hystrix是如何实现熔断降级的

た入场券 2022-12-11 05:21 192阅读 0赞

这篇文章将介绍feign与hystrix结合来实现调用的同时进行熔断降级防止服务雪崩

使用feign的话自然少不了@FeignClient注解，而@FeignClient注解中除了最基本的name等属性之外，如果要整合hystrix一起使用的话，我们可能会用到fallbackFactory或者是fallback属性，所以一个@FeignClient注解看起来可能会是这样的

@FeignClient(name = "ServiceName",fallbackFactory = MyFallbackFactory.class)

fallbackFactory属性中可以填自己定义的fallbackFactory的类，你需要实现FallbackFactory接口，然后将熔断降级的逻辑自己来实现一下，看起来可能是这个样子的

public class MyFallbackFactory implements FallbackFactory<InterfaceName> { 
        @Override
        public InterfaceName create(Throwable throwable) { 
            return new InterfaceName() { 
                @Override
                public String sayHello(Long id, String name, Integer age) { 
                    return null;
                }
            };
        }
    }

feign实现声明式调用的关键就是通过了动态代理，请求会交给动态代理去处理，让我们使用起来就像使用接口调用一样简单

既然feign与hystrix整合的话，那么请求处理的逻辑肯定会有所变化，具体就体现在了feign的动态代理中，整合后的动态代理变为了另外一个，也就是hystrix相关的动态代理，我们来分析一下这里面做了哪些事情

已知的条件就是@FeignClient中提供的信息，包括了需要调用的**服务名称**，和fallbackFactory的实现，fallbackFactory中包含了接口中方法执行fallback降级的**方法名称、参数、逻辑**等信息，这些信息组合起来就会生成一个动态代理，叫做HystrixInvocationHandler

现在我们得到了hystrix的动态代理HystrixInvocationHandler，那么之后的接口调用就会通过HystrixInvocationHandler的invoke()方法了，在这里会通过一个setterMethodMap来构建一个HystrixCommand，这个那么这个setterMethodMap里面是些什么东西呢？

setterMethodMap一看就是一个map，在这里面key是method，也就是方法，里面包含了方法名称，参数，返回值类型等，value的话就要复杂一点，里面主要包含了groupKey和commandKey，groupKey可以认为是hystrix进行熔断降级的那个线程池，hystrix最多只会消耗完这个线程池的资源，而不会导致整个服务线程资源耗尽，默认的话groupKey其实就是服务名称，也就是@FeignClient注解中的name属性，而commandKey可以认为是服务对应的接口，默认值是接口名称 + 接口中的方法（参数类），举个例子，假如接口是greetingService，方法是hello(String name)，那么commandKey就是greetingService\#hello(String)

上面罗里吧嗦了一大堆，其实简单来说就是HystrixInvocationHandler中已经知道要调用的接口里面的方法信息，对于已知的流程我们来画个图  
![HystrixCommand][]  
ok，现在我们已经得到了HystrixCommand，HystrixCommand里面有两个方法，一个是run()，一个是getFallback()，run()方法自然就是接口正常执行的逻辑，我们已经有了方法的各种信息，再加上调用接口的参数，接下来的事情就交给feign吧，feign会替我们完成后面一系列的工作，通过和ribbon整合完成负载均衡获取要发送的机器的信息，向那台机器构造http请求，发送请求并处理结果，这里就不再展开了

我们来看看getFallback()方法，这个方法会在HystrixCommand正常逻辑执行失败的时候触发，稍微分析一下里面的流程

首先会判断fallbackFactory是不是为null，如果为null的话就说明没有配置fallback的方法，那么执行失败的话就直接给你报错了，之后会调用fallbackFactory的create()方法，这个方法的具体实现其实就是我们上面说的@FeignClient注解中的fallbackFactory配置的类的create()方法，方法中传入一个参数就是抛出的异常，你可以根据不同的异常类型来做不同的处理

create()方法会返回一个fallback，这里面就包含了降级之后的具体处理逻辑了，接着就会根据具体的方法，配合里面的参数调用fallback中的降级逻辑来完成降级

看到这里你可能发现讲来讲去还是没有讲到hystrix的核心逻辑，别急，马上来了，HystrixInvocationHandler的invoke()方法的最后，会调用HystrixCommand的execute()方法，核心逻辑就在这个里面，我们来看看这里都做了些啥

public R execute() { 
        try { 
            return queue().get();
        } catch (Exception e) { 
            throw Exceptions.sneakyThrow(decomposeException(e));
        }
    }

核心就是queue().get()方法，这里的queue()返回的是一个Future

public Future<R> queue() { 
        /* * The Future returned by Observable.toBlocking().toFuture() does not implement the * interruption of the execution thread when the "mayInterrupt" flag of Future.cancel(boolean) is set to true; * thus, to comply with the contract of Future, we must wrap around it. */
        final Future<R> delegate = toObservable().toBlocking().toFuture();
        
        // 省略代码，通过上面的注释，可以了解到这里的delegate其实不具备处理中断等异常原因的能力，所以对delegate进行了进一步封装
    }

之后就不再贴源码了，因为hystrix的源码中大量使用了rxjava，里面各种Observable对象，调用来调用去，逻辑比较乱，我就直接说哪一步干了些什么

这里首先会去检查一下requestCacheEnabled，默认是不开启的，如果开启了request cache的话，那么就会去request cache中找一下是否存在我们需要的结果，存在的话则直接返回

之后有一个判断是circuitBreaker.attemptExecution()，circuitBreaker是什么？circuitBreaker就是熔断器，说白了就是一个开关，如果circuitBreaker打开了，那么就不会去执行正常的逻辑了，直接走fallback进行降级。所以这一步的意思就是尝试执行circuitBreaker，如果被熔断了的话，那么就直接去走降级的逻辑

熔断器放行的话，我们知道hystrix有两种隔离的策略，一种是基于线程池，还有一种是基于信号量，绝大多数情况下使用线程池就可以了，所以我们这里分析一下线程池的执行逻辑  
线程池的话，可以创建线程执行任务，如果核心工作线程满了的话，就会将任务加入到队列中等待线程执行完成其他任务后再执行，hystrix的线程池默认情况下，队列是没有排队效果的，假如你有一个10个线程的线程池，那么当10个线程同时都在工作的话，新来的任务会直接走拒绝策略，当然你可以根据自己的需要自己通过参数自定义线程池，这里通过线程池和队列的大小来限制了资源，保证了资源不会被耗尽

接着会执行HystrixCommand中的run()方法来完成我们自己编写的逻辑

如果在运行上面步骤的时候出现了异常，比如说线程池满了、队列满了、请求超时了、请求报错了，都会由circuitBreaker监听到，那么如果在一个时间窗口内（默认10秒），请求总量大于20次，且异常比例大于50%的话，那么熔断器就会打开，之后的逻辑都会直接走fallback降级了

有一个参数，circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds（默认5秒），在circuitBreaker打开之后经过5秒之后状态会由打开变为半开状态（OPEN -> HALF\_OPEN），此时再次去尝试执行Command，执行成功的话就将circuitBreaker关闭，否则再次打开

来一个整个执行流程的图  
![hystrix运行流程][hystrix]  
在我之前的文章有总结hystrix的运行流程，感兴趣的可以看这篇[文章][Link 1]

[HystrixCommand]: /images/20221123/86161957823145668994895e4a8820ee.png
[hystrix]: /images/20221123/00d02c3de22143429f4ce79e61e29667.png
[Link 1]: https://blog.csdn.net/LO_YUN/article/details/103210644