SpringCloud系列十五:使用Hystrix实现容错


1. 回顾

  上文讲解了容错的重要性,以及容错需要实现的功能。

  本文来讲解使用Hystrix实现容错。

2. Hystrix简介

  Hystrix是Netflix开源的一个延迟和容错库,用于隔离访问远程系统、服务或第三方库,防止级联失败,从而提高系统的可用性与容错性。

  Hystrix主要通过以下几点实现延迟和容错:

  • 包裹请求:使用HystrixCommand(或HystrixObservableCommand)包裹对依赖的调用逻辑,每个命令在独立线程中执行。

    这使用到了设计模式中的“命令模式”。

  • 跳闸机制:当某服务的错误率超过一定阈值时,Hystrix可以自动或者手动跳闸,停止请求该服务一段时间。
  • 资源隔离:Hystrix为每个依赖都维护了一个小型的线程池(或者信号量)。如果该线程池已满,发往该依赖的请求就被立即拒绝,

    而不是排队等候,从而加速失败判定。

  • 监控:Hystrix可以近乎实时地监控运行指标和配置的变化,例如成功、失败、超时、以及被拒绝的请求等。
  • 回退机制:当请求失败、超时、被拒绝,或当断路器打开时,执行回退逻辑。回退逻辑可由开发人员自行提供,例如返回一个缺省值。
  • 自我修复:断路器打开一段时间后,会自动进入“半开”状态。断路器打开、关闭、半开的逻辑转换,上文已经详细探讨过,不再赘述。

3. 通用方式整合Hystrix

  > 复制项目 microservice-consumer-movie-ribbon,将 ArtifactId 修改为 microservice-consumer-movie-ribbon-hystrix

  > 添加 hystrix 的依赖

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

  > 在启动类上添加 @EnableCircuitBreaker 或 @EnableHystrix 注解,从而为项目启用断路器支持

package com.itmuch.cloud.microserviceconsumermovieribbonhystrix; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient; import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced; import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.EnableHystrix; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.web.client.RestTemplate; @SpringBootApplication @EnableDiscoveryClient @EnableHystrix public class MicroserviceConsumerMovieRibbonHystrixApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(MicroserviceConsumerMovieRibbonHystrixApplication.class, args); } @Bean @LoadBalanced // 实现负载均衡
    public RestTemplate restTemplate() { return new RestTemplate(); } }

  > 修改 MovieController,让其中的findById方法具备容错能力。

package com.itmuch.cloud.microserviceconsumermovieribbonhystrix.controller; import com.itmuch.cloud.microserviceconsumermovieribbonhystrix.pojo.User; import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance; import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import org.springframework.web.client.RestTemplate; @RestController public class MovieController { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MovieController.class); @Autowired private RestTemplate restTemplate; @Autowired private LoadBalancerClient loadBalancerClient; @HystrixCommand(fallbackMethod = "findByIdFallback") @GetMapping("/user/{id}") public User findById(@PathVariable Long id) { return this.restTemplate.getForObject("http://microservice-provider-user/" + id, User.class); } @GetMapping("/log-instance") public void logUserInstance() { ServiceInstance serviceInstance = this.loadBalancerClient.choose("microservice-provider-user"); // 打印当前选择的是哪个节点
        MovieController.LOGGER.info("{}:{}:{}", serviceInstance.getServiceId(), serviceInstance.getHost(), serviceInstance.getPort()); } public User findByIdFallback(Long id) { LOGGER.warn("请求异常,执行回退方式"); User user = new User(); user.setId(-1L); user.setName("默认用户"); return user; } }

  > 启动项目 microservice-discovery-eureka

  > 启动项目 microservice-provider-user

  > 启动项目 microservice-consumer-movie-ribbon-hystrix

  > 访问 http://localhost:8010/user/1,获得如下结果,说明可正常访问

  > 停止项目 microservice-provider-user

  > 访问 http://localhost:8010/user/1,获得如下结果,说明当用户微服务不可用时,进入了回退方法

  注意:当请求失败、被拒绝、超时或者断路器打开时,都会进入回退方法。但进入回退方法并不意味着断路器已被打开。

4. Hystrix断路器的状态监控与深入理解

  还记得之前已经为项目引入了Spring Boot Actuator 的依赖,该依赖的作用就是监控应用程序的运行状态。

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

  断路器的状态也会暴露在Actuator提供的 /actuator/health 端口中,这样就可以直观地了解断路器的状态。

  但是之前使用的是 Actuator 的默认配置。在默认配置中,/actuator/health 端口只能查看系统的状态,不能查看详细信息,

  因此需要对 Actuator进行进一步配置。

  在 application.yml 中添加如下配置

management:
  endpoint:
    health:
      show-details: always

  > 启动项目 microservice-discovery-eureka

  > 启动项目 microservice-consumer-movie-ribbon-hystrix

  > 访问 http://localhost:8010/user/1,结果如下,说明已执行了回退逻辑,返回了默认用户。

  > 访问 http://localhost:8010/actuator/health,结果如下,此时Hystrix的状态依然是 UP,这是因为我们的失败率还没有达到阈值

    (默认是5秒返回20次失败)

  > 持续快速的访问 http://localhost:8010/user/1,然后访问 http://localhost:8010/actuator/health,此时结果如下

 

  注意:由上面的测试可以发现——执行回退逻辑并不代表断路器已经打开。请求失败、超时、被拒绝以及断路器打开时都会执行回退逻辑。

5. Hystrix线程隔离策略与传播上下文

  先来阅读一下Hystrix官方Wiki(https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/Configuration#execution.isolation.strategy

  执行

    以下属性控制 HystrixCommand.run() 是如何运行的

  execution.isolation.strategy

    这个属性决定了 HystrixCommand.run() 以哪种隔离策略去执行,下面两种选择中的一个:

    • THREAD(线程隔离):它将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。
    • SEMAPHORE(信号量隔离):它将在调用线程上执行,开销相对较小,并发请求收到信号量个数的限制。

  Thread or Semaphore

    默认并且推荐的设置是,运行 HystrixCommand 使用线程隔离(THREAD)HystrixObservableCommand 使用信号量隔离(SEMAPHORE)

    在线程中执行命令有一个除网络超时以外的额外保护层。

    一般来说,只有当调用负载非常高时(每个实例每秒调用数百次)才需要对 HystrixCommand 使用信号量隔离,因为这种场景下

    使用单独线程开销太高,这通常只适用于非网络调用。

  

 

  了解了Hystrix的隔离策略后,再来看一下 Spring Cloud 官方的文档(http://cloud.spring.io/spring-cloud-static/Finchley.M8/single/spring-cloud.html#_propagating_the_security_context_or_using_spring_scopes

  如果你想传播线程本地的上下文到 @HystrixCommand,默认声明将不会工作,因为它会在线程池中执行命令(在超时的情况下)。

  你可以使用一些配置,让 Hystrix 使用相同的线程,或者直接在注解中让 Hystrix 使用不同的隔离策略。例如:

@HystrixCommand(fallbackMethod = "stubMyService", commandProperties = { @HystrixProperty(name = "execution.isolation.strategy", value = "SEMAPHORE") } ) ...

  这也适用于使用 @SessionScope 和 @RequestSession 的情况。你会知道什么时候需要这么做,因为会发生一个运行时异常,

  说它找不到作用域上下文(scoped context)。

  你还可以将 hystrix.shareSecurityContext 属性设置为 true,这样将会自动配置一个 Hystrix 并发策略插件的 hook,这个hook会

  将 SecurityContext 从主线程传输到 Hystrix 的命令。因为 Hystrix 不允许注册多个 Hystrix 策略,所以可以声明 HystrixConcurrencyStrategy

  为一个Spring bean来实现扩展。Spring Cloud会在Spring的上下文中查找你的实现,并将其包装在自己的插件中。

 

 

  把Spring Cloud 和 Hystrix 的文档对照阅读,可以帮助理解相关概念。

  • Hystrix的隔离策略有THREAD和SEMAPHORE两种,默认是THREAD。
  • 正常情况下,保持默认即可。
  • 如果发生找不到上下文的运行时异常,可考虑将隔离策略设置为SEMAPHORE。

6. 总结

  本文讲解了Hystrix的整合,对Hystrix断路器的理解及监控,还有Hystrix的隔离策略与传播上下文等。

  下文将讲解Feign使用Hystrix。敬请期待~~~

7. 参考

  周立 --- 《Spring Cloud与Docker微服务架构与实战》


免责声明!

本站转载的文章为个人学习借鉴使用,本站对版权不负任何法律责任。如果侵犯了您的隐私权益,请联系本站邮箱yoyou2525@163.com删除。



 
粤ICP备18138465号  © 2018-2025 CODEPRJ.COM