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Hystrix断路器
前言
高可用相关的技术以及架构，对于大型复杂的分布式系统，是非常重要的。而高可用架构中，非常重要的一个环节，就是如何将分布式系统中的各个服务打造成高可用的服务，从而足以应对分布式系统环境中的各种各样的问题，比如服务间的调用超时，或者服务间的调用失败，避免整个分布式系统被某个服务的故障给拖垮。而要解决这些棘手的分布式系统可用性问题，就涉及到了高可用分布式系统中的很多重要的技术，包括资源隔离，限流与过载保护，熔断，优雅降级，容错，超时控制，监控运维，等等。而行业中大部分的朋友，对高可用系统架构以及相关的技术并没有太多的了解，这也成为了你设计一个复杂的高可用系统架构，或者面试高阶Java职位时的一个重要阻碍。
在行业中，实现高可用架构的非常流行和重要的框架就是Hystrix，是国外知名的视频网站Netflix所开源的。Hystrix能够完美的解决分布式系统架构中，打造高可用服务面临的一系列技术难题，包括资源隔离，限流与过载保护，熔断，优雅降级，容错，超时控制，监控运维等等。
分布式系统面临的问题：
1.扇出：
多个微服务互相调用的时候，如果A调用B、C，而B、C又继续调用其他微服务，这就是扇出（像一把扇子一样慢慢打开）。
2.服务雪崩：
删除过程中，如果某一个环节的服务出现故障或连接超时，就会导致前面的服务占用越来越多的资源，进而引起系统崩溃，就是“雪崩效应”。
对于高流量的应用来说，单一的后端依赖会导致服务器所有的资源都在几秒钟内饱和。比失败更糟糕的是，这些应用程序还可能导致服务之间的延迟增加，备份队列，线程和其他系统资源紧张，导致整个系统发生更多的级联故障。这些都表示需要【对故障和延迟进行隔离和管理】，以便单个依赖关系的失败，不能影响整个应用程序或系统。
Hystrix介绍
- Hystrix是一个用于处理分布式系统延迟和容错的开源库。分布式系统中，依赖避免不了调用失败，比如超时，异常等。Hystrix能保证在出现问题的时候，不会导致整体服务失败，避免级联故障，以提高分布式系统的弹性。
- Hystrix类似一个“断路器”，当系统中异常发生时，断路器给调用返回一个符合预期的，可处理的FallBack，这样就可以避免长时间无响应或抛出异常，使故障不能再系统中蔓延，造成雪崩。
服务熔断介绍
- - 熔断机制的注解是@HystrixCommand；
- - 熔断机制是应对雪崩效应的一种【链路保护机制】，一般存在于服务端；
- - 当扇出链路的某个服务出现故障或响应超时，会进行【服务降级】，进而【熔断该节点的服务调用】，快速返回“错误”的相应信息（就是出现服务故障的预选方案），当检测到该节点微服务正常后，就恢复该节点的调用。
- - Hystrix的熔断存在阈值，缺省是5秒内20次调用失败就会触发；
- 一般是某个服务故障或者异常引起，类似显示世界中的“保险丝”，当某个异常条件被触发，直接熔断整个服务，而不是一直等到此服务超时。
服务熔断案例
拷贝一个8001服务单元的代码，修改如下
package com.atguigu.springcloud.controller;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
import com.atguigu.springcloud.service.DeptService;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
@RestController
public class DeptController
{
@Autowired
private DeptService service = null;
@RequestMapping(value = "/dept/get/{id}", method = RequestMethod.GET)
//一旦调用服务方法失败并抛出了错误信息后，会自动调用@HystrixCommand标注好的fallbackMethod调用类中的指定方法
@HystrixCommand(fallbackMethod = "processHystrix_Get")
public Dept get(@PathVariable("id") Long id)
{
Dept dept = this.service.get(id);
if (null == dept) {
throw new RuntimeException("该ID：" + id + "没有没有对应的信息");
}
return dept;
}
public Dept processHystrix_Get(@PathVariable("id") Long id)
{
return new Dept().setDeptno(id).setDname("该ID：" + id + "没有对应的信息,null--@HystrixCommand");
}
}
package com.atguigu.springcloud;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进eureka服务中
@EnableDiscoveryClient //服务发现
@EnableCircuitBreaker//对hystrixR熔断机制的支持
public class DeptProvider8001_Hystrix_App
{
public static void main(String[] args)
{
SpringApplication.run(DeptProvider8001_Hystrix_App.class, args);
}
}
server:
port: 8001
mybatis:
config-location: classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml #mybatis所在路径
type-aliases-package: com.atguigu.springcloud.entities #entity别名类
mapper-locations:
- classpath:mybatis/mapper/**/*.xml #mapper映射文件
spring:
application:
name: microservicecloud-dept
datasource:
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver
url: jdbc:mysql://localhost:3306/cloudDB01
username: root
password: root
dbcp2:
min-idle: 5
initial-size: 5
max-total: 5
max-wait-millis: 200
eureka:
client: #客户端注册进eureka服务列表内
service-url:
defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
instance:
instance-id: microservicecloud-dept8001-hystrix #自定义hystrix相关的服务名称信息
prefer-ip-address: true #访问路径可以显示IP地址
info:
app.name: atguigu-microservicecloud
company.name: www.atguigu.com
build.artifactId: $project.artifactId$
build.version: $project.version$
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
</dependency>
测试结果
解耦与降级处理介绍
1.何为降级：
- 当系统整体资源快不够的时候，忍痛将部分服务暂时关闭，待渡过难关后，再重新开启。
- 降级处理是在【客户端】完成的，与服务端没有关系。
- 降级针对的是服务熔断之后处理。
- 降级一般是从【整体负荷】考虑，当某个服务熔断之后，服务器将不再被调用，此时客户端可以自己准备一个本地的FallBack回调， 返回 一个缺省值。这样做虽然服务水平下降，但好歹可用，比直接挂掉好。
2.为什么要解耦？
如果按照上面的熔断案例来做的话，Controller下的每个方法，都要给其编写一个FallBack方法，当方法慢慢变多，就会造成代码膨胀，一个是增加编写的工作量，另外一个也会增大维护的难度，代码的耦合度也会高，是十分不合理的，所以要将其解耦。
3.解耦思路：
因为服务端的是通过实现接口访端的，如果在父接口上实现了FallBack方法，通过这样一种方式去维护起来就能实现解耦，也顺便完成了降级的机制。
解耦与降级处理案例
microservicecloud-api
package com.atguigu.springcloud.service;
import java.util.List;
import org.springframework.stereotype.Component;
import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
import feign.hystrix.FallbackFactory;
@Component // 这个注解一定要添加
//FallbackFactory对DeptClientService的所有方法设置熔断处理方案，方案在每个方法上传
public class DeptClientServiceFallbackFactory implements FallbackFactory<DeptClientService>
{
@Override
public DeptClientService create(Throwable throwable)
{
// 对DeptClientService的所有方法设置熔断处理方案，方案在每个方法上传
return new DeptClientService() {
@Override
public Dept get(long id)
{
return new Dept().setDname("Dept get方法没有没有对应的信息");
}
@Override
public List<Dept> list()
{
return null;
}
@Override
public boolean add(Dept dept)
{
return false;
}
};
}
}
package com.atguigu.springcloud.service;
import java.util.List;
import org.springframework.cloud.netflix.feign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
////客户端，调用该接口就可以实现对MICROSERVICECLOUD-DEPT服务单元的负载均衡
//@FeignClient(value = "MICROSERVICECLOUD-DEPT")
//客户端，调用该接口就可以实现对MICROSERVICECLOUD-DEPT服务单元的负载均衡
//fallbackFactory是对这个DeptClientService接口的熔断处理方案（DeptClientServiceFallbackFactory）
@FeignClient(value = "MICROSERVICECLOUD-DEPT",fallbackFactory=DeptClientServiceFallbackFactory.class)
public interface DeptClientService
{
@RequestMapping(value = "/dept/get/{id}", method = RequestMethod.GET)
public Dept get(@PathVariable("id") long id);
@RequestMapping(value = "/dept/list", method = RequestMethod.GET)
public List<Dept> list();
@RequestMapping(value = "/dept/add", method = RequestMethod.POST)
public boolean add(Dept dept);
}
microservicecloud-consumer-dept-feign
server:
port: 80
#对整个接口的熔断处理方案
feign:
hystrix:
enabled: true
eureka:
client:
register-with-eureka: false
service-url:
defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/ 测试
现在关闭8001服务，在访问的时候，应该客户端有个默认的预备方案（服务降级）
