SpringCloud之（豪豬）Hystrix限流、熔斷、降級

 Spring Cloud 微服務架構學習記錄與示例

一、初識Hystrix

Hystrix [hɪst'rɪks]，中文含義是豪豬，因其背上長滿棘刺，從而擁有了自我保護的能力。本文所說的Hystrix是Netflix開源的一款容錯框架，同樣具有自我保護能力。為了實現容錯和自我保護，下面我們看看Hystrix如何設計和實現的。

Hystrix設計目標：

• 對來自依賴的延遲和故障進行防護和控制——這些依賴通常都是通過網絡訪問的
• 阻止故障的連鎖反應
• 快速失敗並迅速恢復
• 回退並優雅降級
• 提供近實時的監控與告警

Hystrix⽤於隔離訪問遠程系統、服務或者第三⽅庫，防⽌級聯失敗，從⽽提升系統的可⽤性與容錯性。Hystrix主要通過以下⼏點實現這些設計目標，主要包括延遲和容錯。

• 包裹請求：使⽤HystrixCommand或HystrixObservableCommand包裹對依賴的調⽤邏輯（切面增強的原理）
• 跳閘機制：當某服務的錯誤率超過⼀定的閾值時，Hystrix可以跳閘，停⽌請求該服務⼀段時間
• 資源隔離：Hystrix為每個依賴都維護了⼀個⼩型的線程池(艙壁模式)（或者信號量）。如果該線程池已滿， 發往該依賴的請求就被⽴即拒絕，⽽不是排隊等待，從⽽加速失敗判定
• 監控：Hystrix可以近乎實時地監控運⾏指標和配置的變化，例如成功、失敗、超時、以及被拒絕的請求等
• 回退機制：當請求失敗、超時、被拒絕，或當斷路器打開時，執⾏回退邏輯。回退邏輯由開發⼈員⾃⾏提供，例如返回⼀個缺省值
• ⾃我修復：斷路器打開⼀段時間后，會⾃動進⼊“半開”狀態

二、應用

1、引入pom依賴

　　由於父項目中已經引入了SpringCloud依賴的版本管理，所以我這里只引入沒有指定version屬性，如果你的項目中沒有版本管理需要單獨引入version屬性.

       <!--熔斷器Hystrix-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
            <!--<version> 2.0.2.RELEASE</version>-->
        </dependency>

2、引入pom依賴之后需要在啟動類上開啟熔斷器

　注解介紹如果僅僅需要是一個熔斷使用@EnableCircuitBreaker即可

@EnableDiscoveryClient 注解聲明啟動Ribbon負載
@EnableHystrix　　　　　　標識使用Hystrix，在SpringBoot2.x版本后也可以省略掉
@EnableCircuitBreaker  標識開啟熔斷器
@SpringCloudApplication 注解等同與同屬引入@SpringBootAppliction + @EnableDiscoveryClient + @EnableCircuitBreaker注解

/**
 * @author niunafei
 * @function
 * @email [e-mail]
 * @date 2020/9/2  6:11 PM
 * <p>
 * 注解簡化寫法
 * @SpringCloudApplication = @SpringBootApplication + @EnableDiscoveryClient + @EnableCircuitBreaker
 */
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableHystrix
@EnableCircuitBreaker
//@SpringCloudApplication
public class AutodeliverApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(AutodeliverApplication.class, args);
    }
    /**
     * 注⼊RestTemplate
     * LoadBalanced開啟ribbon
     *
     * @return
     */
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate getRestTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

3、調取客戶端進行配置使用

　　多個參數說明，具體概念參考-->這里

　　代碼硬編碼如下，應用於單個接口，這里存在跳閘與自我修復機制、線程池（艙壁模式）、服務降級。

 // 使⽤@HystrixCommand注解進⾏熔斷控制
    @HystrixCommand(
            // 線程池標識，倉壁模式的應用，每一個標識獨立線程池，要保持標識唯⼀，不唯⼀的話就共⽤了
            threadPoolKey = "findResumeOpenState",
            // 線程池細節屬性配置
            threadPoolProperties = {
                    @HystrixProperty(name = "coreSize", value = "1"), // 線程數，默認10個線程
                    @HystrixProperty(name = "maxQueueSize", value = "20") // 等待隊列⻓度
            },
            // commandProperties熔斷的⼀些細節屬性配置
            commandProperties = {
                    // 每⼀個屬性都是⼀個HystrixProperty，HystrixCommandProperties可以獲取配置信息
                    //服務降級，設置超時時間2秒
                    @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "2000"),
                    //以下配置是熔斷跳閘與自我修復：8秒鍾內，請求次數達到2個，並且失敗率在50%以上，就跳閘,跳閘后活動窗⼝設置為3s,即三秒后進行重試
                    //統計時間窗口定義
                    @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.timeInMilliseconds",value = "8000"),
                    //最小請求數量
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "2"),
                    //統計時間框口內的異常百分比
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "50"),
                    //自我修復活動窗口時長
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "3000")
            },
            //異常返回方法，也是服務降級，方法的入參和返回值與該方法一致，在類上@DefaltProperties(defaultFallback="fallback")注解是為全類指定降級回調方法
            fallbackMethod = "fallback"
    )
    @GetMapping("/checkState/{userId}")
    public String findResumeOpenState(@PathVariable Long userId) {
        //發起調用
        Long start = System.currentTimeMillis();
        Integer forObject = restTemplate.getForObject("http://city-service-resume/resume/openstate/" + userId, Integer.class);
        System.out.println("======>>>調⽤微服務，獲取到⽤戶" + userId + "的默認 當前狀態為：" + forObject);
        return forObject + "          ，響應時間" + (System.currentTimeMillis() - start);
    }

    /**
     * 降級返回值
     *
     * @param userId
     * @return
     */
    public String fallback(Long userId) {
        return -1 + "          ，響應時間" + (System.currentTimeMillis() - System.currentTimeMillis());
    }

　　全局配置如下（僅僅適用於commandProperties內的屬性配置）：改配置應用於全局HystrixCommand注解

# 配置熔斷策略：
hystrix:
  command:
    default:
      circuitBreaker:
        # 強制打開熔斷器，如果該屬性設置為true，強制斷路器進⼊打開狀態，將會拒絕所有的請求。 默認false關閉的
        forceOpen: false
        # 觸發熔斷錯誤⽐例閾值，默認值50%
        errorThresholdPercentage: 50
        # 熔斷后休眠時⻓，默認值5秒
        sleepWindowInMilliseconds: 3000 
        # 熔斷觸發最⼩請求次數，默認值是20
        requestVolumeThreshold: 2 
      execution:
        isolation:
          thread:
            # 熔斷超時設置，默認為1秒
            timeoutInMilliseconds: 2000

提示：簡單測試熔斷器的狀態（是否被熔斷），方式通過SpringBoot的健康檢查接口即可。需要：

　　第一步配置開啟健康檢查（如下）

　　第二步然后訪問http://ip:端口/actuator/health接口

　　第三步查看返回json的hystrix屬性。

# springboot中暴露健康檢查等斷點接⼝
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: "*"
# 暴露健康接⼝的細節
  endpoint:
    health:
      show-details: always

三、監控

         監控儀表盤 

　　上面鏈接監控儀表盤需要注意的點：

　　1、正常配置springCloud的配置文件，包括應用名稱與Eureka的注冊中心等配置

　　2、上面使用的spring原生xml配置方式，在springboot中被監控的應用添加以下Bean對象配置即可

 

    @Bean
    public ServletRegistrationBean getServlet(){
        HystrixMetricsStreamServlet streamServlet = new HystrixMetricsStreamServlet();
        ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(streamServlet);
        //啟動狀態
        registrationBean.setLoadOnStartup(1);
        //mvc訪問路徑
        registrationBean.addUrlMappings("/actuator/hystrix.stream");
        //bean名稱
        registrationBean.setName("HystrixMetricsStreamServlet");
        return registrationBean;
    }