springCloud学习笔记-Hystrix

本篇文章继续学习springcloud组件中断路器hystrix的基本使用

hystrix是什么？

hystrix是一个服务保障型的框架，提供了包括熔断、降级和限流等功能。

引入hystrix

spring官网介绍如下：
To include Hystrix in your project, use the starter with a group ID of org.springframework.cloud and a artifact ID of spring-cloud-starter-netflix-hystrix. See the Spring Cloud Project page for details on setting up your build system with the current Spring Cloud Release Train.

简单说就是告诉我们了maven坐标，根据maven坐标就可以引入hystrix，当然你需要注意对应的springcloud版本，新旧版本的maven坐标是不同的，版本不同会导致部分注解丢失

       <!--hystrix依赖,官方推荐-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        </dependency>

        <!--hystrix依赖，本文中使用-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
            <version>1.4.4.RELEASE</version>
        </dependency>

使用hystrix

  • 在启动类添加注解@EnableCircuitBreaker(官方推荐)或者@EnableHystrix
@Slf4j
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
//@EnableHystrix
@EnableCircuitBreaker
public class ConsumerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
        log.info("consumer启动成功");
    }

}
  • @HystrixCommand注解
    使用hystrix的核心注解，通过该注解标明熔断参数，降级调用方式等
    @RequestMapping(value = "/hello")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "defaultOut",
            commandProperties = {
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "3"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "20000"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "90")
            }
    )
    public String hello(@RequestParam String name) throws UnknownHostException {
        System.err.println("尝试调用");
        return demoService.hello(name);
    }

    private String defaultOut(@RequestParam String name){
        return "服务出现异常,降级了";
    }
  • 熔断
    熔断是指，指定的请求个数在指定时间内，失败率达到某一阈值后，出发的保护机制。这里需要介绍几个参数：
  1. hystrix.command.default.circuitBreaker.enabled 用来跟踪circuit的健康性，如果未达标则让request短路。默认true
  2. hystrix.command.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold 一个rolling window内最小的请求数。如果设为20，那么当一个rolling window的时间内（比如说1个rolling window是10秒）收到19个请求，即使19个请求都失败，也不会触发circuit break。默认20
  3. hystrix.command.default.circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds 触发短路的时间值，当该值设为5000时，则当触发circuit break后的5000毫秒内都会拒绝request，也就是5000毫秒后才会关闭circuit。默认5000
  4. hystrix.command.default.circuitBreaker.errorThresholdPercentage错误比率阀值，如果错误率>=该值，circuit会被打开，并短路所有请求触发fallback。默认50

  配置形式：多个参数用，号隔开

@HystrixCommand(commandProperties = {
                    @HystrixProperty(name = "",value = "")，...)

  示例如下:

    @RequestMapping(value = "/hello")
    @HystrixCommand(
            commandProperties = {
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "3"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "20000"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "90")
            }
    )
    public String hello(@RequestParam String name) throws UnknownHostException {
        System.err.println("尝试调用");
        return demoService.hello(name);
    }

上述参数配置理解为下：
1.我可以接收3个请求，这3个请求我都会去调微服务接口，即使错误也不会熔断；(这一条很重要)
2.计算3个请求的失败率，失败率阈值90%；
3.当失败率超过90%时，触发熔断机制，否则不触发；
4.这期间不会触发微服务请求，直到20秒后，hystrix才会尝试触发微服务请求；
5.如果成功，则可以正常调用；如果失败，继续熔断

为了方便把配置改为0次有效，如下：

    @RequestMapping(value = "/hello")
    @HystrixCommand(
            commandProperties = {
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "0"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "20000"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "50")
            }
    )
    public String hello(@RequestParam String name) throws UnknownHostException {
        log.info("尝试调用微服务接口");
        return demoService.hello(name);
    }

配置完成后，启动项目，可以正常访问，这时候模拟服务提供者挂掉，我们把服务提供者全部关闭，连续两次去调用服务，在发起微服务请求前，进行打印，结果如下：

2019-11-05 15:33:01.774  INFO 24668 --- [emoController-1] c.s.m.demo.controller.DemoController     : 尝试调用微服务接口

java.util.concurrent.TimeoutException: null
    at com.netflix.hystrix.AbstractCommand.handleTimeoutViaFallback(AbstractCommand.java:997) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at com.netflix.hystrix.AbstractCommand.access$500(AbstractCommand.java:60) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at com.netflix.hystrix.AbstractCommand$12.call(AbstractCommand.java:609) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at com.netflix.hystrix.AbstractCommand$12.call(AbstractCommand.java:601) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at rx.internal.operators.OperatorOnErrorResumeNextViaFunction$4.onError(OperatorOnErrorResumeNextViaFunction.java:140) ~[rxjava-1.3.8.jar:1.3.8]
    at rx.internal.operators.OnSubscribeDoOnEach$DoOnEachSubscriber.onError(OnSubscribeDoOnEach.java:87) ~[rxjava-1.3.8.jar:1.3.8]
    at rx.internal.operators.OnSubscribeDoOnEach$DoOnEachSubscriber.onError(OnSubscribeDoOnEach.java:87) ~[rxjava-1.3.8.jar:1.3.8]
    at com.netflix.hystrix.AbstractCommand$HystrixObservableTimeoutOperator$1.run(AbstractCommand.java:1142) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at com.netflix.hystrix.strategy.concurrency.HystrixContextRunnable$1.call(HystrixContextRunnable.java:41) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at com.netflix.hystrix.strategy.concurrency.HystrixContextRunnable$1.call(HystrixContextRunnable.java:37) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at com.netflix.hystrix.strategy.concurrency.HystrixContextRunnable.run(HystrixContextRunnable.java:57) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at com.netflix.hystrix.AbstractCommand$HystrixObservableTimeoutOperator$2.tick(AbstractCommand.java:1159) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at com.netflix.hystrix.util.HystrixTimer$1.run(HystrixTimer.java:99) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
    at java.util.concurrent.Executors$RunnableAdapter.call(Executors.java:511) ~[na:1.8.0_181]
    at java.util.concurrent.FutureTask.runAndReset(FutureTask.java:308) ~[na:1.8.0_181]
    at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$ScheduledFutureTask.access$301(ScheduledThreadPoolExecutor.java:180) ~[na:1.8.0_181]
    at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$ScheduledFutureTask.run(ScheduledThreadPoolExecutor.java:294) ~[na:1.8.0_181]
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149) ~[na:1.8.0_181]
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624) ~[na:1.8.0_181]
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:748) [na:1.8.0_181]

2019-11-05 15:33:07.222 ERROR 24668 --- [nio-8781-exec-2] o.a.c.c.C.[.[.[/].[dispatcherServlet]    : Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed; nested exception is com.netflix.hystrix.exception.HystrixRuntimeException: hello short-circuited and fallback failed.] with root cause

java.lang.RuntimeException: Hystrix circuit short-circuited and is OPEN
    at com.netflix.hystrix.AbstractCommand.handleShortCircuitViaFallback(AbstractCommand.java:979) ~[hystrix-core-1.5.18.jar:1.5.18]
  1.  第一次调用服务，因为服务提供者已经挂掉，这时候连接不到服务，报连接超时错误
尝试调用
2019-11-05 11:56:21.712 ERROR 8248 --- [io-8781-exec-10] o.a.c.c.C.[.[.[/].[dispatcherServlet]    : Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed; nested exception is com.netflix.hystrix.exception.HystrixRuntimeException: hello timed-out and fallback failed.] with root cause

java.util.concurrent.TimeoutException: null
  1.  第二次调用服务,因为参数配置circuitBreaker.requestVolumeThreshold为0，第二次请求就已经满足熔断机制了，所以断路器打开了并且不会尝试去调用微服务了
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:748) [na:1.8.0_181]

2019-11-05 11:56:24.273 ERROR 8248 --- [nio-8781-exec-5] o.a.c.c.C.[.[.[/].[dispatcherServlet]    : Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed; nested exception is com.netflix.hystrix.exception.HystrixRuntimeException: hello short-circuited and fallback failed.] with root cause

java.lang.RuntimeException: Hystrix circuit short-circuited and is OPEN

这里就模拟实现了熔断机制，但熔断后，我们没有对服务做任何处理，在实际开发中必然是要处理的；熔断是因为下游服务异常，服务宕机，上游调用一直失败而触发的保护机制
与同事讨论时，同事提出了一个问题，这里的demo是对单个服务配置熔断策略，那么集群环境下如何配置？我大概了解了一下在springcloud-config里可能会有答案

  • 降级

我在网上看到这么一段话：服务器当压力剧增的时候，根据当前业务情况及流量，对一些服务和页面进行有策略的降级。以此缓解服务器资源的的压力，以保证核心业务的正常运行，同时也保持了客户和大部分客户的得到正确的相应。

我个人理解，降级就是当微服务请求失败时，请求一个临时的，甚至可以是假的数据返回，避免服务器线程一直处于被占用的情况。不过hystrix官网的文档更容易理解，文档地址如下,感兴趣的额可以看看：
https://github.com/Netflix/Hystrix
https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki

 使用方式
 与熔断一样，在@HystrixCommand注解中指定fallbackMethod的值,这个值就是你指定降级后，服务调用的方法。与熔断的区别是，降级后不会请求微服务接口，而是直接去请求fallbackMethod了

    @RequestMapping(value = "/hello")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "defaultOut")
    public String hello(@RequestParam String name) throws UnknownHostException {
        log.info("尝试调用微服务接口");
        return demoService.hello(name);
    }

    private String defaultOut(@RequestParam String name){
        return "服务出现异常,降级了";
    }

 服务宕机后，调用：

2019-11-05 15:45:18.096  INFO 19540 --- [emoController-1] c.s.m.demo.controller.DemoController     : 尝试调用微服务接口
2019-11-05 15:45:18.219  INFO 19540 --- [emoController-1] c.n.u.concurrent.ShutdownEnabledTimer    : Shutdown hook installed for: NFLoadBalancer-PingTimer-SERVICE-HI
2019-11-05 15:45:18.220  INFO 19540 --- [emoController-1] c.netflix.loadbalancer.BaseLoadBalancer  : Client: SERVICE-HI instantiated a LoadBalancer: DynamicServerListLoadBalancer:{NFLoadBalancer:name=SERVICE-HI,current list of Servers=[],Load balancer stats=Zone stats: {},Server stats: []}ServerList:null
2019-11-05 15:45:18.224  INFO 19540 --- [emoController-1] c.n.l.DynamicServerListLoadBalancer      : Using serverListUpdater PollingServerListUpdater
2019-11-05 15:45:18.240  INFO 19540 --- [emoController-1] c.n.l.DynamicServerListLoadBalancer      : DynamicServerListLoadBalancer for client SERVICE-HI initialized: DynamicServerListLoadBalancer:{NFLoadBalancer:name=SERVICE-HI,current list of Servers=[DELL-PC:8772],Load balancer stats=Zone stats: {defaultzone=[Zone:defaultzone;  Instance count:1;   Active connections count: 0;    Circuit breaker tripped count: 0;   Active connections per server: 0.0;]
},Server stats: [[Server:DELL-PC:8772;  Zone:defaultZone;   Total Requests:0;   Successive connection failure:0;    Total blackout seconds:0;   Last connection made:Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970;  First connection made: Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970;    Active Connections:0;   total failure count in last (1000) msecs:0; average resp time:0.0;  90 percentile resp time:0.0;    95 percentile resp time:0.0;    min resp time:0.0;  max resp time:0.0;  stddev resp time:0.0]
]}ServerList:org.springframework.cloud.netflix.ribbon.eureka.DomainExtractingServerList@3b1b4ea3
2019-11-05 15:45:19.091  WARN 19540 --- [ HystrixTimer-1] c.s.m.demo.controller.DemoController     : 警告，服务异常，已经降级处理

这里就模拟了降级的情况，简单来说就是原本的服务调用失败，进而去调用一个新的服务，返回一些内容，至于返回什么样的内容就需要根据业务实际需求来指定了。

hystrix超时问题

上篇文章有提到并测试，feign调用服务时超时问题，实际上就是hystrix导致的，因为hystrix默认超时时间1秒

hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds //命令执行超时时间，默认1000ms

feign整合hystrix

上篇文章介绍了feign的使用，也推荐大家使用feign，feign本身集成了ribbon做负载均衡，也有对hystrix的支持，更加方便，可读性更强

上篇文章链接：https://www.jianshu.com/p/f8c80fe7806c

feign整合hystrix官方文档:https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-openfeign/2.2.0.RC1/reference/html/#spring-cloud-feign-hystrix

  • 核心注解
@EnableFeignClients
@EnableCircuitBreaker
  • 官方描述

1.4. Feign Hystrix Support

If Hystrix is on the classpath and feign.hystrix.enabled=true

使用hystrix要开启feign对hystrix的支持

1.5. Feign Hystrix Fallbacks

Hystrix supports the notion of a fallback: a default code path that is executed when they circuit is open or there is an error. To enable fallbacks for a given @FeignClient set the fallback attribute to the class name that implements the fallback. You also need to declare your implementation as a Spring bean.

这句话的意思大概是，要是要有一个打了@FeignClient的接口，并且在fallback属性中指明一个实现了该接口的类，并且这个类必须是一个spring管理的bean

  • 代码实现
    接口：
/**
* @FeignClient(value = "SERVICE-HI",fallback = DemoServiceFeignImpl.class)
* 使用value 也是可以的，可自行测试
*/
@FeignClient(name = "SERVICE-HI",fallback = DemoServiceFeignImpl.class)
public interface DemoServiceFeign {
    /**
     *  注意：
     *      @RequestParam 中 value要与服务提供方接口中声明的参数一致
     *      @PostMapping 中 url要与服务提供方url一致
     */
    @PostMapping("/hi")
    String hello(@RequestParam(value = "name") String name);
}

实现类：

@Slf4j
@Component
public class DemoServiceFeignImpl implements DemoServiceFeign {

    @Override
    public String hello(String name) {
        log.warn("feign-fallback调用成功");
        return null;
    }

}

调用结果：

2019-11-05 16:50:15.225  INFO 28476 --- [nio-8781-exec-2] c.s.m.demo.controller.DemoController     : 尝试调用微服务接口
2019-11-05 16:50:15.426  INFO 28476 --- [nio-8781-exec-2] c.n.u.concurrent.ShutdownEnabledTimer    : Shutdown hook installed for: NFLoadBalancer-PingTimer-SERVICE-HI
java.net.ConnectException: Connection refused: connect

很显然失败了，但是接口和实现以及对应的注解都是正确的，仔细排查，问题在于没有开启feign允许使用hystrix，配置如下:

feign:
  hystrix:
    enabled: true
  client:
    config:
      default:
        connectTimeout: 5000
        readTimeout: 11000

调用结果：

2019-11-05 16:53:51.273  INFO 29356 --- [nio-8781-exec-1] c.s.m.demo.controller.DemoController     : 尝试调用微服务接口
2019-11-05 16:53:52.387  WARN 29356 --- [ HystrixTimer-1] c.s.m.d.f.f.DemoServiceFeignImpl         : feign-fallback调用成功
2019-11-05 16:53:52.389  INFO 29356 --- [nio-8781-exec-1] c.s.m.demo.service.impl.DemoServiceImpl  : 假数据啦！ 第 0 次调用

feign整合hystrix就演示成功了，注意核心一定要开启 feign.hystrix.enabled=true，这个和版本也有关系，新版本默认关闭，旧版本默认开启

至此，springcloud组件hystrix的基础学习已经介绍完毕了，建议大家结合feign一起来使用，实现对微服务的调用以及实现熔断，降级等保护机制。事实上，本篇在降级之后，可以适当添加一些逻辑来保护系统，比如添加报警机智，调用第三方服务，定时发送短信，或打电话给开发人员，提醒他服务已经降级需要查看原因等等，有感兴趣的同学可以自行实现，欢迎大家一起来讨论学习

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