ASP.Net Core2.1中的HttpClientFactory系列二:集成Polly處理瞬態故障


 

  前言:最近,同事在工作中遇到了使用HttpClient,有些請求超時的問題,輔導員讓我下去調研一下,HttpClinet的使用方式已經改成了之前博客中提到的方式,問題的原因我已經找到了,就是因為使用了偽異步,導致阻塞主線程。在之前的博客中有園友,建議在使用靜態的HttpClinet時務必使用它的Async方法,所以就得從頭到尾異步化。這一點在之前的文章中沒有提,這里作為補充,也感謝這位園友。關於怎么使用異步編程,在這里我就不聊了,大家可以看看其他的博客,看完公司的代碼之后,我想強調的是,在使用異步編程的時候,關於返回值的問題:

為什么async方法返回的通常都是Task或者Task<T>,而不是T本身?這是因為,Task和Task<T>代表着在將來某一個時刻將會返回T類型的結果。因此,在主線程調用HttpPostWhitStrBody時,實際上你拿到的是一個未來才會發生的預期,也就是未來的某一個時間會得到一個string的結果。如果返回的是一個T本身,那么,在主線程調用時就會因為訪問這個需要一段時間才能給出結果,從而阻塞了主線程。因此,如果async方法有返回值,應返回Task<T>。如果沒有返回值,應該返回Task。大家如果不太明白的話,建議多了解一下C#中的異步編程。好了,前戲太多了,下面就來聊聊如何集成Polly。

 

一、在異步編程中如何處理異常信息

在聊如何集成Polly前,我們先來看看在異步編程中如何處理異常。當異步操作發生異常的時候,異常會停留在異步方法中,調用方法無法直接看到,因此,我們應該異步方法中處理異常,而不是在調用方法中處理異常。如果我們使用了await修飾了任務,那么,只需要為它包上一層try-catch就可以了。當然了,也可以在調用方法(比如Main方法中)捕捉異常,這就需要異常從異步方法中傳播給調用方法。做到這件事是很容易的,只需要兩個條件:

(1)調用方法本身也是async的,並且,在內部調用異步方法,並使用await。

(2)異步方法返回Task或者Task<T>

因為C#不允許在Main方法中使用async(在C#7.1中,可以使用async修飾Main方法了),因此,我們不得不再創建一層方法,下面通過代碼演示一下。

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp3
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            Caller();


            Console.ReadKey();
        }

        static async void Caller()
        {
            try
            {
                await UseAsync(0);
            }
            catch (AggregateException e)
            {

                Console.WriteLine(e.Message);
            }
        }

        static async Task<bool> UseAsync(int number)
        {
            Console.WriteLine("異步方法運行:"+ Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            var ret = await Task.Run(() => IsPrimeLowAsync(number));

            return ret;
        }


        static bool IsPrimeLowAsync(int number)
        {
            if (number <= 0) throw new AggregateException("輸入必須大於0");
            if (number == 1) return false;

            for (int i = 0; i < number; i++)
            {
                if (number % i == 0) return false;
            }

            return true;
        }
    }
}
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一般在處理異常的時候,我們都是采用 try-catch來做處理的,若我們想重試三次,此時我們只能進行循環三次操作。我們只能簡單進行處理,自從有了Polly,什么重試機制,超時都不在話下,下面把話題轉向Polly。

在聊下面的話題時,建議大家先認真閱讀一下這篇博客,因為博主講的非常細致:Polly

 

二、集成Polly,處理HTTP請求過程中的瞬時故障

   Polly是一種流行的瞬態故障處理庫,它提供了一種機制來定義可在某些故障發生時應用的策略。 最常用的策略之一就是重試策略。 這中策略允許您包裝一些代碼,如果發生故障,將重試這些代碼; 必要時也可以重試多次。 這在您的應用程序需要與外部服務通信的情況下非常有用。 當通過HTTP與服務進行通信時,會出現瞬態故障,這種風險始終存在。 瞬態故障可能會阻礙您的請求完成,但是瞬態故障也可能是暫時性的問題。因此, 這使得在這些情況下重試成為明智的選擇。

   除了重試之外,Polly還提供了許多其他類型的策略,其中許多策略可能需要與重試相結合,以構建處理故障的復雜方法。 我將在本文中介紹一些更一般的例子,但是如果你想要更全面的了解,我建議你查看一下Polly wiki

  •   使用Polly

  ASP.NET團隊與Polly的主要維護者Dylan和Joel密切合作,使得將Polly策略應用於HttpClient實例非常簡單。在開始之前我們先引用下面的兩個包:

  

   這個Microsoft.Extensions.Http.Polly包在IHttpClientBuilder上包含一個名為AddPolicyHandler的擴展方法,我們可以使用它來添加一個handler ,該handler 將使用一個Polly實例,來包裝請求。 

  我們可以用這個擴展在我們的ConfigureServices 方法中,代碼如下:

  

 services.AddHttpClient("github")
  .AddPolicyHandler(Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds(10)));

 

  在這個例子中,我們定義了一個名字為“github”的客戶端,並且我們使用AddPolicyHandler 方法來添加了一種處理超時的策略,這里提供的超時策略,必須是IAsyncPolicy<HttpResponseMessage>,這個中策略在任何請求超過10s都會觸發。

  •    重試策略

  如果可能的話,當我們在使用Polly時,最好的嘗試是,定義一次策略並在應用相同策略的情況下共享它們,這樣要更改策略,只需在一個位置進行更改。此外,它還確保僅分配策略一次。當然了,如果多個使用者希望通過相同的斷路器實例運行,則需要共享諸如斷路器之類的策略。不太理解,不要緊,下面看代碼,體會一下。

var retryPolicy = Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds(10));

services.AddHttpClient("github")
  .AddPolicyHandler(retryPolicy);

services.AddHttpClient("google")
  .AddPolicyHandler(retryPolicy);
  •   瞬時錯誤處理

  

處理HTTP請求時,我們要處理的最常的問題就是瞬態故障。 由於這是一個常見的要求,Microsoft.Extensions.Http.Polly軟件包中包含一個特定的擴展,我們可以使用它來快速設置處理瞬時故障的策略。

例如,要在指定客戶端的請求發生瞬時故障時添加基本重試,我們可以按如下方式注冊重試策略:

services.AddHttpClient("github")
  .AddTransientHttpErrorPolicy(p => p.RetryAsync(3));

 

代碼的含義是,所以使用命名的HttpClient,發出的請求,只要遇到錯誤,就會重試三次。這個AddTransientHttpErrorPolicy 方法需要一個Func<PolicyBuilder<HttpResponseMessage>, IAsyncPolicy<HttpResponseMessage>>.類型的參數。此處的PolicyBuilder將預先配置為處理HttpRequestExceptions,任何返回5xx狀態代碼的響應以及具有408(請求超時)狀態代碼的任何響應。 這應該適用於許多情況。 如果您要求在其他條件下應用策略,則需要使用不同的重載來傳遞更具體的策略。

  我們需要意識到, 在進行重試時,我們需要考慮冪等性。 重試HTTP GET是一種非常安全的操作。因為HTTP GET本身就是冪等性的, 如果我們調用一個方法但沒有收到任何響應,我們可以安全地重試調用而不會有任何危險。 但是,請考慮如果我們重試HTTP POST請求會發生什么? 在這種情況下,我們必須更加小心,因為您的原始請求可能實際收到,但我們收到的響應卻顯示失敗。 在這種情況下,重試可能導致數據重復或下游系統中存儲的數據損壞。 在這里,您需要更多地了解下游服務在多次收到相同請求時將執行的操作。 重試是一種安全操作? 當您擁有下游服務時,更容易控制它。 例如,您可以使用一些唯一標識符來防止重復的POST。

  如果您對下游系統的控制較少,或者您知道重復的POST可能會產生負面影響,則需要更仔細地控制策略。 可能適合的做法是定義不同的命名/類型客戶端。 您可以為那些沒有副作用的請求創建一個,而為那些有副作用的請求創建另一個。 然后,您可以使用正確的客戶端進行操作。 但是,這可能會變得有點難以管理。 更好的選擇是使用AddPolicyHandler的重載,它允許我們訪問HttpRequestMessage,以便可以有條件地應用策略。 那個重載看起來像這樣:AddPolicyHandler(Func<HttpRequestMessage, IAsyncPolicy<HttpResponseMessage>> policySelector),您將注意到此處的policySelector委托可以訪問HttpRequestMessage,並且應該返回IAsyncPolicy <HttpResponseMessage>。 我們無法訪問PolicyBuilder設置來處理瞬態錯誤,就像我們在前面的示例中所做的那樣。 如果我們想要處理常見的瞬態錯誤,我們需要為我們的策略定義預期條件。 為了簡化這一過程,Polly項目包含一個幫助擴展,我們可以使用它來設置一個准備好處理常見瞬態錯誤的PolicyBuilder。 要使用擴展方法,我們需要從Nuget添加Polly.Extensions.Http包。

  然后,我們可以調用HttpPolicyExtensions.HandleTranisentHttpError()來獲取配置瞬態故障條件的PolicyBuilder。 我們可以使用該PolicyBuilder創建一個合適的重試策略,當請求是HTTP GET時,可以有條件地應用該策略。 在此示例中,任何其他HTTP方法都使用NoOp策略。

 

var retryPolicy = HttpPolicyExtensions
  .HandleTransientHttpError()
  .RetryAsync(3);

var noOp = Policy.NoOpAsync().AsAsyncPolicy<HttpResponseMessage>();

services.AddHttpClient("github")
  .AddPolicyHandler(request => request.Method == HttpMethod.Get ? retryPolicy : noOp);
  •   使用PolicyRegistry

  我想在本文中介紹的最后一個示例是如何從策略注冊表中應用策略。 為了支持策略重用,Polly提供了PolicyRegistry的概念,PolicyRegistry本質上是策略的容器。 這些可以在應用程序啟動時通過向注冊表添加策略來定義。 然后可以傳遞注冊表並用於按名稱訪問策略。IHttpClientBuilder上可用的擴展還支持使用注冊表將基於Polly的處理程序添加到客戶端。

 

var registry = services.AddPolicyRegistry();

var timeout = Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds(10));
var longTimeout = Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds(30));

registry.Add("regular", timeout);
registry.Add("long", longTimeout);

services.AddHttpClient("github")
    .AddPolicyHandlerFromRegistry("regular");

  首先,我們必須在DI中注冊PolicyRegistry。 Microsoft.Extensions.Http.Polly包中包含一些擴展方法,以簡化此操作。 在上面的示例中,我調用AddPolicyRegistry方法,該方法是IServiceCollection的擴展。 這將創建一個新的PolicyRegistry,並在DI中添加注冊,作為IPolicyRegistry <string>和IReadOnlyPolicyRegistry <string>的實現。 該方法返回策略,以便我們有權向其添加策略。

 在此示例中,我們添加了兩個超時策略並為其指定了名稱。 現在,在注冊客戶端時,我們可以調用IHttpClientBuilder上的AddPolicyHandlerFromRegistry方法。 這將采用我們想要使用的策略的名稱。 當工廠創建此命名客戶端的實例時,它將添加適當的處理程序,在“regular”重試策略中包含調用,該策略將從注冊表中檢索。

 

示例項目:新建一個.Net Core 2.1的webapi項目:

Startup.cs文件的代碼:

 public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {



            services.AddHttpClient("GitHub", client =>
            {
                client.BaseAddress = new Uri("https://api.github.co");
                client.DefaultRequestHeaders.Add("Accept", "application/vnd.github.v3+json");
                client.DefaultRequestHeaders.Add("User-Agent", "HttpClientFactory-Sample");
            })
          .AddTransientHttpErrorPolicy(builder => builder.WaitAndRetryAsync(new[]
          {
            TimeSpan.FromSeconds(1),
            TimeSpan.FromSeconds(5),
            TimeSpan.FromSeconds(10)
          }));


            services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1);
        }

 

注意:

WaitAndRetryAsync參數的意思是:每次重試時等待的睡眠持續時間。

ValuesController的代碼:

private readonly IHttpClientFactory _httpClientFactory;

        public ValuesController(IHttpClientFactory   httpClientFactory)
        {
            _httpClientFactory = httpClientFactory;
        }
        // GET api/values
        [HttpGet]
        public async  Task<ActionResult> Get()
        {
            var client = _httpClientFactory.CreateClient("GitHub");
            string result = await client.GetStringAsync("/");
            return Ok(result);
        }

 

看到沒,它在重試。

  更多的Polly和HttpClinetFactory的集成使用請參考:

https://github.com/App-vNext/Polly/wiki/Polly-and-HttpClientFactory

https://www.hanselman.com/blog/AddingResilienceAndTransientFaultHandlingToYourNETCoreHttpClientWithPolly.aspx

 

三、總結

  注意:AddTransientHttpErrorPolicy方法會自動幫我們處理以下錯誤:

  (1)Network failures (System.Net.Http.HttpRequestException)

  (2)HTTP 5XX status codes (server errors)

  (3)HTTP 408 status code (request timeout)

 

  通過這些庫,您可以輕松地啟動並運行能夠無縫處理瞬態故障的HttpClient實例。 有關更詳細的Polly文檔和示例,建議您查看Polly wiki。這里只是聊了關於HttpClientFactory中集成Polly的基礎用法,關於更詳細的使用請參考:https://www.cnblogs.com/CreateMyself/p/7589397.html,好了今天就聊到這里,該系列文章還有最后一篇,對於Polly我也是剛接觸,至於項目中是否使用還要經過輔導員的審核,希望對你有幫助,謝謝。

 

 

 參考文章:

(翻譯)https://www.stevejgordon.co.uk/httpclientfactory-using-polly-for-transient-fault-handling

 

作者:郭崢

出處:http://www.cnblogs.com/runningsmallguo/

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