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Hystrix

一、概述

Hystrix是一个用于分布式系统的延迟和容错的开源库，在分布式系统中，许多依赖会不可避免的调用失败，Hystrix能够在保证在一个依赖出问题的情况下，不会影响到整体的服务失败，避免联级故障，提高发生系统的弹性。

问题引出

多个微服务之间的调用会形成一个链路，当链路上的某个微服务发生故障失效（超时、异常等），这个有问题的模块再去调用其他模块，这样就会发生级联故障，也叫雪崩。

解决问题

‘断路器’是一种开关装置，当某个服务发生故障时，通过断路器的故障监控，向调用方返回一个符合预期的、可处理的备选方案，而不是长时间的等待或抛出异常，保证了服务调用放的线程不会被长期不必要的占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩。

Hystrix的功能：

服务降级：在程序运行异常、超时、线程池\信号量打满的情况下会触发降级，给客户端一个友好的提示，fallback。
服务熔断：类似保险丝，达到最大访问量后直接拒绝访问，然后调用访问降级给出友好提示。
服务限流：秒杀高并发操作，防止一窝蜂的访问访问，设置每秒执行多上个请求，超出的请求进行排队。
实时监控

二、服务降级

1、单侧降级

依赖

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

server:
  port: 80

eureka:
  client:
    register-with-eureka: false
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

feign:
  hystrix:
    enabled: true
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Order80服务调用8001提供的服务，其中有一个延迟的接口

@Service
public class PaymentService {
    public String paymentInfoSuccess(Integer id){
        return "线程池：" + Thread.currentThread().getName() + "  paymentInfoSuccessId：" + id;
    }

    public String paymentInfoFailed(Integer id){
        //制造超时错误
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "线程池：" + Thread.currentThread().getName() + "  paymentInfoFailedId：" + id;
    }
}
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因为OpenFeign的默认等待时间为1秒，所以调用超过1秒的接口会抛出异常，这样后面的服务可能都会因为这个延迟而故障，接下来添加服务降级功能解决问题。
降级配置，设置一个兜底方案。

提供服务8001模块异常后的fallback

@Service
public class PaymentService {
    //fallbackMethod:指定兜底方法，commandProperties指定出现哪些异常进行fallbackMethod
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentInfoFailedHandler",commandProperties = {
            //如果超时3秒就执行fallbackMethod
            @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "3000")
    })
    public String paymentInfoFailed(Integer id){
        //制造超时错误
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "线程池：" + Thread.currentThread().getName() + "  paymentInfoFailedId：" + id;
    }

    public String paymentInfoFailedHandler(){
        return "Payment8001的paymentInfoFailed的fallbackMethod执行了";
    }
}
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消费者Order80配置fallback，通常在消费者端配置

@RestController
public class OrderHystrixController {
    @Resource
    private PaymentHystrixService paymentHystrixService;

    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentInfoFailedHandler",commandProperties = {
            @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "3000")
    })
    @GetMapping(value = "/consumer/paymentInfoFailed/{id}")
    public String paymentInfoFailed(@PathVariable("id") Integer id) {
        return paymentHystrixService.paymentInfoFailed(id);
    }

    @GetMapping(value = "/consumer/paymentInfoSuccess/{id}")
    public String paymentInfoSuccess(@PathVariable("id") Integer id) {
        return paymentHystrixService.paymentInfoSuccess(id);
    }

   public String paymentInfoFailedHandler(){
       return "Order80的paymentInfoFailed的fallbackMethod执行了";
   }
}
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2、全局降级

上面的情况会把fallback代码和业务代码耦合在一起，并且每一个方法都要单独设置一个fallback方法，用起来并不方便，使用全局的fallback来改进。

使用全局降级

@RestController
//指定全局降级的fallback方法
@DefaultProperties(defaultFallback = "payment_Global_RollbackMethod")
public class OrderHystrixController {
    @Resource
    private PaymentHystrixService paymentHystrixService;

    //开启全局降级，如果指定了fallback方法就使用已指定的，没有指定就使用全局的
    @HystrixCommand     
    @GetMapping(value = "/consumer/paymentInfoFailed/{id}")
    public String paymentInfoFailed(@PathVariable("id") Integer id) {
        return paymentHystrixService.paymentInfoFailed(id);
    }


    public String payment_Global_RollbackMethod() {
        return "Order80的paymentInfoFailed的payment_Global_RollbackMethod执行了";
    }
}

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3、通配服务降级

消费端在远程调用提供服务的接口时对其进行降级，如果提供服务的服务器发生宕机，也能降级成功。

创建一个类，实现远程调用的接口

@Component
public class PaymentFallbackService implements PaymentHystrixService {
    @Override
    public String paymentInfoFailed(Integer id) {
        return "PaymentFallbackService的PaymentFallbackService fallback 方法";
    }

    @Override
    public String paymentInfoSuccess(Integer id) {
        return "PaymentFallbackService 的paymentInfoSuccess fallback 方法";
    }
}
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在远程调用的接口上注明降级的类

@Component
@FeignClient(name = "CLOUD-PAYMENT-HYSTRIX-SERVICE",fallback = PaymentFallbackService.class)
public interface PaymentHystrixService {
    @GetMapping(value = "/paymentInfoFailed/{id}")
    String paymentInfoFailed(@PathVariable("id") Integer id);
    @GetMapping(value = "/paymentInfoSuccess/{id}")
    String paymentInfoSuccess(@PathVariable("id") Integer id);
}
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三、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出错或不可用时，会进行服务降级，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，恢复链路调用。
SpringCloud中使用Hystrix实现熔断机制，Hystrix会监控微服务之间的调用状况，当失败的调用到一定的y阈值，就会启用熔断机制。

在payment8001服务中配置测试，在Service中配置熔断

@Service
public class PaymentService {
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentCircuitBreaker_fallback",commandProperties = {
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),                   //开启熔断
            @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"),    //失败率达到多少后熔断
    })
    public String paymentCircuitBreaker(Integer id){
        if (id < 0) {
            throw new RuntimeException("id 不能小于0");
        }
        String uuid = IdUtil.simpleUUID();
        return Thread.currentThread().getName() + "\t" + "SUCCESS,code:" + uuid;
    }
    public String paymentCircuitBreaker_fallback(Integer id){
        return "id不能为负数，请稍后再试!" + id;
    }
}
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该方法在10秒钟之内访问次数达到10次以上并且失败率如果达到百分之60，id传入负数，就会启动熔断机制（熔断器全开），这时即使发送的id为整数，也还是会继续走fallback方法（熔断器半开状态），稍等一会就会恢复正常的调用（熔断器关闭）。
熔断器状态：

熔断打开：请求不再调用当前服务，内部设置时钟（平均故障处理时间），当打开时间达到时钟所设时间进入半开状态。
熔断半开：部分请求根据规则调用当前服务，如果请求成功且符合规则认为当前服务恢复正常，关闭熔断。
熔断关闭：不会对服务进行熔断

四、服务监控

除了上述功能，Hystrix还提供的准实时的调用监控，Hystrix会持续的记录所有通过Hystrix发起的请求的执行信息，并以统计报表和图形的形式展示给用户，包括每秒执行成功、失败多少次。

1、搭建dashboard9001服务

依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>
<!--注意：只要用到web图形化都需要该依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
复制代码

主启动

@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard
public class DashboardMain9001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DashboardMain9001.class,args);
    }
}
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启动9001，访问http://localhost:9001/hystrix即可看到Hystrix Dashboard的主页

2、使用Dashboard监控服务

注意：在被监控的8001端主启动类需要加一个配置，springCloud升级后导致的

 @SpringBootApplication
 @EnableEurekaClient
 @EnableCircuitBreaker
 public class PaymentHystrixMain8001 {
     public static void main(String[] args) {
         SpringApplication.run(PaymentHystrixMain8001.class,args);
     }
 
     @Bean
     public ServletRegistrationBean getServlet(){
         HystrixMetricsStreamServlet streamServlet = new HystrixMetricsStreamServlet();
         ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(streamServlet);
         registrationBean.setLoadOnStartup(1);
         registrationBean.addUrlMappings("/hystrix.stream");
         registrationBean.setName("HystrixMetricsStreamServlet");
         return registrationBean;
     }
 }
复制代码