• 总结下微服务中降级、熔断,以及springcloud中Hystrix的原理以及实现


    一、Hystrix

    1、服务雪崩(遇到的问题)

           多个微服务之间调用的时候,假设微服务A调用微服务B和微服务C,微服务B和微服务C有调用其他的微服务,这就是所谓的”扇出”,如扇出的链路上某个微服务的调用响应式过长或者不可用,对微服务A的调用就会占用越来越多的系统资源,进而引起系统雪崩,所谓的”雪崩效应”。

    2、Hystrix

           Hystrix是一个用于分布式系统的延迟和容错的开源库。在分布式系统里,许多依赖不可避免的调用失败,比如超时、异常等,Hystrix能够保证在一个依赖出问题的情况下,不会导致整个服务失败,避免级联故障,以提高分布式系统的弹性。

            “断路器”本身是一种开关装置,当某个服务单元发生故障监控(类似熔断保险丝),向调用方法返回一个符合预期的、可处理的备选响应(FallBack),而不是长时间的等待或者抛出调用方法无法处理的异常,这样就保证了服务调用方的线程不会被长时间、不必要地占用,从而避免了故障在分布式系统中的蔓延。乃至雪崩。

    • 触发服务降级的场景(什么时候会触发降级?)

      • 程序运行异常

      • 超时

      • 服务熔断触发服务降级

      • 线程池、信号量打满也会导致服务降级

    • 服务熔断处理(降级如何处理?)

      • 相当于保险丝,直接拉闸,服务的降级-》进而熔断-》恢复调用链路

    • 服务限流

      • 秒杀高并发等操作

      • 使用的是Tomcat的内置线程池,所以在高并发下,可能服务会出现线程不够用的情况

      • 接近实时的监控

    • 涉及到断路器的三个重要参数

      @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),// 是否开启断路器
      @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "10"),// 请求次数
      @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "10000"), // 时间窗口期
      @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "60"),// 失败率达到多少后跳闸
      • 快照时间窗:断路器确定是否打开需要统计一些请求和错误数据,而统计的时间范围就是快照时间窗,默认为最近的10秒;

      • 请求总数阈值:在快照时间窗内,必须满足请求总数阈值才有资格熔断。默认是20,意味着在10秒内,如果该hystrix命令的调用次数不足20次,即使所有的请求都超时或其他原因失败,断路器都不会打开;

      • 错误百分比阈值:当请求总数在快照时间窗内超过了阈值,比如发生了30次调用,如果在这30次调用中,有15次发生了超时异常,也就是超过了50%的错误百分比,在默认设定的50%阈值情况下,这时候就会将断路器打开。

    • 二、服务熔断

              熔断机制是应对雪崩效应的一种微服务链路保护机制,

              当扇出链路的某个微服务不可用或者响应时间太长时,会进行服务的降级,进而熔断该节点微服务的调用,快速返回”错误”的响应信息。当检测到该节点微服务响应正常后恢复调用链路,在SpringCloud框架机制通过Hystrix实现,Hystrix会监控微服务见调用的状况,当失败的调用到一个阈值,缺省是5秒内20次调用失败就会启动熔断机制,熔断机制的注解是@HystrixCommand

      创建一个工程,命名为:DeptProvider8001_Hystrix_App

      1、增加pom.xml中的依赖包

      复制代码
      <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
      <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
               xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
               xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
          <parent>
              <artifactId>microservicecloud</artifactId>
              <groupId>com.yufeng.springcloud</groupId>
              <version>1.0-SNAPSHOT</version>
          </parent>
          <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
      
          <artifactId>microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001</artifactId>
      
          <dependencies>
              <!-- hystrix -->
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                  <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
              </dependency>
              <!-- 将微服务provider侧注册进eureka -->
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                  <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
              </dependency>
              <!-- 引入自己定义的api通用包,可以使用Dept部门Entity -->
              <dependency>
                  <groupId>com.yufeng.springcloud</groupId>
                  <artifactId>microservicecloud-api</artifactId>
                  <version>${project.version}</version>
              </dependency>
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                  <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
              </dependency>
      
              <!-- actuator监控信息完善 -->
              <dependency>
                  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                  <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
              </dependency>
              <dependency>
                  <groupId>junit</groupId>
                  <artifactId>junit</artifactId>
              </dependency>
              <dependency>
                  <groupId>mysql</groupId>
                  <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
              </dependency>
              <dependency>
                  <groupId>com.alibaba</groupId>
                  <artifactId>druid</artifactId>
              </dependency>
              <dependency>
                  <groupId>ch.qos.logback</groupId>
                  <artifactId>logback-core</artifactId>
              </dependency>
              <dependency>
                  <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
                  <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
              </dependency>
          </dependencies>
      </project>
      复制代码

      2、yml文件修改,修改服务名称instance-id:为自己的微服务名称即可

      复制代码
      server:
        port: 8001
      
      mybatis:
        config-location: classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml        # mybatis配置文件所在路径
        type-aliases-package: com.yufeng.springcloud.entities    # 所有Entity别名类所在包
        mapper-locations:
        - classpath:mybatis/mapper/**/*.xml                       # mapper映射文件
      
      spring:
         application:
          name: microservicecloud-dept
         datasource:
          type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource            # 当前数据源操作类型
          driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver              # mysql驱动包
          url: jdbc:mysql://192.168.172.20:3306/cloudDB01              # 数据库名称
          username: root
          password: root
          dbcp2:
            min-idle: 5                                           # 数据库连接池的最小维持连接数
            initial-size: 5                                       # 初始化连接数
            max-total: 5                                          # 最大连接数
            max-wait-millis: 200                                  # 等待连接获取的最大超时时间
      
      
      eureka:
        client:  # 客户端注册进eureka内
          service-url:
            defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
        instance:
          instance-id: provider-hystrix-dept-8001
          prefer-ip-address: true  # 访问路径可以显示IP
      
      info:
        app.name: yufeng-microservicecloud
        company.name: www.yufeng.com
        build.artifactId: $project.artifactId$
        build.version: $project.version$
      复制代码

      3、增加熔断机制(@HystrixCommand

      复制代码
      @RestController
      public class DeptController
      {
          @Autowired
          private DeptService service;
      
          @RequestMapping(value = "/dept/add", method = RequestMethod.POST)
          public boolean add(@RequestBody Dept dept)
          {
              return service.add(dept);
          }
      
          @RequestMapping(value = "/dept/get/{id}", method = RequestMethod.GET)
      //一旦调用服务方法失败抛出“错误信息后,胡自动范湖用@HystrixCommand标注好的fallbackMethod调用类中的指定方法” @HystrixCommand(fallbackMethod = "processHystrixGet") public Dept get(@PathVariable("id") Long id) { Dept dept = service.get(id); //模拟异常 if(null == dept) { throw new RuntimeException("该id的信息不存在! id=" + id); } return service.get(id); } public Dept processHystrixGet(@PathVariable("id") Long id) { return new Dept().setDname("id没有对应的信息, null -- @HystrixCommand, id=" + id) .setDb_source("no this database in MySQL."); } }
      复制代码

      4、主启动类添加注解 @EnableCircuitBreaker

      添加此注解告诉主启动类对Hystrix的支持

      复制代码
      @SpringBootApplication
      @EnableEurekaClient     //本服务启动后自动注册到eureka中
      @EnableCircuitBreaker   //对hystrixR熔断机制的支持
      public class DeptProvider8001_Hystrix_App
      {
          public static void main(String[] args)
          {
              SpringApplication.run(DeptProvider8001_Hystrix_App.class, args);
          }
      }
      复制代码

      5、测试:

      (1)启动 3个eureka服务:EurekaServer7001、EurekaServer7002、EurekaServer7003;

      (2)启动 DeptProvider8001_Hystrix_App 服务;

      (3)最后启动DeptConsumer80_App 服务。

      (4)测试地址:

      http://localhost/consumer/dept/get/2

      http://localhost/consumer/dept/get/112

       三、服务降级

      服务降级的处理是在客户端完成的,与服务端没有关系。

      整体资源快不够用了,忍痛将某些服务先关掉,待度过难关,再回来开启。

      所谓降级,就是一般是从整体符合考虑,就是当某个服务熔断之后,服务器将不再被调用,此刻客户端可以自己准备一个本地的fallback回调,返回一个缺省值,这样做,虽然服务水平下降,但好歹可用,比直接挂掉要强。

      1、修改消费者服务接口的提供者项目(microservicecloud-api),让service接口实现一个FallbackFactory接口类DeptClientServiceFallbackFactory(千万记得增加 @Component  注解);

      注意:直接在接口定义的熔断机制中进行服务熔断,之前在controller上的@HystrixCommand(fallbackMethod=”methodName”)将弃用

      复制代码
      import com.yufeng.springcloud.entities.Dept;
      import feign.hystrix.FallbackFactory;
      import org.springframework.stereotype.Component;
      import java.util.List;
      
      @Component
      public class DeptClientServiceFallbackFactory implements FallbackFactory<DeptClientService>
      {
          @Override
          public DeptClientService create(Throwable throwable)
          {
              return new DeptClientService() {
                  @Override
                  public boolean add(Dept dept)
                  {
                      return false;
                  }
      
                  @Override
                  public Dept get(Long id)
                  {
                      Dept dept = new Dept();
                      dept.setDeptno(id);
                      dept.setDname("该ID:" + id + "没有对应的信息,Consumer客户端提供的信息,此服务Provider已关闭");
                      dept.setDb_source("no this database in mysql");
                      return dept;
                  }
      
                  @Override
                  public List<Dept> list()
                  {
                      return null;
                  }
              };
          }
      }
      复制代码

      2、修改提供服务的service熔断处理的机制

      此处是在公共的service对某个service的方法访问出现异常后进行统一的fallback处理,即在 DeptClientService接口在注解@FeignClient 中添加 fallbackFactory 属性值,该属性赋值为实现FallbcakFactory接口的异常处理类

      复制代码
      import com.yufeng.springcloud.entities.Dept;
      import org.springframework.cloud.netflix.feign.FeignClient;
      import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
      import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
      import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
      import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
      import java.util.List;
      
      @FeignClient(value = "microservicecloud-dept", fallbackFactory = DeptClientServiceFallbackFactory.class)
      public interface DeptClientService
      {
          @RequestMapping(value = "/dept/add", method = RequestMethod.POST)
          public boolean add(@RequestBody Dept dept);
      
          @RequestMapping(value = "/dept/get/{id}", method = RequestMethod.GET)
          public Dept get(@PathVariable("id") Long id);
      
          @RequestMapping(value = "/dept/get/list", method = RequestMethod.GET)
          public List<Dept> list();
      }
      复制代码

      3、在消费者工程(microservicecloud-consumer-dept-feign)的yml文件增加如下内容,开启feign中的hystrix

      feign:
        hystrix:
          enabled: true

      4、将 microservicecloud-api 工程重新打包,执行: mvn clean install

      5、测试

      (1)启动3个 eureka 服务;

      (2)启动 microservicecloud-provider-dept-8001 服务;

      (3)启动 microservicecloud-consumer-dept-feign 服务;

      (4)在浏览器中访问:http://localhost/consumer/dept/get/1

      (5)将 microservicecloud-provider-dept-8001 服务关闭,浏览器访问:http://localhost/consumer/dept/get/1

    四:springCloud服务降级的三种方式

    1. 使用Hystrix配置降级,降级方法写在Controller中,每个方法写一个

    pom导入依赖:
    在这里插入图片描述
    feign调用服务启用服务降级
    在这里插入图片描述
    在主启动类启用hystrix
    在这里插入图片描述
    在调用放配置降级方法
    在这里插入图片描述

    2.降级方法写在Controller中,写一个统一的降级方法

    controller上加上注解,设置统一默认的降级方法
    在这里插入图片描述
    在每个方法上,加上注解@HystrixCommand
    在这里插入图片描述

    3.定义feign接口的实现类,实现类的方法处理降级写一个类,

    继承feign接口在feign借口中,加上注解

    在这里插入图片描述

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