五、负载均衡 Spring Cloud Ribbon

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5.1 Ribbon 简介

解决了集群服务中，多个服务高效率访问的问题。

什么是Ribbon？

Ribbon是Netflix发布的负载均衡器，有助于控制HTTP客户端行为。为Ribbon配置服务提供者地址列表后，Ribbon就可基于负载均衡算法，自动帮助服务消费者请求。

Ribbon默认提供的负载均衡算法：轮询，随机其他…。当然，我们可用自己定义负载均衡算法

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eNQ26YdG-1588154558601)(02-SpringCloud-讲义.assets/1564761498131.png)]

5.2 入门案例

实现负载均衡访问用户服务。

如果想要做负载均衡，我们的服务至少2个以上。所有第一步目标

实现步骤：

第一步：启动两个user_service服务

修改配置文件端口获取方式
编辑应用启动配置
启动两个提供者服务
在注册中心查询是否启动成功

第二步：开启消费者负载均衡

在RestTemplate的注入方法上加入@LoadBalanced注解
修改调用请求的Url地址，改为服务名称调用
访问页面查看效果

实现过程：

第一步：启动两个user_service应用

修改UserServiceApplication的application.yml配置文件
- 端口9091改为，${port:9091}
编辑应用启动配置
复制一份UserServiceApplication
启动两个UserServiceApplication应用
Eureka服务中心可查看，注册成功

第二步：开启消费者调用负载均衡

Eureka已经集成Ribbon，所以无需引入依赖。

在RestTemplate的配置方法上添加@LoadBalanced注解即可

@Bean
@LoadBalanced//开启负载均衡
public RestTemplate restTemplate(){
      
      
    return new RestTemplate();
}

修改ConsumerController调用方式，不再手动获取ip和端口，而是直接通过服务名称调用

@GetMapping("{id}")
public User queryById(@PathVariable Long id){
      
      
    String url = String.format("http://user-service/user/%d", id);
    return restTemplate.getForObject(url,User.class);
}

访问页面查看结果；并在9091和9092的控制台查看执行情况

配置修改轮询策略：Ribbon默认的负载均衡策略是轮询，通过如下

# 修改服务地址轮询策略，默认是轮询，配置之后变随机
user-service:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule

SpringBoot可以修改负载均衡规则，配置为ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName

格式{服务提供者名称}.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName

六、熔断器 Spring Cloud Hystrix

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6.1 Hystrix 简介

在这里插入图片描述

Hystrix，英文意思是豪猪，全身是刺，刺是一种保护机制。Hystrix也是Netflix公司的一款组件。

Hystrix的作用是什么？

Hystrix是Netflix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程服务、第三方库、防止出现级联失败也就是雪崩效应。

在这里插入图片描述

6.2 雪崩效应

微服务中，一个请求可能需要多个微服务接口才能实现，会形成复杂的调用链路。
如果某服务出现异常，请求阻塞，用户得不到响应，容器中线程不会释放，于是越来越多用户请求堆积，越来越多线程阻塞。
单服务器支持线程和并发数有限，请求如果一直阻塞，会导致服务器资源耗尽，从而导致所有其他服务都不可用，从而形成雪崩效应；

Hystrix解决雪崩问题的手段，主要是服务降级**(兜底)**，线程隔离；

6.3 熔断案例

**目标：服务提供者的服务出现了故障，服务消费者快速失败给用户友好提示。体验服务降级 **

实现步骤：

引入熔断的依赖坐标
开启熔断的注解
编写服务降级处理的方法
配置熔断的策略
模拟异常代码
测试熔断服务效果

实现过程：

引入熔断的依赖坐标：

consumer_service中加入依赖

<!--熔断Hystrix starter-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>

开启熔断的注解

//注解简化写法：微服务中，注解往往引入多个，简化注解可以使用组合注解。@SpringCloudApplication =等同于@SpringBootApplication+@EnableDiscoveryClient+@EnableCircuitBreaker
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient//开启服务发现
@EnableCircuitBreaker//开启熔断
public class ConsumerApplication {
      
      
    @Bean
    @LoadBalanced//开启负载均衡
    public RestTemplate restTemplate(){
      
      
        return new RestTemplate();
    }
    public static void main(String[] args) {
      
      
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class,args);
    }
}

编写服务降级处理方法：使用@HystrixCommand定义fallback方法。

@RequestMapping("{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod ="
                ")
public String queryById(@PathVariable Long id){
      
      
    String url = String.format("http://user-service/user/%d", id);
    return restTemplate.getForObject(url,String.class);
}

public String queryByIdFallback(Long id){
      
      
    return "对不起，网络太拥挤了！";
}

配置熔断策略

常见熔断策略配置
熔断后休眠时间：sleepWindowInMilliseconds
熔断触发最小请求次数：requestVolumeThreshold
熔断触发错误比例阈值：errorThresholdPercentage
熔断超时时间：timeoutInMilliseconds

# 配置熔断策略：
hystrix:
  command:
    default:
      circuitBreaker:
      	# 原理分析中解释配置含义
        # 强制打开熔断器 默认false关闭的。测试配置是否生效
        forceOpen: false
        # 触发熔断错误比例阈值，默认值50%
        errorThresholdPercentage: 50
        # 熔断后休眠时长，默认值5秒
        sleepWindowInMilliseconds: 5000
        # 熔断触发最小请求次数，默认值是20
        requestVolumeThreshold: 10
      execution:
        isolation:
          thread:
            # 熔断超时设置，默认为1秒
            timeoutInMilliseconds: 2000

模拟异常代码

@GetMapping("{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod ="queryByIdFallback")
public String queryById(@PathVariable Long id){
      
      
    //如果参数为1抛出异常，否则 执行REST请求返回user对象
    if (id == 1){
      
      
        throw new RuntimeException("too busy!!!");
    }
    String url = String.format("http://user-service/user/%d", id);
    return restTemplate.getForObject(url,String.class);
}

测试熔断的情况(模拟请求超时)：

访问超时：服务提供者线程休眠超过2秒，访问消费者触发fallback方法。

@Service
public class UserService {
      
      
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    
    public User queryById(Long id){
      
      
        try {
      
      
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
      
      
            e.printStackTrace();
        }
        return userMapper.selectByPrimaryKey(id);
    }
}

服务不可用：停止user-service服务提供者。访问消费者触发fallback方法。

在这里插入图片描述

6.4 熔断原理分析

熔断器的原理很简单，如同电力过载保护器。

熔断器状态机有3个状态：

关闭状态，所有请求正常访问
打开状态，所有请求都会被降级。
- Hystrix会对请求情况计数，当一定时间失败请求百分比达到阈值，则触发熔断，断路器完全关闭
- 默认失败比例的阈值是50%，请求次数最低不少于20次
半开状态
- 打开状态不是永久的，打开一会后会进入休眠时间(默认5秒)。休眠时间过后会进入半开状态。
- 半开状态：熔断器会判断下一次请求的返回状况，如果成功，熔断器切回关闭状态。如果失败，熔断器切回打开状态。

熔断器的核心解决方案：线程隔离和服务降级。

线程隔离。
服务降级(兜底方法)。

线程隔离和服务降级之后，用户请求故障时，线程不会被阻塞，更不会无休止等待或者看到系统奔溃，至少可以看到执行结果(熔断机制)。

什么时候熔断：

访问超时
服务不可用(死了)
服务抛出异常(虽然有异常但还活着)
其他请求导致服务异常到达阈值，所有服务都会被降级

模拟异常测试：http://localhost:8080/consumer/1失败请求发送10次以上。再请求成功地址http://localhost:8080/consumer/2，发现服务被熔断，会触发消费者fallback方法。

6.5 扩展-服务降级的fallback方法：

两种编写方式：编写在类上，编写在方法上。在类的上边对类的所有方法都生效。在方法上，仅对当前方法有效。

方法上服务降级的fallback兜底方法
- 使用HystrixCommon注解，定义
- @HystrixCommand(fallbackMethod=“queryByIdFallBack”)用来声明一个降级逻辑的fallback兜底方法

类上默认服务降级的fallback兜底方法

刚才把fallback写在了某个业务方法上，如果方法很多，可以将FallBack配置加在类上，实现默认FallBack
@DefaultProperties(defaultFallback=”defaultFallBack“)，在类上，指明统一的失败降级方法；

@RestController
@RequestMapping("/consumer")
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallback")//开启默认的FallBack，统一失败降级方法(兜底)
public class ConsumerController {
        
        
    @GetMapping("{id}")
    @HystrixCommand
    public String queryById(@PathVariable Long id){
        
        
        //如果参数为1抛出异常，否则 执行REST请求返回user对象
        if (id == 1){
        
        
            throw new RuntimeException("too busy!!!");
        }
        String url = String.format("http://user-service/user/%d", id);
        return restTemplate.getForObject(url,String.class);
    }
	/**
	 * queryById的降级方法
	 */
    public String queryByIdFallback(Long id){
        
        
   return "对不起，网络太拥挤了！";
    }
    /**
	 * 默认降级方法
	 */
    public String defaultFallback(){
        
        
        return "默认提示：对不起，网络太拥挤了！";
    }
}

在这里插入图片描述

六、远程调用 Spring Cloud Feign

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前面学习中，使用RestTemplate大大简化了远程调用的代码：

String baseUrl = "http://user-service/user/findById?id=1"+ id;
User user = restTemplate.getForObject(baseUrl, User.class)

如果就学到这里，你可能以后需要编写类似的大量重复代码，格式基本相同，无非参数不一样。有没有更优雅的方
式，来对这些代码再次优化呢？

这就是接下来要学的Feign的功能了。

1.1 简介

Feign 的英文表意为“假装，伪装，变形”， 是一个http请求调用的轻量级框架，是以Java接口的方式调用Http接口，而不用像Java中通过封装HTTP请求报文的方式直接调用。Feign通过处理注解，将请求模板化，当实际调用的时候，传入参数，根据参数再应用到请求上，进而转化成真正的请求，这种请求相对而言比较直观。

Feign被广泛应用在Spring Cloud 的解决方案中，是学习基于Spring Cloud 微服务架构不可或缺的重要组件。

封装了Http调用流程，更符合面向接口化的编程习惯。 类似Dubbo服务调用。

项目主页：https://github.com/OpenFeign/feign

1.2 入门案例

使用Feign替代RestTemplate发送Rest请求。使之更符合面向接口化的编程习惯。

实现步骤：

导入依赖feign的starter
启动引导类加@EnableFeignClients注解
编写FeignClient接口，使用SpringMVC的注解
在Controller中注入Feign接口，直接调用，无需实现类
访问接口测试

实现过程：

导入依赖feign的starter

<!--配置feign-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

启动引导类加@EnableFeignClients注解

@SpringCloudApplication
@EnableFeignClients//开启Feign功能
public class ConsumerApplication {
      
      
    public static void main(String[] args) {
      
      
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class,args);
    }
}

Feign中已经自动集成Ribbon负载均衡
在这里插入图片描述

编写FeignClient接口，使用SpringMVC的注解
- 在consumer_service中编写Feign客户端接口UserService
- ```
@FeignClient("user-service")//指定feign调用的服务
public interface UserService {
        
        

    @RequestMapping("/user/findById")
    User findById(@RequestParam("id") Integer id);
}
```
  - Feign会通过动态代理，帮我们生成实现类。
  - 注解@FeignClient声明Feign的客户端接口，需指明服务名称
  - 接口定义的方法，采用SpringMVC的注解。Feign会根据注解帮我们逆向生成URL地址然后请求
在Controller中注入UserService接口，直接调用，无需实现类

@RestController
public class ConsumerController {
    
    
    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;
    @Autowired
    UserService userService;
    @Autowired
    DiscoveryClient discoveryClient;

    @RequestMapping("/consumer/{id}")
    public String hello(@PathVariable("id") Integer id){
    
    
        String url = "http://user-service/user/findById?id="+id;
        String jsonResult = restTemplate.getForObject(url, String.class);
        return jsonResult;
    }

    @RequestMapping("/feignconsumer/{id}")
    public User hellofeign(@PathVariable Integer id){
    
    
        return userService.findById(id);
    }
}

启动测试：访问接口http://localhost:8080/feignconsumer/1，正常获取结果

Feign实现原理简单分析：

在这里插入图片描述

1.3 负载均衡

负载均衡是远程过程调用必备的要素。Feign本身集成了Ribbon，因此不需要额外引入依赖，也不需要再注册RestTemplate对象。即可无感知使用负载均衡这一特性。
在这里插入图片描述

Fegin内置Ribbon默认设置了连接超时，是1000毫秒(1秒)。和读取超时时间。我们可以通过手动配置来修改。Ribbon内部有重试机制，一旦超时，会自动重新发起请求。如果不希望重试，可以修改。

# 连接超时时长
Ribbon.ConnectTimeout: 1000
# 数据通信超时时长
Ribbon.ReadTimeout: 2000
# 当前服务器的重试次数
Ribbon.MaxAutoRetries: 0
# 重试多少次服务
Ribbon.MaxAutoRetriesNextServer: 0
# 是否对所有的请求方式都重试
Ribbon.OkToRetryOnAllOperations: false

1.4 熔断器支持

Feign本身也集成Hystrix熔断器，starter内查看。
在这里插入图片描述

服务降级方法实现步骤：

在配置文件application.yml中开启feign熔断器支持
编写FallBack处理类，实现FeignClient客户端接口
在@FeignClient注解中，指定FallBack处理类。
测试服务降级效果

实现过程：

在配置文件application.yml中开启feign熔断器支持：默认关闭
```
feign:
	hystrix:
		enabled: true # 开启Feign的熔断功能
```

定义一个类UserServiceFallBack，实现刚才编写的UserFeignClient，作为FallBack的处理类

@Component//需要注意：一定要注入Spring 容器
public class UserServiceFallBack implements UserService {
      
      
    @Override
    public User findById(Integer id) {
      
      
        User user = new User();
        user.setId(id);
        user.setUsername("用户不存在！！！");
        return user;
    }
}

在@FeignClient注解中，指定FallBack处理类。。

@FeignClient(value = "user-service",fallback = UserServiceFallBack.class)
public interface UserService {
      
      

    @RequestMapping("/user/findById")
    User findById(@RequestParam("id") Integer id);
}

重启测试：关闭user_service服务，然后在页面访问；http://localhost:8080/feignConsumer/2

在这里插入图片描述

1.5 请求压缩和响应压缩

SpringCloudFeign支持对请求和响应进行GZIP压缩，以提升通信过程中的传输速度。

通过配置开启请求与响应的压缩功能：

# 开启请求压缩
feign.compression.request.enabled: true
# 开启响应压缩
feign.compression.response.enabled: true

也可以对请求的数据类型，以及触发压缩的大小下限进行设置

# 设置压缩的数据类型
feign.compression.request.mime-types:	text/html,application/xml,application/json 
# 设置触发压缩的大小下限
feign.compression.request.min-request-size: 2048

1.6 配置日志级别

在发送和接收请求的时候，Feign定义了日志的输出定义了四个等级：这里我们配置测试一下。

级别	说明
NONE	不做任何记录
BASIC	只记录输出Http 方法名称、请求URL、返回状态码和执行时间
HEADERS	记录输出Http 方法名称、请求URL、返回状态码和执行时间和 Header 信息
FULL	记录Request 和Response的Header，Body和一些请求元数据

实现步骤：

在application.yml配置文件中开启日志级别配置
编写配置类，定义日志级别bean。
在接口的@FeignClient中指定配置类
重启项目，测试访问

实现过程：

在consumer_service的配置文件中设置com.itheima包下的日志级别都为debug

# com.itheima 包下的日志级别都为Debug
logging.level:
    com.itheima: debug

在consumer_service编写配置类，定义日志级别

@Configuration
public class FeignConfiguration {
        
        
    @Bean
    public Logger.Level feignLoggerLevel(){
        
        
        //记录所有请求和响应的明细，包括头信息，请求体，元数据
        return Logger.Level.FULL;
    }
}

在consumer_service的FeignClient中指定配置类

@FeignClient(value="user-service",fallback = UserServiceFallBack.class,configuration = FeignConfig.class)
public interface UserService {
        
        
    @RequestMapping("/user/{id}")
    User queryById(@PathVariable("id") Long id);
}

重启项目，即可看到每次访问的日志

在这里插入图片描述

SpringCloud——Ribbon的使用、Hystrix熔断器的使用

目录

五、负载均衡 Spring Cloud Ribbon

5.1 Ribbon 简介

5.2 入门案例

六、熔断器 Spring Cloud Hystrix

6.1 Hystrix 简介

6.2 雪崩效应

6.3 熔断案例

6.4 熔断原理分析

6.5 扩展-服务降级的fallback方法：

六、远程调用 Spring Cloud Feign

1.1 简介

1.2 入门案例

1.3 负载均衡

1.4 熔断器支持

1.5 请求压缩和响应压缩

1.6 配置日志级别

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