Hystrix 断路器
SpringCloud 2018
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GitHub
- https://github.com/hjyang19/microservicecloud.git
- https://github.com/hjyang19/microservicecloud-config.git
Hystrix 断路器
- 1-分布式系统面临问题
- 1.1-服务雪崩
- 1.2-解决方案
- 1.2.1-隔离模式
- 1.2.2-熔断模式
- 1.2.3-限流模式
- 2-Hystrix 概述
- 2.1-是什么
- 2.2-能干嘛
- 2.2.1-服务降级
- 2.2.2-服务熔断
- 2.2.3-服务限流
- 2.2.4-准实时监控
- 3-Hystrix 服务熔断
- 3.1-是什么
- 3.2-配置示例
- 4-Hystrix 服务降级
- 4.1-是什么
- 4.1-配置示例
- 5-Hystrix 服务监控
- 5.1-监控概述
- 5.2-配置示例
- 5.3-监控查看
- 5.3.1-7 色
- 5.3.2-1 圈
- 5.3.3-1 线
- 5.3.3-整图说明
1-分布式系统面临问题
复杂分布式体系结构中的应用程序有数十个依赖关系，每个依赖关系在某些时候将不可避免地失败。
1.1-服务雪崩
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 又调用其它的微服务，这就是所谓的扇出。如果扇出的链路上某个微服务的调用响应时间过长或者不可用，对微服务 A 的调用就会占用越来越多的系统资源，进而引起系统崩溃，所谓的雪崩效应。
对于高流量的应用来说，单一的后端依赖可能会导致所有服务器上的所有资源都在几秒钟内饱和。比失败更糟糕的是，这些应用程序还可能导致服务之间的延迟增加，备份队列，线程和其他系统资源紧张，导致整个系统发生更多的级联故障。这些都表示需要对故障和延迟进行隔离和管理，以便单个依赖关系的失败，不能取消整个应用程序或系统。
通常当你发现一个模块下的某个实例失败后，这时候这个模块依然还会接收流量，然后这个有问题的模块还调用了其他的模块，这样就会发生级联故障，或者叫雪崩。
1.2-解决方案
一般情况对于服务依赖的保护主要有 3 种解决方案。
1.2.1-隔离模式
这种模式就像对系统请求按类型划分成一个个小岛的一样，当某个小岛被火少光了，不会影响到其他的小岛。例如可以对不同类型的请求使用线程池来资源隔离，每种类型的请求互不影响，如果一种类型的请求线程资源耗尽，则对后续的该类型请求直接返回，不再调用后续资源。这种模式使用场景非常多，例如将一个服务拆开，对于重要的服务使用单独服务器来部署，再或者公司最近推广的多中心。
1.2.2-熔断模式
这种模式主要是参考电路熔断，如果一条线路电压过高，保险丝会熔断，防止火灾。放到我们的系统中，如果某个目标服务调用慢或者有大量超时，此时熔断该服务的调用，对于后续调用请求，不在继续调用目标服务，直接返回，快速释放资源。如果目标服务情况好转则恢复调用。
1.2.3-限流模式
上述的熔断模式和隔离模式都属于出错后的容错处理机制，而限流模式则可以称为预防模式。限流模式主要是提前对各个类型的请求设置最高的 QPS 阈值，若高于设置的阈值则对该请求直接返回，不再调用后续资源。这种模式不能解决服务依赖的问题，只能解决系统整体资源分配问题，因为没有被限流的请求依然有可能造成雪崩效应。
2-Hystrix 概述
官网：https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-To-Use
2.1-是什么
Hystrix 是一个用于处理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会调用失败，比如超时、异常等。Hystrix 能够保证在一个依赖出问题的情况下，不会导致整体服务失败，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之后，通过断路器的故障监控（类似熔断保险丝），向调用方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。
2.2-能干嘛
2.2.1-服务降级
其实就是线程池中单个线程障处理，防止单个线程请求时间太长，导致资源长期被占有而得不到释放，从而导致线程池被快速占用完，导致服务崩溃。
Hystrix 能解决如下问题：
-
请求超时降级，线程资源不足降级，降级之后可以返回自定义数据。
-
线程池隔离降级，分布式服务可以针对不同的服务使用不同的线程池，从而互不影响。
-
自动触发降级与恢复。
-
实现请求缓存和请求合并。
2.2.2-服务熔断
这种模式主要是参考电路熔断，如果一条线路电压过高，保险丝会熔断，防止火灾。放到我们的系统中，如果某个目标服务调用慢或者有大量超时，此时熔断该服务的调用，对于后续调用请求，不在继续调用目标服务，直接返回，快速释放资源。如果目标服务情况好转则恢复调用。
2.2.3-服务限流
主要是提前对各个类型的请求设置最高的 QPS 阈值，若高于设置的阈值则对该请求直接返回，不再调用后续资源。这种模式不能解决服务依赖的问题，只能解决系统整体资源分配问题，因为没有被限流的请求依然有可能造成雪崩效应。
2.2.4-准实时监控
3-Hystrix 服务熔断
3.1-是什么
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调用响应正常后恢复调用链路。
在 SpringCloud 框架里熔断机制通过 Hystrix 实现。Hystrix 会监控微服务间调用的状况，当失败的调用到一定阈值，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。
3.2-配置示例
a、右击父工程 microservicecloud，新建子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001
b、复制子模块 microservicecloud-provider-dept-8001 中 pom.xml 到子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001
c、修改子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001 中 pom.xml
4.0.0 com.atguigu.springcloud microservicecloud 1.0-SNAPSHOT microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001 com.atguigu.springcloud microservicecloud-api ${project.version} junit junit mysql mysql-connector-java com.alibaba druid ch.qos.logback logback-core org.mybatis.spring.boot mybatis-spring-boot-starter org.springframework.boot spring-boot-starter-jetty org.springframework.boot spring-boot-starter-web org.springframework.boot spring-boot-starter-test org.springframework springloaded org.springframework.boot spring-boot-devtools org.springframework.cloud spring-cloud-starter-eureka org.springframework.cloud spring-cloud-starter-config org.springframework.boot spring-boot-starter-actuator org.springframework.cloud spring-cloud-starter-hystrix d、修改子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001，目录 /src/main/java 中新建包 com.atguigu.springcloud
e、复制子模块 microservicecloud-provider-dept-8001 中包 com.atguigu.springcloud 内容到子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001 包 com.atguigu.springcloud
f、修改子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001，包 com.atguigu.springcloud 启动类重命名为 DeptProvider8001_Hystrix_App.java
g、复制子模块 microservicecloud-provider-dept-8001 中目录 /main/resources 内容到子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001 目录 /main/resources
h、修改子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001，目录 /src/main/resources 中 application.yml
server:port: 8001eureka:# 客户端注册进 Eureka 服务列表内client:service-url:defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/instance:# 自定义服务名称信息instance-id: microservicecloud-dept8001-hystrix# 访问路径可以显示IP地址prefer-ip-address: trueinfo:app.name: atguigu-microservicecloudcompany.name: www.atguigu.combuild.artifactId: "@project.artifactId@"build.version: "@project.version@"spring:application:name: microservicecloud-deptdatasource:# 数据源操作类型type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource# MySQL 驱动包driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver# 数据库名称url: jdbc:mysql://localhost:3306/cloudDB01username: rootpassword: 123456dbcp2:# 数据库连接池的最小维持连接数min-idle: 5# 初始化连接数initial-size: 5# 最大连接数max-total: 5# 等待连接获取的最大超时时间max-wait-millis: 200mybatis:# Mybatis 配置文件路径config-location: classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml# 所有 Entity 别名类所在包type-aliases-package: com.atguigu.springcloud.entitiesmapper-locations:# Mapper 映射文件- classpath:mybatis/mapper/**/*.xml
i、修改子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001，包 com.atguigu.springcloud.controller 中 DeptController.java
@HystrixCommand：一旦调用服务方法失败并抛出了错误信息后，会自动调用标注好的 fallbackMethod 调用类中的指定方法
package com.atguigu.springcloud.controller;import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
import com.atguigu.springcloud.service.DeptService;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
public class DeptController {@Autowiredprivate DeptService service = null;@RequestMapping(value = "/dept/get/{id}", method = RequestMethod.GET)@HystrixCommand(fallbackMethod = "processHystrix_Get")public Dept get(@PathVariable("id") Long id) {Dept dept = this.service.get(id);if (null == dept) {throw new RuntimeException("该ID：" + id + "没有没有对应的信息");}return dept;}public Dept processHystrix_Get(@PathVariable("id") Long id) {return new Dept().setDeptno(id).setDname("该ID：" + id + "没有没有对应的信息,null--@HystrixCommand").setDb_source("no this database in MySQL");}
}
j、修改子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001，包 com.atguigu.springcloud 中启动类 DeptProvider8001_Hystrix_App.java
package com.atguigu.springcloud;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient // 本服务启动后会自动注册进 Eureka 服务中
@EnableDiscoveryClient // 服务发现
@EnableCircuitBreaker// Hystrix 熔断机制支持
public class DeptProvider8001_Hystrix_App {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DeptProvider8001_Hystrix_App.class, args);}
}
k、测试 Hystrix 服务熔断配置
-
启动 Eureka 集群(子模块 microservicecloud-eureka-7001、microservicecloud-eureka-7002、microservicecloud-eureka-7003)
-
启动子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001
-
启动子模块 microservicecloud-consumer-dept-80
-
http://localhost/consumer/dept/get/112
数据库没有该记录，报错后统一返回。
4-Hystrix 服务降级
4.1-是什么
整体资源快不够了，忍痛将某些服务先关掉，待渡过难关，再开启回来。
服务降级处理是在客户端实现完成的，与服务端没有关系。
4.1-配置示例
a、修改子模块 microservicecloud-api，包 com.atguigu.springcloud.service 中新建 DeptClientServiceFallbackFactory.java
DeptClientServiceFallbackFactory.java 根据已有的 DeptClientService.java 接口新建一个实现了 FallbackFactory.java 接口的类。千万不要忘记在类上面新增 @Component 注解。
package com.atguigu.springcloud.service;import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
import feign.hystrix.FallbackFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.List;@Component
public class DeptClientServiceFallbackFactory implements FallbackFactory {@Overridepublic DeptClientService create(Throwable throwable) {return new DeptClientService() {@Overridepublic Dept get(long id) {return new Dept().setDeptno(id).setDname("该ID：" + id + "没有没有对应的信息,Consumer客户端提供的降级信息,此刻服务Provider已经关闭").setDb_source("no this database in MySQL");}@Overridepublic List list() {return null;}@Overridepublic boolean add(Dept dept) {return false;}};}
}
b、修改子模块 microservicecloud-api，包 com.atguigu.springcloud.service 中 DeptClientService.java
注解 @FeignClient 中添加 fallbackFactory 属性值。
package com.atguigu.springcloud.service;import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
import org.springframework.cloud.netflix.feign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
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/get/{id}", method = RequestMethod.GET)public Dept get(@PathVariable("id") long id);@RequestMapping(value = "/dept/list", method = RequestMethod.GET)public List list();@RequestMapping(value = "/dept/add", method = RequestMethod.POST)public boolean add(Dept dept);
}
c、子模块 microservicecloud-api，执行 Maven 命令 mvn clean install
d、修改子模块 microservicecloud-consumer-dept-feign，目录 /src/main/resources 中 application.yml
server:port: 80eureka:client:register-with-eureka: falseservice-url:defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/feign:hystrix:enabled: true
k、测试 Hystrix 服务降级配置
-
启动 Eureka 集群(子模块 microservicecloud-eureka-7001、microservicecloud-eureka-7002、microservicecloud-eureka-7003)
-
启动子模块 microservicecloud-provider-dept-8001
-
启动子模块 microservicecloud-consumer-dept-feign
-
http://localhost/consumer/dept/get/1
子模块 microservicecloud-provider-dept-8001 服务正常
-
关闭子模块 microservicecloud-provider-dept-8001
-
http://localhost/consumer/dept/get/1
子模块 microservicecloud-provider-dept-8001 服务异常，由于做了服务降级处理，客户端在服务端不可用时也会获得提示信息，而不会挂起耗死服务器。
5-Hystrix 服务监控
5.1-监控概述
除了隔离依赖服务的调用以外，Hystrix 还提供了准实时的调用监控(Hystrix Dashboard)，Hystrix 会持续地记录所有通过 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，包括每秒执行多少请求多少成功，多少失败等。
Netflix 通过 hystrix-metrics-event-stream 项目实现了对以上指标的监控。SpringCloud 也提供了Hystrix Dashboard的整合，对监控内容转化成可视化界面。
5.2-配置示例
a、右击父工程 microservicecloud，新建子模块 microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard
b、修改子模块 microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard 中 pom.xml
4.0.0 com.atguigu.springcloud microservicecloud 1.0-SNAPSHOT microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard com.atguigu.springcloud microservicecloud-api ${project.version} org.springframework.boot spring-boot-starter-web org.springframework springloaded org.springframework.boot spring-boot-devtools org.springframework.cloud spring-cloud-starter-eureka org.springframework.cloud spring-cloud-starter-ribbon org.springframework.cloud spring-cloud-starter-config org.springframework.cloud spring-cloud-starter-feign org.springframework.cloud spring-cloud-starter-hystrix org.springframework.cloud spring-cloud-starter-hystrix-dashboard d、修改子模块 microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard，目录 /src/main/resources 中新建 application.yml
server:port: 9001
e、修改子模块 microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard，目录 /src/main/java 中新建包 com.atguigu.springcloud
f、修改子模块 microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard，包 com.atguigu.springcloud 中新建启动类 DeptConsumer_DashBoard_App.java
package com.atguigu.springcloud;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard
public class DeptConsumer_DashBoard_App {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(DeptConsumer_DashBoard_App.class, args);}
}
g、部门微服务提供者(microservicecloud-provider-8001、microservicecloud-provider-8002、microservicecloud-provider-8003)都需要依赖监控配置
org.springframework.boot spring-boot-starter-actuator
h、测试 Hystrix 服务监控配置
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启动子模块 microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard
-
http://localhost:9001/hystrix
-
启动 Eureka 集群(子模块 microservicecloud-eureka-7001、microservicecloud-eureka-7002、microservicecloud-eureka-7003)
-
启动子模块 microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001
-
http://localhost:8001/dept/get/1
-
http://localhost:8001/hystrix.stream
-
启动的微服务子模块
-
监控窗口：http://localhost:9001/hystrix
多次刷新：http://localhost:8001/dept/get/1
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Hystrix 监控微服务地址：http://localhost:8001/hystrix.stream
-
Delay：该参数用来控制服务器上轮询监控信息的延迟时间，默认为2000毫秒，可以通过配置该属性来降低客户端的网络和CPU消耗。
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Title：该参数对应了头部标题 Hystrix Stream 之后的内容，默认会使用具体监控实例的URL，可以通过配置该信息来展示更合适的标题。
-
5.3-监控查看
5.3.1-7 色
-
绿：成功色
-
蓝：熔断数
-
青：错误请求数
-
黄：超时数
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紫：线程拒绝数
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红：失败/异常数
-
灰：最近10s错误百分比
5.3.2-1 圈
实心圆：共有两种含义。它通过颜色的变化代表了实例的健康程度，它的健康度从绿色 < 黄色 < 橙色 < 红色递减。
该实心圆除了颜色的变化之外，它的大小也会根据实例的请求流量发生变化，流量越大该实心圆就越大。所以通过该实心圆的展示，就可以在大量的实例中快速的发现故障实例和高压力实例。
5.3.3-1 线
曲线：用来记录 2 分钟内流量的相对变化，可以通过它来观察到流量的上升和下降趋势。
5.3.3-整图说明
搞懂一个才能看懂复杂的：
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