Spring Cloud Hystrix 降级、熔断实战应用

缺乏、安全感 2024-03-01 08:41 82阅读 0赞

## 系列文章目录 ##

[第一章 Java线程池技术应用][Java]  
[第二章 CountDownLatch和Semaphone的应用][CountDownLatch_Semaphone]  
[第三章 Spring Cloud 简介][Spring Cloud]  
[第四章 Spring Cloud Netflix 之 Eureka][Spring Cloud Netflix _ Eureka]  
[第五章 Spring Cloud Netflix 之 Ribbon][Spring Cloud Netflix _ Ribbon]  
[第六章 Spring Cloud 之 OpenFeign][Spring Cloud _ OpenFeign]  
[第七章 Spring Cloud 之 GateWay][Spring Cloud _ GateWay]  
[第八章 Spring Cloud Netflix 之 Hystrix][Spring Cloud _ GateWay]

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#### 文章目录 ####

*  系列文章目录
 *  前言
 *  1、Hystrix概念
 *  2、Hystrix作用
 *   *  2.1、服务降级
     *  2.2、服务熔断
 *  3、案例
 *   *  3.1、服务提供端降级
     *   *  3.1.1、修改pom.xml配置依赖
         *  3.1.2、在微服务方法上添加降级注解代码
         *  3.1.3、在启动类加上注解
     *  3.2、消费端降级
     *   *  3.2.1、修改pom.xml配置依赖
         *  3.2.2、修改application.yml配置
         *  3.2.3、在消费端方法上添加代码
         *  3.2.4、在消费端启动类上加上注解
     *  3.3、全局降级
     *  3.4、解耦降级
     *   *  3.4.1、修改application.yml
         *  3.4.2、在方法上修改
     *  3.5、服务熔断
     *   *  3.5.1、Hystrix 实现服务熔断的步骤
         *  3.5.2、实例
 *  总结

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## 前言 ##

![在这里插入图片描述][2a7407e43c1346d191321a43b695fe65.png]

> **多个微服务之间调用的时候，假如微服务A调用微服务B和微服务C，微服务B和微服务C又调用其他的微服务，这就是所谓的"扇出"。  
>   
>   
> 如果扇出的链路上某个微服务的调用响应的时间过长或者不可用，对微服A的调用就会占用越来越多的系统资源，进而引起系统崩溃，即"雪崩效应"。  
>   
>   
> 这时就需要一个组件（hytrix），来保证微服务出现故障时，不会导致整个系统出现雪崩效应，以提高分布式系统弹性。</font size=“4”>**

![在这里插入图片描述][048add53603c4a43876d8e0ce12912d6.png]

## 1、Hystrix概念 ##

*  Hystrix是一个用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库，可以保证一个服务出现故障时，不会导致整个系统出现雪崩效应，以提高分布式系统弹性；
 *  作为“断路器”，在一个服务出现故障时，可以通过短路器监控，返回一个可以处理的响应结果，保证服务调用线程不会长时间被占用，避免故障蔓延

## 2、Hystrix作用 ##

### 2.1、服务降级 ###

当某个服务单元发生故障后，通过断路器的故障监控，向调用方法返回一个服务预期的、可处理的备选响应，而不是长时间的等待或者抛出调用方法无法处理的异常，避免了故障在分布式系统中的蔓延。  
![在这里插入图片描述][c607dc128cd146688cb704eb5968dfab.png]

### 2.2、服务熔断 ###

当某个服务单元发生故障后，通过断路器的故障监控，直接返回一个预设的失败响应，而不是长时间的等待或者抛出调用方法无法处理的异常，避免了故障在分布式系统中的蔓延。  
![在这里插入图片描述][b1fc5985253e4d89ab2f3a3ceb690894.png]

## 3、案例 ##

### 3.1、服务提供端降级 ###

#### 3.1.1、修改pom.xml配置依赖 ####

<dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        <version>2.2.10.RELEASE</version>
    </dependency>

#### 3.1.2、在微服务方法上添加降级注解代码 ####

//超过3秒钟降级到userInfoListFallBack
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "userInfoListFallBack",commandProperties = {
        @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds"
            ,value = "3000")})

*  参数 fallbackMethod 属性用于指定降级方法。
 *  参数 execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds 用于设置自身调用超时时间的峰值，峰值内可以正常运行，否则执行降级方法

#### 3.1.3、在启动类加上注解 ####

@EnableHystrix

### 3.2、消费端降级 ###

#### 3.2.1、修改pom.xml配置依赖 ####

<dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        <version>2.2.10.RELEASE</version>
    </dependency>

#### 3.2.2、修改application.yml配置 ####

hystrix:
      command:
        default:
          execution:
            isolation:
              thread:
                timeoutInMilliseconds: 3000

#### 3.2.3、在消费端方法上添加代码 ####

@HystrixCommand(fallbackMethod = "fallbackMethod")

#### 3.2.4、在消费端启动类上加上注解 ####

@EnableHystrix

### 3.3、全局降级 ###

@RestController
    @RequestMapping("/user")
    @DefaultProperties(defaultFallback = "globalFallback")
    @Slf4j
    public class UserConsumer {
        
    	@GetMapping("/userInfoList")
    	@HystrixCommand
    	public List<UserInfo> userInfoList(){
        
    	}
    }

### 3.4、解耦降级 ###

不管是业务方法指定的降级方法还是全局降级方法，它们都必须和业务方法在同一个类中才能生效，业务逻辑与降级逻辑耦合度极高。

#### 3.4.1、修改application.yml ####

feign:
    #  hystrix:
    #    enabled: true
      circuitbreaker:
        enabled: true

#### 3.4.2、在方法上修改 ####

@FeignClient(value = "USER-SERVICE",fallback = UserServiceFallBack.class)

public class UserServiceFallBack implements UserService{

### 3.5、服务熔断 ###

熔断机制是为了应对雪崩效应而出现的一种微服务链路保护机制。  
在熔断机制中涉及了三种熔断状态：

*  熔断关闭状态（Closed）：当服务访问正常时，熔断器处于关闭状态，服务调用方可以正常地对服务进行调用。
 *  熔断开启状态（Open）：默认情况下，在固定时间内接口调用出错比率达到一个阈值（例如 50%），熔断器会进入熔断开启状态。进入熔断状态后，后续对该服务的调用都会被切断，熔断器会执行本地的降级（FallBack）方法。
 *  半熔断状态（Half-Open）： 在熔断开启一段时间之后，熔断器会进入半熔断状态。在半熔断状态下，熔断器会尝试恢复服务调用方对服务的调用，允许部分请求调用该服务，并监控其调用成功率。如果成功率达到预期，则说明服务已恢复正常，熔断器进入关闭状态；如果成功率仍旧很低，则重新进入熔断开启状态。  
    ![在这里插入图片描述][ff6f3393b6954cfcb52f9127ac6f883d.png]

#### 3.5.1、Hystrix 实现服务熔断的步骤 ####

*  当服务的调用出错率达到或超过 Hystix 规定的比率（默认为 50%）后，熔断器进入熔断开启状态。
 *  熔断器进入熔断开启状态后，Hystrix 会启动一个休眠时间窗，在这个时间窗内，该服务的降级逻辑会临时充当业务主逻辑，而原来的业务主逻辑不可用。
 *  当有请求再次调用该服务时，会直接调用降级逻辑快速地返回失败响应，以避免系统雪崩。
 *  当休眠时间窗到期后，Hystrix 会进入半熔断转态，允许部分请求对服务原来的主业务逻辑进行调用，并监控其调用成功率。
 *  如果调用成功率达到预期，则说明服务已恢复正常，Hystrix 进入熔断关闭状态，服务原来的主业务逻辑恢复；否则 Hystrix 重新进入熔断开启状态，休眠时间窗口重新计时，继续重复第 2 到第 5 步。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">参数</th> 
   <th align="left">描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">metrics.rollingStats.timeInMilliseconds</td> 
   <td align="left">统计时间窗。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds</td> 
   <td align="left">休眠时间窗，熔断开启状态持续一段时间后，熔断器会自动进入半熔断状态，这段时间就被称为休眠窗口期。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">circuitBreaker.requestVolumeThreshold</td> 
   <td align="left">请求总数阀值。<br><br>在统计时间窗内，请求总数必须到达一定的数量级，Hystrix 才可能会将熔断器打开进入熔断开启转态，而这个请求数量级就是 请求总数阀值。Hystrix 请求总数阈值默认为 20，这就意味着在统计时间窗内，如果服务调用次数不足 20 次，即使所有的请求都调用出错，熔断器也不会打开。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">circuitBreaker.errorThresholdPercentage</td> 
   <td align="left">错误百分比阈值。<br><br>当请求总数在统计时间窗内超过了请求总数阀值，且请求调用出错率超过一定的比例，熔断器才会打开进入熔断开启转态，而这个比例就是错误百分比阈值。错误百分比阈值设置为 50，就表示错误百分比为 50%，如果服务发生了 30 次调用，其中有 15 次发生了错误，即超过了 50% 的错误百分比，这时候将熔断器就会打开。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 3.5.2、实例 ####

@HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentCircuitBreaker_fallback",commandProperties = {
        
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),// 是否开启断路器
            @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.timeInMilliseconds",value = "10000")//时间窗口10秒
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "10"),// 请求次数
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "30000"), // 时间窗口期
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "60"),// 失败率达到多少后跳闸
    })

public interface UserService {
        
        public String paymentCircuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id);
    }

@Service
    public class UserServiceImpl implements UserService {
        
        @Override
        @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentCircuitBreakerFallback",commandProperties = {
        
                @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),// 是否开启断路器
                @HystrixProperty(name = HystrixPropertiesManager.METRICS_ROLLING_STATS_TIME_IN_MILLISECONDS,value = "10000"),
                @HystrixProperty(name = HystrixPropertiesManager.CIRCUIT_BREAKER_REQUEST_VOLUME_THRESHOLD,value = "10"),// 请求次数
                @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "30000"), // 时间窗口期
                @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "60"),// 失败率达到多少后跳闸
        })
        public String paymentCircuitBreaker(Integer id) {
        
            if(id < 0)        {
        
                throw new RuntimeException("******id 不能负数");
            }
            String serialNumber = UUID.randomUUID().toString();
            return Thread.currentThread().getName()+"\t"+"调用成功，流水号: " + serialNumber;
        }
        
        public String paymentCircuitBreakerFallback(@PathVariable("id") Integer id) {
        
            return "id 不能负数，请稍后再试，/(ㄒoㄒ)/~~   id: " +id;
        }
    }

## 总结 ##

Hystrix是Netflix开源的一个用于处理分布式系统的延迟和容错的库，通过资源隔离、服务降级和熔断等方法，提高分布式系统的可用性和稳定性。在本章节中， 介绍了Hystrix具体方法上熔断、全局熔断案例，通过实战演练让大家更容易理解Hystrix断路器的作用。

[Java]: https://blog.csdn.net/s445320/article/details/132870714
[CountDownLatch_Semaphone]: https://blog.csdn.net/s445320/article/details/132912126
[Spring Cloud]: https://blog.csdn.net/s445320/article/details/132939152
[Spring Cloud Netflix _ Eureka]: https://blog.csdn.net/s445320/article/details/133024912
[Spring Cloud Netflix _ Ribbon]: https://blog.csdn.net/s445320/article/details/133156575
[Spring Cloud _ OpenFeign]: https://blog.csdn.net/s445320/article/details/130624259
[Spring Cloud _ GateWay]: https://blog.csdn.net/s445320/article/details/133612365
[2a7407e43c1346d191321a43b695fe65.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/01/7e910c52b0f44afbb16014aa1e616e4c.png
[048add53603c4a43876d8e0ce12912d6.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/01/1cacc26f557f481b96c091f35e4edc88.png
[c607dc128cd146688cb704eb5968dfab.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/01/6647c23e999f4b97a59d3b768e15c317.png
[b1fc5985253e4d89ab2f3a3ceb690894.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/01/a669d64f637d42d5a4af098f72cfe915.png
[ff6f3393b6954cfcb52f9127ac6f883d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/01/f3405abde73348d3888089849ad2855e.png