SpringCloud實戰之路 | 應用篇（三）服務熔斷器Hystrix工作流程及高級應用

Hystrix介紹

Hystrix，宣言“defend your app”是由Netflix開源的一個延遲和容錯庫，用於隔離訪問遠程系統、服務或者第三方庫，防止級聯失敗，從而提升系統的可用性與容錯性。Hystrix主要通過以下幾點實現延遲和容錯。

包裹請求：使用HystrixCommand包裹對依賴的調⽤邏輯。自動投遞微服務方法（@HystrixCommand 添加Hystrix控制）
跳閘機制：當某服務的錯誤率超過一定的閾值時，Hystrix可以跳閘，停止請求該服務一段時間。
資源隔離：Hystrix爲每個依賴都維護了一個小型的線程池(艙壁模式)（或者信號量）。如果該線程池已滿， - 發往該依賴的請求就被立即拒絕，而不是排隊等待，從而加速失敗判定。
監控：Hystrix可以近乎實時地監控運行指標和配置的變化，例如成功、失敗、超時、以及被拒絕的請求等。
回退機制：當請求失敗、超時、被拒絕，或當斷路器打開時，執行回退邏輯。回退邏輯由開發人員自行提供，例如返回一個缺省值。
自我修復：斷路器打開一段時間後，會自動進入“半開”狀態

具體實現

引入maven依賴座標

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

啓動類添加熔斷器開啓註解@EnableCircuitBreaker

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient // 開啓服務發現
@EnableCircuitBreaker // 開啓熔斷
public class Application {
	 public static void main(String[] args) {
	 	SpringApplication.run(Application .class, args);
	 }
	 /**
	 * 注⼊RestTemplate
	 * @return
	 */
	 @Bean
	 // Ribbon負載均衡
	 @LoadBalanced
	 public RestTemplate getRestTemplate() {
	 	return new RestTemplate();
	 }
}

定義服務降級處理方法，並在業務方法上使用@HystrixCommand的fallbackMethod屬性關聯到
服務降級處理方法

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class TestController {


    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

	@GetMapping("/test/{id}")
    @HystrixCommand(
            // 線程池標識，要保持唯一，不唯一的話就共用了
            threadPoolKey = "findResumeOpenStateTimeoutFallback",
            // 線程池細節屬性配置
            threadPoolProperties = {
                    @HystrixProperty(name="coreSize",value = "2"), // 線程數
                    @HystrixProperty(name="maxQueueSize",value="20") // 等待隊列長度
            },
            // commandProperties熔斷的一些細節屬性配置
            commandProperties = {
                    // 每一個屬性都是一個HystrixProperty                   @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="2000")
                    // hystrix高級配置，定製工作過程細節
                    ,
                    // 統計時間窗口定義
                    @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.timeInMilliseconds",value = "8000"),
                    // 統計時間窗口內的最小請求數
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "2"),
                    // 統計時間窗口內的錯誤數量百分比閾值
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "50"),
                    // 自我修復時的活動窗口長度
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "3000")



            },
            fallbackMethod = "myFallBack"  // 回退方法
    )
    public Integer test(@PathVariable Long id) {
        // 使用ribbon不需要我們自己獲取服務實例然後選擇一個那麼去訪問了（自己的負載均衡）
        String url = "http://server/test/" + id;  // 指定服務名
        Integer forObject = restTemplate.getForObject(url, Integer.class);
        return forObject;
    }


    /*
        定義回退方法，返回預設默認值
        注意：該方法形參和返回值與原始方法保持一致
     */
    public Integer myFallBack(Long id) {
        return -123333; // 兜底數據
    }
}

注意
降級（兜底）方法必須和被降級方法相同的方法簽名（相同參數列表、相同返回值）

測試
當請求超時時候返回直接返回降級方法結果

結果：
-123333

Hystrix工作流程

在調用出現問題時，會開啓一個時間窗（默認爲10s）
在這個時間窗內，統計請求次數是否達到了最小的請求數
如果未達到最小的請求數，則重置統計信息回到第一步（因爲在請求數過少的情況下，有可能是偶爾出現的調用問題，後面就不會採取跳閘，或者切斷的措施，要達到一定數量的統計纔有意義）
如果達到最小的請求數，則統計請求失敗的數量佔所有請求數量的百分比是否達到閾值，
如果未達到閾值則重置統計信息回到第一步（原因同最小請求數）
如果達到閾值，跳閘（不在請求對應服務）
如果跳閘，會打開一個新的活動窗口（默認5s），會每隔5s，Hystrix放行一個請求，到達問題服務，看是否調用成功，如果成功，則認爲該服務恢復正常，重置斷路器回到第1步，如果失敗，回到第3步。

其中的參數通過配置可以定製修改

execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds： 降級處理超時時間
metrics.rollingStats.timeInMilliseconds ： 統計時間窗口定義
circuitBreaker.requestVolumeThreshold ： 統計時間窗口內的最小請求數
circuitBreaker.errorThresholdPercentage： 統計時間窗口內的錯誤數量百分比閾值
circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds： 自我修復時的活動窗口長度

	@GetMapping("/test/{id}")
    @HystrixCommand(
            // commandProperties熔斷的一些細節屬性配置
            commandProperties = {
                    // 每一個屬性都是一個HystrixProperty
                    //降級處理超時時間
                    @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="2000"),

                    // hystrix高級配置，定製工作過程細節
                    
                    // 統計時間窗口定義
                    @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.timeInMilliseconds",value = "8000"),
                    // 統計時間窗口內的最小請求數
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "2"),
                    // 統計時間窗口內的錯誤數量百分比閾值
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "50"),
                    // 自我修復時的活動窗口長度
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "3000")

            },
            fallbackMethod = "myFallBack"  // 回退方法
    )
    public Integer test(@PathVariable Long id) {
        // 使用ribbon不需要我們自己獲取服務實例然後選擇一個那麼去訪問了（自己的負載均衡）
        String url = "http://server/test/" + id;  // 指定服務名
        Integer forObject = restTemplate.getForObject(url, Integer.class);
        return forObject;
    }
    
	/*
     *  定義回退方法，返回預設默認值
     *  注意：該方法形參和返回值與原始方法保持一致
     */
    public Integer myFallBack(Long userId) {
        return -1; // 兜底數據
    }

Hystrix艙壁模式（線程池隔離策略）

默認情況下，Hystrix有一個線程池（10個），所有加了@HystrixCommand註解的方法共用這一個線程池，如果這些方法接受的請求超過了10個，其他請求就會等待或者拒絕連接。

如果不進行設置，所有熔斷方法將會公用一個Hystrix線程池（10個線程），如果方法1有把10個線程都佔用了，方法2請求處理時不會去訪問B服務，因爲無線程可用。

爲了處理由於請求過多而導致服務無法訪問，hystrix不是採用增加線程數，而是可以爲每一個方法單獨開啓一個線程池，這種模式叫做艙壁模式，也是線程隔離的⼿段。

配置方式：

	@HystrixCommand(
            // 線程池標識，要保持唯一，不唯一的話就共用了
            threadPoolKey = "test",
            // 線程池細節屬性配置
            threadPoolProperties = {
                    @HystrixProperty(name="coreSize",value = "1"), // 線程數
                    @HystrixProperty(name="maxQueueSize",value="20") // 等待隊列長度
            },
            // commandProperties熔斷的一些細節屬性配置
            commandProperties = {
                    // 每一個屬性都是一個HystrixProperty
                    //降級處理超時時間
                    @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="2000")
            }
    )
    @GetMapping("/test/{id}")
    public Integer test(@PathVariable Long id) {
        // 使用ribbon不需要我們自己獲取服務實例然後選擇一個那麼去訪問了（自己的負載均衡）
        String url = "http://server/test/" + id;  // 指定服務名
        Integer forObject = restTemplate.getForObject(url, Integer.class);
        return forObject;
    }

SpringCloud實戰之路 | 應用篇（三）服務熔斷器Hystrix工作流程及高級應用