Spring Cloud--hystrix熔断的原理

旧城等待， 2023-10-02 15:49 5阅读 0赞

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## 简介 ##

本文介绍SpringCloud的hystrix的断路器的原理。

本内容也是Java后端面试常见的问题。

## 原理 ##

### 简述 ###

断路器是如何决策熔断和记录信息的呢？

看断路器HystrixCircuitBreaker的定义：

public interface HystrixCircuitBreaker {
    	public static class Factory {...}
    	static class HystrixCircuitBreakerlmpl implements HystrixCircuitBreaker {… }
    	static class NoOpCircuitBreaker implements HystrixCircuitBreaker {… }
    	public boolean allowRequest();
    	public boolean isOpen();
    	void markSuccess() ;
    }

可以看到它的接口定义并不复杂，主要定义了三个断路器的抽象方法。

*  allowRequest()：判断是否允许执行Hystrix命令的请求。
 *  isOpen()：返回当前断路器是否打开。
 *  markSuccess()：用来闭合断路器。

另外还有三个静态类。

1.  静态类Factory中维护了一个Hystrix命令与HystrixCircuitBreaker的关系集合：ConcurrentHashMap<String,HystrixCircuitBreaker>cpircuitBreakersByCommand，其中String类型的key通过HystrixCommandKey定义，每一个Hystrix命令需要有一个key来标识，同时一个Hystrix命令也会在该集合中找到它对应的断路器HystrixCircuitBreaker实例。
2.  静态类NoOpCircuitBreaker定义了一个什么都不做的断路器实现，它允许所有请求，并且断路器状态始终闭合。
3.  静态类HystrixCircuitBreakerlmpl是断路器接口HystrixCircuitBreaker的实现类，在该类中定义了断路器的4个核心对象。
    
    1.  HystrixCommandPropertiesproperties：断路器对应HystrixCommand实例的属性对象，它的详细内容我们将在后续章节做具体的介绍。
    2.  HystrixCommandMetricsmetrics：用来让HystrixCommand记录各类度量指标的对象。
    3.  AtomicBooleancircuitOpen：断路器是否打开的标志，默认为false。
    4.  AtomicLongcircuitOpenedOrLastTestedTime：断路器打开或是上一次测试的时间戳。

HystrixCircuitBreakerlmpl对HystrixCircuitBreaker接口的各个方法实现如下所示。

### **isOpen()** ###

判断断路器的打开/关闭状态。

1.  如果断路器打开标识为true，则直接返回true，表示断路器处于打开状态。
2.  如果断路器打开标识为false，就从度量指标对象metrics中获取HealthCounts统计对象做进一步判断（该对象记录了一个滚动时间窗内的请求信息快照，默认时间窗为10秒）。
    
    1.  如果错误百分比在阈值范围内就返回false，表示断路器处于未打开状态。
        
        1.  该阈值的配置参数为circuitBreakerErrorThresholdPercentage，默认值为50。
    2.  如果它的请求总数（QPS）在预设的阈值范围内就返回false，表示断路器处于未打开状态。
        
        1.  该阈值的配置参数为circuitBreakerRequestVolumeThreshold，默认值为20。
    3.  如果上面的两个条件都不满足，则将断路器设置为打开状态（熔断/短路）。
        
        1.  如果是从关闭状态切换到打开状态的话，就将当前时间记录到上面提到的circuitOpenedOrLastTestedTime对象中。

isOpen()源码

@Override
    public boolean isOpen() {
        if (circuitOpen.get()) {
            // if we're open we immediately return true and don't bother attempting to 'close' ourself as that is left to allowSingleTest and a subsequent successful test to close
            return true;
        }
    
        // we're closed, so let's see if errors have made us so we should trip the circuit open
        HealthCounts health = metrics.getHealthCounts();
    
        // check if we are past the statisticalWindowVolumeThreshold
        if (health.getTotalRequests() < properties.circuitBreakerRequestVolumeThreshold().get()) {
            // we are not past the minimum volume threshold for the statisticalWindow so we'll return false immediately and not calculate anything
            return false;
        }
    
        if (health.getErrorPercentage() < properties.circuitBreakerErrorThresholdPercentage().get()) {
            return false;
        } else {
            if (circuitOpen.compareAndSet(false, true)) {
                circuitOpenedOrLastTestedTime.set(System.currentTimeMillis());
                return true;
            } else {
                // How could previousValue be true? If another thread was going through this code at the same time a race-condition could have
                // caused another thread to set it to true already even though we were in the process of doing the same
                // In this case, we know the circuit is open, so let the other thread set the currentTime and report back that the circuit is open
                return true;
            }
        }
    }

### **allowRequest()** ###

作用：判断请求是否被允许。

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