SpringCloud之容错框架--Hystrix的入门和高级使用

（一）Hystrix的介绍

微服务的调用有时候会存在连环调用，即微服务A调用微服务B，微服务B调用微服务C。此时当微服务C不可用的时候，所有的请求都会阻塞到微服务B，可能会导致微服务B的资源耗尽，进而使得微服务A的阻塞，最终让整个系统崩溃，这就是雪崩效应。

当然一个需要投入使用的项目绝对不能有发生雪崩，因此一些容错框架就出现，Hystrix是Netflix开源的一款容错框架，Hystrix主要的作用为

1. 对来自依赖的延迟和故障进行防护和控制——这些依赖通常都是通过网络访问的
2. 阻止故障的连锁反应
3. 快速失败并迅速恢复
4. 回退并优雅降级
5. 提供近实时的监控与告警

（二）Hystrix的入门实战

我们之前介绍了使用RestTemplate调用微服务，也介绍了用feign调用微服务，这两者都可以使用Hystrix，但是有些不同，下面就分别来介绍两者。要实现的内容是当访问时间超时，则自动跳转到降级方法。项目源码放在文末。

2.1 对RestTemplate的支持

为了和feign区分开来，我新建了一个module，包含一个adminController，一个实体类，一个启动类，和配置文件。其余的module都和之前的项目一致。

使用hystrix有以下四步：

1.引入依赖

2.在启动类中激活Hystrix

3.配置熔断触发的降级逻辑

4.在需要受到保护的接口上使用@HystrixCommand配置

引入hystrix的依赖

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

在启动类中用@EnableCircuitBreaker激活Hystrix

@SpringBootApplication
@EntityScan("com.sdxb.admin.entity")
@EnableEurekaClient
//激活hystrix
@EnableCircuitBreaker
public class HyrestAdminApplication {
    @LoadBalanced
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HyrestAdminApplication.class,args);
    }
}

熔断触发的意思是当请求微服务连接超时或者未响应的时候，会自动跳转到降级方法上，降级方法和需要受到保护的方法返回值是一样的

//降级方法，和需要受到保护的方法的返回值是一样的
public User userfallback(int id){
    User user=new User();
    user.setUsername("触发降级");
    return user;
}

在需要受到保护的接口上使用@HystrixCommand配置

使用@HystrixCommand，用fallbackMethod 参数调用降级方法，意思是如果满足熔断的条件就会触发降级方法。

@HystrixCommand(fallbackMethod = "userfallback")
@RequestMapping(value = "/{id}",method = RequestMethod.GET)
public User getuser(@PathVariable int id){
    User user= restTemplate.getForObject("http://userservice/user/"+id,User.class);
    return user;
}

测试：

配置该项目的端口为9004，启动EurekaApplication和HyrestAdminApplication，但是不启动UserApplication，理论上请求无法找到user的信息，这时就会报错，但是因我们用了hystrix，所以会跳转到降级方法，输入http://localhost:9004/admin/1，查看结果：

统一的降级设置

如果为每一个方法都分别是指降级方法，会很麻烦，Hystrix也提供了统一的降级方法，首先写一个统一的fallback方法，不带参数

//指定统一的fallback方法，没有参数
public User defaultfallback(){
    User user=new User();
    user.setUsername("触发降级");
    return user;
}

在类上用@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultfallback")设置统一的降级方法，原本写在方法上的@HystrixCommand注解就不需要带参数了

连接超时时间设置：

Hystrix默认当响应时间大于1S时就跳转到降级方法，这里可以自定义设置超时时间

#配置hystrix连接超时时间，默认1秒：
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=3000

2.2 对Feign的支持

再创建一个module命名为admin_service_hystrix_feign：项目结构和之前feign的项目结构一致：

引入依赖（feign中已经继承了Hystrix，如果已经引入了feign就不用再引入Hystrix依赖）

在feign中配置开启Hystrix

#开启对hystrix的支持
feign.hystrix.enabled=true

自定义一个接口的实现类，这个类就是熔断触发的降级逻辑

之前使用feign进行服务调用时写过UserFeignClient接口，新建一个类继承该接口，用于降级返回

@Component
public class UserFeignClientFallBack implements UserFeignClient {
    @Override
    public User findbyid(int id) {
        User user=new User();
        user.setUsername("使用feign降级处理");
        return user;
    }
}

修改feignClient接口增加降级方法的支持

在之前写的feign接口的@FeignClient注解上增加fallback参数，指定降级方法

/**
 * 声明需要调用的微服务名称
 *      name：服务名称
 *      fallback：降级处理方法
 */
@FeignClient(name = "userservice" , fallback = UserFeignClientFallBack.class)
public interface UserFeignClient {
    /**
     * 声明需要调用的微服务接口
     */
    @RequestMapping(value = "/user/{id}",method = RequestMethod.GET)
    public User findbyid(@PathVariable("id") int id);
}

运行结果和RestTemplate支持一样。

（三）通过Actuator获取hystrix的监控信息

通过actuator可以获取到hystrix所监控到的信息，操作过程也很简单，继续在admin_service_hystrix_feign项目中进行

引入依赖

<!--引入hystrix-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<!--引入actuator-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

在启动类中用@EnableCircuitBreaker注解激活hystrix

@SpringBootApplication
@EntityScan("com.sdxb.admin.entity")
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients
//激活hystrix
@EnableCircuitBreaker
public class HyfeignAdminApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HyfeignAdminApplication.class,args);
    }
}

配置application.properties，暴露actuator的端点

如果在配置文件中不加上这条配置信息，只能获取到为数不多的几个端点

#暴露actuator提供的端点
management.endpoints.web.exposure.include = *

重新启动项目，在浏览器中输入http://localhost:9005/actuator/hystrix.stream获取数据流，你可以看到界面上一直显示ping，因为此时我们还没调用数据。另外开一个网页，输入http://localhost:9005/admin/1，可以看到数据流发生了变化，这里获取的就是监控到的数据

通过hystrix的dashboard监控数据流：

如果只看一堆文字的话很能监控，hystrix也提供了可视化界面的方式进行监控

引入依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>

在启动类中使用注解激活dashboard

//激活hytrix的web监控平台
@EnableHystrixDashboard

在浏览器中输入http://localhost:9005/hystrix进入监控主页：

在箭头处输入数据流地址：http://localhost:9005/actuator/hystrix.stream，就能看到监控信息了。每一个数字所表示的意思都在图中，熔断器接下来会讲。

（四）使用turbine聚合所有的hystrix监控数据

如果每一个微服务都需要分别写监控的话，微服务一旦数量变多就会难以管理，hystrix也提供了turbine对所有监控数据进行聚合操作。

重新搭建一个module，命名为user_hystrix_turbine,这是一个Turbine服务器

引入依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-turbine</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>

创建配置文件：application.properties,添加配置信息，这里设置端口为9030

server.port=9030
spring.application.name=hystrixturbine
eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:9000/eureka/
eureka.instance.prefer-ip-address=true
#输入需要监控的微服务名称
turbine.app-config=hyfeignadminservice
turbine.cluster-name-expression="default"

创建启动类TurbineApplication，添加注解

@SpringBootApplication
@EnableTurbine
@EnableHystrixDashboard
public class TurbineApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TurbineApplication.class,args);
    }
}

在浏览器中输入http://localhost:9030/hystrix，同样在中间的输入框内输入http://localhost:9030/turbine.stream，就可对所有注册在内的微服务进行监控

（五）hystrix断路器

在之前的监控数据中，我们看到过熔断器这个选项，熔断器也称断路器，是防止雪崩效应的一种方式。

hystrix自带断路器，断路器共有三种状态：Closed（关闭），Open（开启），Half Open（半开）

Closed（关闭）：

默认状态下断路器是关闭的，此时所有的请求都可以访问。

Open（开启）：

当请求次数大于20次，且这20次请求中有50%都失败的时候（可以自己设置），断路器就打开了。断路器打开后所有的请求都直接进入降级方法中

Half Open（半开）：

当开启状态维持一段时间（默认5秒），就进入半开状态。此时会尝试释放一个请求调用微服务，如果释放的请求可以正常访问了，就关闭断路器，否则继续保持开启状态5秒。

通过断路器，可以防止请求在某一处堆积，造成雪崩效应。

实际测试一下：

这里使用admin_service_hystrix_rest微服务进行测试，首先在配置文件中修改一下断路器的相关设置，方便我们观察：

#触发熔断的最小请求次数，默认20秒
hystrix.command.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold=5
#熔断多少秒后尝试请求，默认5秒
hystrix.command.default.circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds=10000
#触发熔断的失败请求最小占比，默认50%
hystrix.command.default.circuitBreaker.errorThresholdPercentages=50

adminController采用统一的降级方法，再修改一下getuser方法，当传入的id不等于1时，抛出一个异常，用来检测断路器的实现：

@RestController
@RequestMapping("/admin")
/**
 * 指定统一的熔断设置，在@HystrixCommand不需要单独指定
 */
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultfallback")
public class adminController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @HystrixCommand
    @RequestMapping(value = "/{id}",method = RequestMethod.GET)
    public User getuser(@PathVariable int id){
        if (id!=1){
            throw new RuntimeException("服务器异常");
        }
        User user= restTemplate.getForObject("http://userservice/user/"+id,User.class);
        return user;
    }
    //指定统一的fallback方法，没有参数
    public User defaultfallback(){
        User user=new User();
        user.setUsername("触发降级");
        return user;
    }
}

启动相关的四个微服务，进入turbine进行观察，断路器默认是关闭状态，我在浏览器中输入http://localhost:9004/admin/2，不停刷新，断路器打开，此时再调用id=1，也同样返回降级方法，因为断路器打开后所有请求都会被拦截下来。

附上github代码，代码放在分支version5.0上 ：github源码