resilience4j(十二)：核心模塊Bulkhead源碼之Bulkhead、SemaphoreBulkhead

Bulkhead

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Bulkhead中文意思：船舶中的隔艙板，將船體分割成多個船艙。把應用系統當成一艘船，那麼應用中不同方法，就對應船裏面不同船艙，船艙可能是單人間，也可能是四人間、八人間、或者大通鋪。船艙容量對應應用中不同方法允許承受的最大併發量。Bulkhead作用是讓一個應用中不同方法互不影響，避免某些方法調用異常危及整個應用。

主要分爲以下幾個模塊：隔離器配置，隔離器註冊，隔離器事件消費者註冊，隔離器狀態及指標，隔離器事件，隔離器事件處理器，隔離器事件消費者。

各模塊間關係

• BulkheadRegistry通過其實現類InMemoryBulkheadRegistry根據BulkheadConfig創建Bulkhead實例。
• EventConsumerRegistry通過其實現類DefaultEventConsumerRegistry創建EventConsumer事件消費者。
• Bulkhead通過其實現類SemaphoreBulkhead控制併發，併發布BulkheadEvent從而被註冊到EventProcessor事件處理器的EventConsumer事件消費者消費。

Bulkhead接口介紹

通過下圖可看出主要依次分爲一下幾個部分：

• 動態改變隔離配置
• 隔離請求判斷&完成時操作 （隔離器最核心流程）
• 獲取對應隔離信息
• 裝飾器模式提供多個接口、支持lambda表達式。
• 度量指標
• 事件發佈&註冊

核心配置

• maxConcurrentCalls ： Bulkhead允許的最大並行執行量。默認：25
• maxWaitDuration：嘗試進入飽和艙壁時線程阻塞等待的最長時間。默認：0

核心流程圖

Bulkhead核心處理流程如下所示，當請求被拒絕時，拋出BulkheadFullException。並在請求通過、拒絕、完成時，publish 對應 BulkheadEvent。
本文主要講述SemaphoreBulkhead信號量隔離機制，最新版本新增支持了ThreadPoolBulkhead。

BulkheadEvent

隔離器事件，有三種類型。

	   /** 請求被允許通過時，發佈.*/
        CALL_PERMITTED
        /** 請求被允許拒絕時，發佈*/
        CALL_REJECTED,
        /** 處理請求後發佈，無論請求是通過還是被拒絕*/
        CALL_FINISHED;

SemaphoreBulkhead

Bulkhead接口實現類，利用JDK的Semaphore實現併發控制。

從圖中其構造方法可看出，使用的是Semaphore公平模式，即先到先得。

isCallPermitted

    public boolean isCallPermitted() {
		//嘗試獲取信號量，並返回結果
        boolean callPermitted = tryEnterBulkhead();
		//根據獲取結果發佈對應event
        publishBulkheadEvent(
                () -> callPermitted ? new BulkheadOnCallPermittedEvent(name)
                        : new BulkheadOnCallRejectedEvent(name)
        );

        return callPermitted;
    }

    boolean tryEnterBulkhead() {

        boolean callPermitted = false;
        //獲取配置的最大等待時長
        long timeout = config.getMaxWaitTime();

        if (timeout == 0) {
        	//直接嘗試獲取許可
            callPermitted = semaphore.tryAcquire();
        } else {
            try {
               //在對應規定時間內嘗試獲取許可
                callPermitted = semaphore.tryAcquire(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);
            } catch (InterruptedException ex) {
                callPermitted = false;
            }
        }
        return callPermitted;
    }

semaphore.tryAcquire在Semaphore介紹中有介紹，這裏不在敘述。

訂閱消費事件和前面章節CircuitBreaker事件消費類似，不在敘述。

總結：

• Bulkhead通過JDK中Semaphore（公平模式）實現併發控制。
• 可在運行時修改Bulkhead配置，同時也可訂閱對應事件。
• Bulkhead是通過拋出BulkheadFullException方式終止請求調用的。