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hystrix的源码浅析

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总括:

回退部分原理过程:

 

Hystrix可以用于熔断也可用于获取缓存请求的结果,避免同样的请求重复多次

 

1,拦截到相应的注解方法--注解为入口

获取方法的metaholder---包含方法的信息,回退的信息

2,获取方法对应的执行实例  (执行的就是这个)

    执行实例中的builder这里创建,这里会再次设置回退,结果缓存,缓存移除(根据注解,属性标志填充,有值build就通过设置相应的值,不为空说明需要进行相应操作)

 

3,executtype获取执行类类型

    同步执行

    异步执行

    返回Observable对象

    同样返回Observable对象

 

4,执行前判断是不是观察者模式,进而选择执行器

    在执行的过程中一旦执行失败就会,执行getfallback()执行一个回退操作,利用了观察者模式     ----参考这个设计执行链,回调模式     

     queue().get()----futrue模式

 

 

缓存部分原理过程:

 

   执行的就是builder---这个builder中有目标方法run,有对应的fallback(观察者模式),有是否缓存的处理(用享元模式判断是否从缓存中获取)

 

   存入缓存:

1,获取并发策略,缓存实例,根据注解判断是否启用缓存  根据前缀+并发策略+key组合

2,判断是否启用缓存,启用的话先判断缓存是否为空,不为空就从缓存中获取,为空就从接口获取,并存入缓存---concurrenthashmap

   

   刷新缓存:

 

  1,@HystrixCommand+@CacheRemove注解组合实现  

      用的还是hystrix注解的切面 以hsytrix为主线,判断的时候用builder中的CacheRemoveInvocationContext为空为标志,有值才刷新缓存

      在每次执行后都会判断是否需要清楚缓存--注意在查找的时候用的是默认的并发策略,可能和实际的不一致导致清除无效

  2,@CacheRemove注解实现

      用的是CacheRemove的切面,注意springcloud并没有帮我们注册HystrixCacheAspect实例,用之前需要注册HystrixCacheAspect实例,CacheInvocationContext的来源是自己

      该切面自己组装的不是hystrixcommand组装的

 

 

前言

最近在项目中需要使用Hystrix的request cache来提升服务的稳定性与高性能,其对于单个request请求,能够对指定方法methodA的返回值进行缓存,在多次调用methodA方法时仅会执行方法体一次,从而降低本次请求的复杂度。如果在methodA中存在对下游服务的依赖,则同步能够提高下游服务的稳定性,一定程度降低其并发性要求。Cache中的数据会存在更新,Hystrix同步提供了clear cache的对应实现。本章将从源码的角度来剖析下Hystrix是如何实现降级、缓存操作的。

 

 

本章概要

1、Hystrix是如何实现fallback的?

2、Hystrix是如何实现request cache的存储与获取?

3、Hystrix是如何实现request cache的清除?

 

Hystrix是如何实现fallback的?

在实际应用过程通过@HystrixCommand注解能够更加简单快速的实现Hystrix的应用,那么我们就直接从@HystrixCommand注解入手,其中包含了诸多参数配置,如执行隔离策略,线程池定义等,这些参数就不一一说明了,我们来看看其是如何实现服务降级的,如下图

其定义了fallbackMethod方法名,正如其名,其提供了一个定义回退方法映射,在异常触发时此方法名对应的method将被触发执行,从而实现服务的降级。那么@HystrixCommand注解又是如何被执行的呢,我们找到HystrixCommandAspect.java,其切点定义如下

可以看到被@HystrixCommand注解的方法将会执行切面处理。通过Hystrix的类关系图先来了解下其定义了哪些类来实现我们的HystrixCommand,

在HystrixCommandAspect的methodsAnnotatedWithHystrixCommand方法中我们可以看到如下

以上通过红色框标记了3个重点。

首先来看第一个,通过类关系图已经可以了解到,其定义了后续真正执行HystrixCommand的GenericCommand实例,其定义如下

这里有两个重点,一个是metaHolder包含了当前被注解方法的所有相关有效信息(定义在HystrixCommandAspect.java中),如下可以看到红色框中已经标记了fallback回退方法的设定:

另一个是其构造参数中的HystrixCommandBuilder,其定义来源于HystrixCommandBuilderFactory,如下主要参数设定均通过metaHolder来实现:

此处我们仍然需要关注红色框中的标记信息,在创建HystrixCommandBuilder实例过程中会设定当前执行方法体是CacheResult还是CacheRemove操作,同时设定需要被忽略的异常以及回退方法指令。简单了解下CacheInvocationContext的设定过程,如下

后续在cache处理的部分会再次提到CacheInvocationContext,这里先伏笔下。

再来看第二个红色框中的标记,根据名称即可判断,其主要是作为后续执行体类型的一个判断条件,在定义切点时已经可以看到当前切面不仅可以处理HystrixCommand还能够处理HystrixCollapser(HystrixCollapser是做请求合并的,不在本章的分析范围内)。

跟着代码继续往下,到了第三个红色框,在进入执行体前,其有一个判断条件,判断其是否是一个Observable模式(在Hystrix中,其实现大量依赖RXJAVA,会无处不在的看到Observable,其是一种观察者模式的实现,具体可以到RxJava项目官方做更多了解)。那么我们就来看看CommandExecutor中是如何执行,方法体如下

其根据executionType决定了最终的执行方式,如下

execute():同步执行,从依赖的服务返回一个单一的结果对象,或是在发生错误的时候抛出异常;

queue():异步执行,直接返回一个Future对象,其中包含了服务执行结束时要返回的单一结果对象;

observe():返回Observable对象,它代表了操作的多个结果,他是一个Hot Observable;

toObservable():同样返回Observable对象,也代表了操作的多个结果,但其返回的是一个Cold Observable。

这里我们通过execute()同步执行的方式继续跟踪,在原理上各方法差异不大,其均是由toObservable()扩展后实现的,execute()方法的实现是执行queue()后获取返回的Future对象,通过get()方法阻塞然后获取对应的返回值实现同步,在HystrixCommand中定义如下:

此时我们需要特别关注注释中的一段话,其提示了我们,一旦方法执行失败,则会通过getFallback()方法来执行一个回退操作。 直接进入GenericCommand类中,可以找到最终的实现

如上,其呼应了上面构造HystrixCommandBuilder是的CommandAction指令。可能我们会有亦或,又是如何触发getFallback()和run()方法的,具体的方法调用线路可以从AbstractCommand的toObservable()方法开始找,这里就不展开了。通过下图可以很容易理解为何我们上面只需要分析execute()即可,而方法的调用线程从toObservable()方法开始找:

 

 

 

Hystrix是如何实现request cache的存储与获取?

上面已经介绍了Hystrix是如何实现fallback的,同时也在构造HystrixCommandBuilder时已经提及了其对后续的cache将会起到一个关键作用。本小节将重点来分析Hystrix是如何实现Request cache的获取和存储的。

 

首先来看看HystrixRequestCache的定义

其通过ConcurrentHashMap来保证了cache的线程安全,其key值通过prefix前缀+hystrix并发策略+cachekey组合。

上面已经提及,调用的线路从AbstractCommand中的toObservable()方法开始,如下我们先来看看AbstractCommand构造函数的定义

通过红色框中的标记已经可以看到其通过HystrixPlugins获取concurrencyStrategy并发策略,从而实例化了HystrixRequestCache实例requestCache。

找到方法链的入口,在toObservable()方法中如下首先尝试从cache中获取value

继续跟进至HystrixRequestCache的get方法获取cache对应的value,我们先关注下其获取过程与当前的并发策略有关

获取返回值后会进行如下判断:

fromCache如果不为空,则直接返回cache中缓存的value值;

fromCache为空,则如果启用了requestCache并且设定了cacheKey则会进行cache存储

但首次调用其值必然为null,那么我们来看看是如何实现cache的存储的

通过putIfAbsent实现cache的存储

cache中存储值为HystrixCachedObservable实例,通过already能够判断是否已经有其他线程保存cache至,如果已经存储则为直接使用

 

小节:本小节即完成了cache的存储与cache的获取使用分析。

 

 

Hystrix是如何实现request cache的清除?

既然有存储和获取使用,那么必然有清除动作,本小节来看看,Hystrix又是如何对request cache实现清除的呢?有两种方案:

1、通过@HystrixCommand+@CacheRemove注解组合实现;

2、单用@CacheRemove注解实现;

 

通过@HystrixCommand+@CacheRemove注解组合实现

既然注解中有@HystrixCommand,根据上面的源码分析,代码的主体实现仍然是基于HystrixCommand作为线路的,我们直接找到AbstractHystrixCommand类,如下process方法在每次的调用链路中均会被执行,

可以看到其中明确调用了flushCache方法来实现cache的清除动作,其定义如下

其根据cacheRemoveInvocationContext判断是否需要清除cache,而cacheRemoveInvocationContext值在HystrixCommandBuilderFactory中通过metaHolder已经设定完成,具体在第一小节也有相关说明,

往下继续找到HystrixRequestCacheManager中的clearCache方法,

这里我们需要特别注意,在clear过程中,HystrixRequestCache实例采用了默认的并发策略,与我们存储时采用的并发可能不一致,在实际开发过程中默认的并发策略是无法满足需求的,此时我们执行下面的remove动作是无法clear成功的:

 

单用@CacheRemove注解实现

Hystrix对于没有@HystrixCommand注解的方法同样能够实现cache的清除功能,仅仅需要@CacheRemove一个注解即可。在源码中我们找到HystrixCacheAspect切面类,其作用就是清除request cache,下面来看下源码中的定义吧。

 

首先来看其切点定义

可以看到其切点定义明确说明了被@CacheRemove且不被@HystrixCommand注解方生效,再来看看其核心定义

这里的核心代码已经被红色框标出,其仍然是通过调用HystrixRequestCacheManager中的clearCache方法,此处与第一种方法最大的差异在于CacheInvocationContext来源差异,这里可以看到,在调用clearCache之前通过切点方法信息,构建了与HystrixCommandAspect中类似的MetaHolder实例,从而构建CacheInvocationContext实例。

这里有一个特别需要注意的,springcloud默认并没有帮我们注册HystrixCacheAspect实例,如果需要启用该切面,则需要注册HystrixCacheAspect对应的bean即可。

 

小节,结合源码的分析,在最后一步竟然可能会造成无法clear成功,有点失望,目前已经在Github中提了issue(https://github.com/Netflix/Hystrix/issues/1802),其实现如下扩展部分内容。

 

 

扩展

为了避免clearCache失败导致功能开发阻塞,故直接对其做了如下调整即可正常使用,后续等待官方确认回复:

其调整在HystrixRequestCacheManager的clearCache方法中展开,仅仅是通过HystrixPlugins来获取当前的并发策略而已。

 

原文:https://blog.csdn.net/songhaifengshuaige/article/details/80345072 

 

 

 

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