（五）springcloud 斷路器-Spring Cloud Netflix Hystrix

較低級別的服務中的服務故障可能導致級聯故障一直到用戶。 當對特定服務的調用超過circuitBreaker.requestVolumeThreshold（默認值：20個請求）且失敗百分比大於circuit.rolllingStats.timeInMilliseconds定義的滾動窗口中的circuitBreaker.errorThresholdPercentage（默認值：> 50％）時（默認值：10秒）

設計原則：

1. 防止單個服務的故障，耗盡整個系統服務的容器（比如tomcat）的線程資源，避免分布式環境里大量級聯失敗。通過第三方客戶端訪問（通常是通過網絡）依賴服務出現失敗、拒絕、超時或短路時執行回退邏輯
2. 用快速失敗代替排隊(每個依賴服務維護一個小的線程池或信號量，當線程池滿或信號量滿，會立即拒絕服務而不會排隊等待)和優雅的服務降級；當依賴服務失效后又恢復正常，快速恢復
3. 提供接近實時的監控和警報，從而能夠快速發現故障和修復。監控信息包括請求成功，失敗（客戶端拋出的異常），超時和線程拒絕。如果訪問依賴服務的錯誤百分比超過閾值,斷路器會跳閘，此時服務會在一段時間內停止對特定服務的所有請求
4. 將所有請求外部系統（或請求依賴服務）封裝到HystrixCommand或HystrixObservableCommand對象中，然后這些請求在一個獨立的線程中執行。使用隔離技術來限制任何一個依賴的失敗對系統的影響。每個依賴服務維護一個小的線程池（或信號量），當線程池滿或信號量滿，會立即拒絕服務而不會排隊等待

功能特性：

1. 請求熔斷： 當Hystrix Command請求后端服務失敗數量超過一定比例(默認50%), 斷路器會切換到開路狀態(Open). 這時所有請求會直接失敗而不會發送到后端服務. 斷路器保持在開路狀態一段時間后(默認5秒), 自動切換到半開路狀態(HALF-OPEN)。這時會判斷下一次請求的返回情況, 如果請求成功, 斷路器切回閉路狀態(CLOSED), 否則重新切換到開路狀態(OPEN). Hystrix的斷路器就像我們家庭電路中的保險絲, 一旦后端服務不可用, 斷路器會直接切斷請求鏈, 避免發送大量無效請求影響系統吞吐量, 並且斷路器有自我檢測並恢復的能力.
2. 服務降級：Fallback相當於是降級操作. 對於查詢操作, 可以實現一個fallback方法, 當請求后端服務出現異常的時候, 可以使用fallback方法返回的值. fallback方法的返回值一般是設置的默認值或者來自緩存
3. 依賴隔離(采用艙壁模式，Docker就是艙壁模式的一種)：在Hystrix中, 主要通過線程池來實現資源隔離. 通常在使用的時候我們會根據調用的遠程服務划分出多個線程池
4. 請求緩存
5. 請求合並

Ribbon集成斷路器

1、基於之前的服務，引入Hystrix依賴

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

2、開啟斷路器功能

@EnableCircuitBreaker：加載斷路器配置

@EnableCircuitBreaker

也可以使用@SpringCloudApplication注解：三合一

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

3、創建fallback方法，指定為某個接口的降級

@SpringCloudApplication
public class ConsumerRibbonApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerRibbonApplication.class, args);
    }

    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

    @RestController
    @RequestMapping("/api/v1/consumer")
    class ProviderController {

        private static final String SERVICE_NAME = "provider-server";
        private static final String GET_PORT = "/api/v1/provider/port";

        @Resource
        private RestTemplate restTemplate;

        @GetMapping
        @HystrixCommand(fallbackMethod = "consumerFallback")
        public String consumer() {
            ResponseEntity<String> forEntity = restTemplate.getForEntity("http://" + SERVICE_NAME + GET_PORT, String.class, (Object) null);
            return forEntity.getBody();
        }

        public String consumerFallback() {
            return "provider error";
        }

    }

}

hystrix：配置

hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          strategy: SEMAPHORE
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 60000
  shareSecurityContext: true

驗證：

訪問消費者：http://localhost:3000/api/v1/consumer

獲得響應：2000

Feign集成斷路器

引入依賴和開啟配置和Ribbon一樣

1、在@FeignClient上聲明

@FeignClient(name = "provider-server", fallback = ProviderClientFallback.class)
@RequestMapping("/api/v1/provider")
public interface ProviderClient {

    @GetMapping("/port")
    String port();

}

2、開啟配置feign.hystrix.enabled=true

server:
  port: 3001
spring:
  application:
    name: consumer-server-feign
  profiles:
    active: dev
  cloud:
    config:
      label: master
      profile: ${spring.profiles.active}
      discovery:
        service-id: config-server
        enabled: true

feign:
  hystrix:
    enabled: true

eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:8761/eureka/

3、編寫fallback類

public class ProviderClientFallback implements ProviderClient {

    @Override
    public String port() {
        return "provider error";
    }

}

4、在聲明類@FeignClient上指定fallback屬性

@FeignClient(name = "provider-server", fallback = ProviderClientFallback.class)
@RequestMapping("/api/v1/provider")
public interface ProviderClient {

    @GetMapping("/port")
    String port();

}

驗證：

訪問消費者：http://localhost:3000/api/v1/consumer

獲得響應：2000

關閉生產者服務：http://localhost:3000/api/v1/consumer

獲得響應：provider error

5、換成指定FallbackFactory，可以獲取到異常對象

@FeignClient(name = "provider-server",
        fallbackFactory = HystrixClient.HystrixClientFallback.class,
        path = "/api/v1/provider")
public interface HystrixClient {

    @GetMapping("/port")
    String port();

    @Component
    class HystrixClientFallback implements FallbackFactory<HystrixClient> {

        @Override
        public HystrixClient create(Throwable throwable) {
            return new HystrixClient() {
                @Override
                public String port() {
                    return "provider error: " + throwable;
                }
            };
        }
    }
}

驗證：

訪問消費者：http://localhost:3000/api/v1/consumer

獲得響應：2000

關閉生產者服務：http://localhost:3000/api/v1/consumer

獲得響應：provider error: java.lang.RuntimeException: com.netflix.client.ClientException: Load balancer does not have available server for client: provider-server

Hystrix Metrics Stream

包含依賴關系spring-boot-starter-actuator，設置 management.endpoints.web.exposure.include: hystrix.stream。這樣做會將/actuator/hystrix.stream管理端點公開

依賴：

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

配置：

# 全部開放監控端點
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: "*"

驗證：

GET /actuator/metrics
GET /actuator/metrics/{requiredMetricName}

{[/actuator/metrics/{requiredMetricName}],methods=[GET],produces=[application/vnd.spring-boot.actuator.v2+json || application/json]}" 
{[/actuator/metrics],methods=[GET],produces=[application/vnd.spring-boot.actuator.v2+json || application/json]}" 

斷路器：Hystrix儀表板

1、添加依賴項：spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard

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

2、使用@EnableHystrixDashboard注解開啟儀表盤

@EnableFeignClients
@SpringCloudApplication
@EnableHystrixDashboard
public class ConsumerFeignApplication {
}

3、訪問/hystrix並將儀表板指向/hystrix.streamHystrix客戶端應用程序中的單個實例的端點。

• http://localhost:3001/hystrix
• https://localhost:3001/hystrix/hystrix.stream