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Spring Cloud 断路器 Hystrix




断路器

断路器就像电路中的断路器一样，当短路发生时，它第一时刻熔断，切断了故障电路，保护其他用电单元。

在分布式架构中，断路器的作用类似，当某个服务单元发生了故障，通过断路器的故障监控，直接切断原来的主逻辑调用，强迫以后的多个服务调用不再访问远程服务器，防止应用程序继续执行或等待超时。熔断器也可以监控服务单元的错误是否已经修正，如果已经修正，应用程序会再次尝试调用操作。

在微服务架构中，系统被拆分成了一个个小的服务单元，各自运行在自己的线程中，各单元之间通过注册与订阅的方式互相远程调用，此时若网络故障或是某一服务挂掉则会出现调用延迟，进一步导致调用方的对外服务也出现延迟，如果调用方的请求不断增加，服务单元线程资源无法释放，队列装满，最终导致故障的蔓延，故断路器就是解决这种问题的。

Hystrix是Spring Cloud中实现此功能的单元，他有如下保护机制：

1.服务降级

对于查询操作, 我们可以实现一个fallback方法, 当请求后端服务出现异常的时候, 可以使用fallback方法返回的值. fallback方法的返回值一般是设置的默认值或者来自缓存.

2.断路器

当Hystrix Command请求后端服务失败数量超过一定比例(默认50%), 断路器会切换到开路状态(Open). 这时所有请求会直接失败而不会发送到后端服务. 断路器保持在开路状态一段时间后(默认5秒), 自动切换到半开路状态(HALF-OPEN). 这时会判断下一次请求的返回情况, 如果请求成功, 断路器切回闭路状态(CLOSED), 否则重新切换到开路状态(OPEN). 即有自我检测并恢复的能力.

3.资源隔离

在Hystrix中, 主要通过线程池来实现资源隔离. 通常在使用的时候我们会根据调用的远程服务划分出多个线程池. 例如调用产品服务的Command放入A线程池, 调用账户服务的Command放入B线程池. 这样做的主要优点是运行环境被隔离开了. 这样就算调用服务的代码存在bug或者由于其他原因导致自己所在线程池被耗尽时, 不会对系统的其他服务造成影响. 但是带来的代价就是维护多个线程池会对系统带来额外的性能开销. 如果是对性能有严格要求而且确信自己调用服务的客户端代码不会出问题的话, 可以使用Hystrix的信号模式(Semaphores)来隔离资源.

下面做一个简单的演示



1.增加一个服务调用方，先引入Ribbon，不引入Feign。

2.增加依赖spring-cloud-starter-hystrix ,  如果已经引入了Feign，则不需要了，因为Feign依赖了spring-cloud-starter-hystrix

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
</dependency>

---

3.在主类主增加注解@EnableCircuitBreaker或@EnableHystrix


复制代码
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
@EnableFeignClients  //开启feign
@EnableHystrix
public class App
{
    @Bean
    @LoadBalanced  //开启ribbon
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

    public static void main( String[] args )
    {
        SpringApplication.run(App.class, args);
    }
}

复制代码

---

4.增加服务类


复制代码
@Service
public class HystrixService {

    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;

    /**
     * 拼接方式： http://服务名/接口名  （未指定ip和端口）
     */
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback")
    public String consumer() {
        return restTemplate.getForObject("http://client/info", String.class);
    }


    public String fallback() {
        return "fallback method return , invoke failed";
    }

}

复制代码

---通过@HystrixCommand指定fallback方法

5.增加controller类


复制代码
@RestController
public class RibbonController {

        @Autowired
        RestTemplate restTemplate;

        @GetMapping("/ribbon")
        public String nohy() {
            return restTemplate.getForObject("http://client/info", String.class);
        }

   
        @Autowired
        HystrixService ser;

        @GetMapping("/ribbonhy")
        public String hy() {
            return ser.consumer();
        }
}

复制代码

---nohy方法直接调用服务，无断路保护，hy方法有断路保护

6.依次启动 Eureka > client > consumer

首先分别访问 http://localhost:8081/ribbon 和 http://localhost:8081/ribbonhy 都可以正确调用，说明断路器不影响正常的服务。

其次在client中打断点模拟延迟和故障，再访问 http://localhost:8081/ribbon 和 http://localhost:8081/ribbonhy 对比效果：

没有断路保护的/ribbon页面一直在加载，而又断路保护的/ribbonhy则立即返回我们指定的错误信息，说明断路器已正常工作。





启用Feign的项目如何配置断路器：

1.修改接口如下：


复制代码
@FeignClient(name="client", fallback = FeignService.class)
public interface FeignInterface {

    @GetMapping("/info")
    String consumer();

}

复制代码

--- FeignClient注解中name指定调用服务的名称，fallback指定回调函数所在的类

2.增加类FeignService


复制代码
@Component
public class FeignService implements FeignInterface{

    @Override
    public String consumer() {
        return "fallback method return , invoke failed";
    }
}

复制代码

---

3.增加控制类


复制代码
@RestController
public class FeignController {

    @Autowired
    FeignInterface feign;

    @GetMapping("/feign")
    public String in() {
        return feign.consumer();
    }

}

复制代码

---

4. 访问 http://localhost:8081/feign，效果同上



参考http://projects.spring.io/spring-cloud/spring-cloud.html



end

注：本文为个人学习笔记，代码仅为记录学习过程