Hystrix 容错处理

• 雪崩效应
• 容错的基本思想
• 什么是Hystrix
• 简单使用
  • 消费端使用Hystrix
  • 注解开启
  • 改造消费方法
• @HystrixCommand 详细配置
• Hystrix线程隔离策略与传播上下文
• Hystrix监控
  • 状态监控

雪崩效应

在一个微服务系统之中，各个服务之间存在相互依赖，如A-->B-->C，
一旦C由于某种原因无法使用，则会导致A、B都无法使用
超时线程会一直等待下去，处于阻塞状态。一旦这种请求多了，则系统就崩了

在分布式系统中，如果一个服务长期被占用，则可以通过断路器直接返回错误信息，
释放资源，避免了错误在分布式系统中的蔓延。

术语：基础服务故障导致级联故障的现象称为雪崩效应。

容错的基本思想

• 网络请求超时设置

每次请求，其返回必须是明确的。
要么返回正常数据，要么在指定时长后返回异常数据。
不应该陷入无限制的等待中

• 断路器模式

断路器可以理解为对容易导致错误的操作的代理。
这种代理能够统计一段时间内调用失败的次数，并决定是正常请求还是直接返回。

当某个服务的请求失败率达到阀值后，应该开启断路器，使该服务不再被调用。

断路器启动后，过会儿允许调用被关闭的服务，检测一下是否已经恢复正常

什么是Hystrix

Hystrix是一个实现了超时机制和断路器模式的工具类库。
用于隔离远程访问系统、服务或者第三方库，防止级联失败。
从而提升系统的可用性与容错性。

通过以下几点实现延迟和容错

• 包裹请求

调用依赖的服务，这个过程在独立线程中执行

• 跳闸机制

当服务错误率到达设定的阀值，Hystrix可以自动或者手动跳闸。
停止该服务一段时间。

• 资源隔离

Hystrix为每个依赖的服务都维护了一个小型的线程池（或信号量）
如果该线程池已满，则发往该服务的请求立马被拒绝，而不是排队等候。加速失败判定。

• 监控
• 回退机制

请求失败后，执行回退逻辑
一般是回滚一些操作或执行降级服务

• 自我修复

断路器打开一段时间后检查服务是否可用
如果服务可用使用了，则继续提供服务

简单使用

消费端使用Hystrix

• pom

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

注解开启

在启动类上使用注解开启

@EnableCircuitBreaker//注解开启断路器功能

此时我们的启动类上就有了3个注解

@EnableDiscoveryClient//注册为Eureka客户端
@EnableCircuitBreaker//注解开启断路器功能
@SpringBootApplication

这三个注解可以使用一个注解代替

@SpringCloudApplication

是等效的，因为@SpringCloudApplication的源码如下

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableCircuitBreaker
public @interface SpringCloudApplication {
}

可见，Spring Cloud官方认为，对于一个Spring Cloud应用，
是应该包含服务发现与断路器的

改造消费方法

新增一个service层代码

package org.zln.spb.service;

import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

/**
 * Created by nbcoolkid on 2017-10-21.
 */
@Service
public class HelloService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallBack")
    public String helloService(String name) {
        return restTemplate.getForObject("http://HELLO-SERVICE/hello?name={1}", String.class, name);
    }

    public String helloFallBack(String name) {
        return "error" + name;
    }

}

@HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallBack")
当调用失败的时候，就去调用helloFallBack方法
那么什么是调用失败呢？链路断了、超时等。
默认Hystrix的超时时间为2000ms，只要超过2秒没有响应，就会认为本次调用失败

值得一提的是这个错误回调方法的参数与返回类型，需要与helloService保持一致

这里，我们的fallbackMethod是一个异常提示信息，
另一种常见的情况是调用方法A失败后，去调用方法B
方法B失败后，去调用方法C，也就是helloFallBack上也是可以使用@HystrixCommand的

形成一个异常调用的执行链，形成服务降级链条

@HystrixCommand 详细配置

在上例中，我们只是使用fallbackMethod属性配置了调用异常后的回调方法。
其实还有很多更加强大的配置项，下面我们详细讲讲。

@HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallBack", commandProperties = {
				@HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "5000"),
				@HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.timeInMilliseconds", value = "10000")
}, threadPoolProperties = {
				@HystrixProperty(name = "coreSize", value = "1"),
				@HystrixProperty(name = "maxQueueSize", value = "10")
})
public String helloService(String name) {
		return restTemplate.getForObject("http://demo02-provider/test/t1?name={name}", String.class, name);
}

@HystrixCommand除了可以配置在Service层，
其实更多的是配置在Controller层。
对于一笔服务调用来说，Controller才是他的入口

更详细的配置信息：https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/Configuration

Hystrix线程隔离策略与传播上下文

Hystrix的隔离策略有两种

• 线程隔离（默认）

HystrixCommand将会在单独的线程上执行，并发请求受线程池中的线程数量的限制。

• 信号量隔离

HystrixCommand将会在调用线程执行，开销相对较小。
并发请求受到信号量个数的限制。

之所以默认使用线程隔离，是因为这种方式有一个除了网络超时以外的额外保护层。
一般只有当负载非常高（每个实例每秒数百次）才需要使用信号量隔离。
信号量隔离一般仅适用于非网络调用的隔离。
使用execution.isolation.strategy属性指定隔离策略

@HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallBack", commandProperties = {
				@HystrixProperty(name = "execution.isolation.strategy", value = "SEMAPHORE")
}, threadPoolProperties = {
				@HystrixProperty(name = "coreSize", value = "1"),
				@HystrixProperty(name = "maxQueueSize", value = "10")
})

SEMAPHORE表示信号量，THREAD表示线程。
当然，如果采用线程隔离的话，不配置就行了。

Hystrix监控

状态监控

Hystrix断路器的状态也会暴露在Actuator的/health端点中，所以我们引入Actuator模块。

注意：

management:
  security:
    enabled: false

配置上述，用于在/health端点中查看到更多信息。

小实验：

在消费端引入Hystrix作为断路器，引入Actuator作为监控组件。

• 正常访问

对其中的服务进行正常访问

• 查看/health

访问消费端的 http://localhost:10005/health，显示服务端正常

• 停止服务提供者

因为服务提供者停止了，消费者访问肯定会失败。
所以这个时候进行请求，会返回降级处理的结果。

• 继续访问/health

这个时候虽然服务提供者已经挂了，
但是我们访问消费者的/health端点，仍旧任务服务处于up状态。

那因为失败率还没到达阀值。（默认5秒内20次失败）

• 触发阀值

通过多个标签页，不停的访问消费者。达到触发断路器的条件。
此时再访问/health端点，就能够发现Hystrix的status处于CIRCUIT_OPEN状态了。