（十一）服务熔断Hystrix入门

服务熔断Hystrix入门

• 1 服务容错的核心知识
• • 1.1 雪崩效应
  • 1.2 服务隔离
  • 1.3 熔断降级
  • 1.4 服务限流
• 2 Hystrix介绍
• 3 Rest实现服务熔断
• 4 Feign实现服务熔断

1 服务容错的核心知识

1.1 雪崩效应

在微服务架构中，一个请求需要调用多个服务是非常常见的。如客户端访问A服务，而A服务需要调用B服务，B服务需要调用C服务，由于网络原因或者自身的原因，如果B服务或者C服务不能及时响应，A服务将处于阻塞状态，直到B服务C服务响应。此时若有大量的请求涌入，容器的线程资源会被消耗完毕，导致服务瘫痪。服务与服务之间的依赖性，故障会传播，造成连锁反应，会对整个微服务系统造成灾难性的严重后果，这就是服务故障的“雪崩”效应。

雪崩是系统中的蝴蝶效应导致其发生的原因多种多样，有不合理的容量设计，或者是高并发下某一个方法响应变慢，亦或是某台机器的资源耗尽。从源头上我们无法完全杜绝雪崩源头的发生，但是雪崩的根本原因来源于服务之间的强依赖，所以我们可以提前评估，做好熔断，隔离，限流。

1.2 服务隔离

顾名思义，它是指将系统按照一定的原则划分为若干个服务模块，各个模块之间相对独立，无强依赖。当有故障发生时，能将问题和影响隔离在某个模块内部，而不扩散风险，不波及其它模块，不影响整体的系统服务。

1.3 熔断降级

熔断这一概念来源于电子工程中的断路器（Circuit Breaker）。在互联网系统中，当下游服务因访问压力过大而响应变慢或失败，上游服务为了保护系统整体的可用性，可以暂时切断对下游服务的调用。这种牺牲局部，保全整体的措施就叫做熔断

所谓降级，就是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。 也可以理解为兜底

1.4 服务限流

限流可以认为服务降级的一种，限流就是限制系统的输入和输出流量已达到保护系统的目的。一般来说系统的吞吐量是可以被测算的，为了保证系统的稳固运行，一旦达到的需要限制的阈值，就需要限制流量并采取少量措施以完成限制流量的目的。比方：推迟解决，拒绝解决，或者者部分拒绝解决等等。

2 Hystrix介绍

Hystrix是由Netflix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程系统、服务或者第三方库，防止级联失败，从而提升系统的可用性与容错性。Hystrix主要通过以下几点实现延迟和容错。

• 包裹请求：使用HystrixCommand包裹对依赖的调用逻辑，每个命令在独立线程中执行。这使用了设计模式中的“命令模式”。
• 跳闸机制：当某服务的错误率超过一定的阈值时，Hystrix可以自动或手动跳闸，停止请求该服务一段时间。
• 资源隔离：Hystrix为每个依赖都维护了一个小型的线程池（或者信号量）。如果该线程池已满，发往该依赖的请求就被立即拒绝，而不是排队等待，从而加速失败判定。
• 监控：Hystrix可以近乎实时地监控运行指标和配置的变化，例如成功、失败、超时、以及被拒绝的请求等。
• 回退机制：当请求失败、超时、被拒绝，或当断路器打开时，执行回退逻辑。回退逻辑由开发人员自行提供，例如返回一个缺省值。
• 自我修复：断路器打开一段时间后，会自动进入“半开”状态。

3 Rest实现服务熔断

（1）pom文件中引入依赖（服务消费者）

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

（2）开启熔断（服务消费者）

在启动类 OrderApplication 中添加 @EnableCircuitBreaker 注解开启对熔断器的支持。

@EnableCircuitBreaker //开启熔断
@SpringBootApplication
public class OrderServiceApplication {
    @LoadBalanced
    @Bean
    public RestTemplate getRestTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }

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

（3）配置熔断降级业务逻辑

@Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    /**
     * 使用注解配置熔断保护
     *     fallbackMethod:配置熔断之后的降级方法
     */
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "orderFallBack")
    @GetMapping("/buy/{id}")
    public Product buyById(@PathVariable("id") Long id) {
        Product product = restTemplate.getForObject("http://product-service/product/"+id,Product.class);
        return product;
    }

    /**
     * 降级方法
     *   该方法与 buyById方法具有相同的参数与返回值类型，该方法返回一个默认的错误信息。
     *   在 Product 方法上，使用注解@HystrixCommand的fallbackMethod属性，
     *   指定熔断触发的降级方法是 orderFallBack。
     */
    public Product orderFallBack(Long id) {
        Product product = new Product();
        product.setId(-1l);
        product.setProductName("熔断:触发降级方法");
        return product;
    }
           

（4）配置默认的Fallback

我们刚才把fallback写在了某个业务方法上，如果这样的方法很多，那岂不是要写很多。所以我们可以把Fallback配置加在类上，实现默认fallback：

/**
 * defaultFallback 配置统一降级方法
 */
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallBack")
@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    /**
     * 使用注解配置熔断保护
     */
    @HystrixCommand
    @GetMapping("/buy/{id}")
    public Product buyById(@PathVariable("id") Long id) {
        Product product = restTemplate.getForObject("http://product-service/product/"+id,Product.class);
        return product;
    }

    /**
     *  统一降级方法(不能有参数)
     */

    public Product defaultFallBack() {
        Product product = new Product();
        product.setId(-1l);
        product.setProductName("熔断:触发统一降级方法");
        return product;
    }
           

（5）超时设置

在之前的案例中，请求在超过1秒后都会返回错误信息，这是因为Hystix的默认超时时长为1，我们可以通过配置修改这个值：

hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          thread: # 配置超时时长
            timeoutInMilliseconds: 2000
           

4 Feign实现服务熔断

SpringCloud Fegin默认已为Feign整合了hystrix，所以添加Feign依赖后就不用在添加hystrix

（1）修改application.yml中Fegin配置信息，开启hystrix

feign:
  hystrix:
    enabled: true #在feign组件中启hystrix熔断
           

（2）配置FeignClient接口的实现类

基于Feign实现熔断降级，那么降级方法需要配置到FeignClient接口的实现类中

/***
 * 实现自定义的ProductFeginClient接口 
 * 在接口实现类中编写熔断降级方法
 */
@Component
public class ProductFeginClientCallBack implements ProductFeignClient {
    /***
     *  降级方法
     */
    public Product findById(long id) {
        Product product = new Product();
        product.setId(-1l);
        product.setProductName("熔断:触发降级方法");
        return product;
    }
}
           

（3）修改FeignClient接口添加hystrix熔断

/**
 * fallback 配置降级方法实现类
 */
@FeignClient(name = "product-service",fallback = ProductFeginClientCallBack.class)
public interface ProductFeignClient {
    @RequestMapping(value = "/product/{id}",method = RequestMethod.GET)
    public Product findById(@PathVariable("id") long id);
}