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如何理解SpringCloud中服務熔斷和降級Hystrix

這篇文章主要講解了“如何理解SpringCloud中服務熔斷和降級Hystrix”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“如何理解SpringCloud中服務熔斷和降級Hystrix”吧！

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一、Hystrix斷路器

1、Hystrix是什么

分布式系統(tǒng)面臨的問題

復雜分布式體系結(jié)構(gòu)中的應用程序有數(shù)十個依賴關(guān)系，每個依賴關(guān)系在某些時候?qū)⒉豢杀苊獾厥　?

服務雪崩
多個微服務之間調(diào)用的時候，假設(shè)微服務A調(diào)用微服務B和微服務C，微服務B和微服務C又調(diào)用其它的微服務，這就是所謂的“扇出”。如果扇出的鏈路上某個微服務的調(diào)用響應時間過長或者不可用，對微服務A的調(diào)用就會占用越來越多的系統(tǒng)資源，進而引起系統(tǒng)崩潰，所謂的“雪崩效應”.
 
對于高流量的應用來說，單一的后端依賴可能會導致所有服務器上的所有資源都在幾秒鐘內(nèi)飽和。比失敗更糟糕的是，這些應用程序還可能導致服務之間的延遲增加，備份隊列，線程和其他系統(tǒng)資源緊張，導致整個系統(tǒng)發(fā)生更多的級聯(lián)故障。這些都表示需要對故障和延遲進行隔離和管理，以便單個依賴關(guān)系的失敗，不能取消整個應用程序或系統(tǒng)。
 
 
備注：一般情況對于服務依賴的保護主要有3中解決方案：
 
（1）熔斷模式：這種模式主要是參考電路熔斷，如果一條線路電壓過高，保險絲會熔斷，防止火災。放到我們的系統(tǒng)中，如果某個目標服務調(diào)用慢或者有大量超時，此時，熔斷該服務的調(diào)用，對于后續(xù)調(diào)用請求，不在繼續(xù)調(diào)用目標服務，直接返回，快速釋放資源。如果目標服務情況好轉(zhuǎn)則恢復調(diào)用。
 
（2）隔離模式：這種模式就像對系統(tǒng)請求按類型劃分成一個個小島的一樣，當某個小島被火少光了，不會影響到其他的小島。例如可以對不同類型的請求使用線程池來資源隔離，每種類型的請求互不影響，如果一種類型的請求線程資源耗盡，則對后續(xù)的該類型請求直接返回，不再調(diào)用后續(xù)資源。這種模式使用場景非常多，例如將一個服務拆開，對于重要的服務使用單獨服務器來部署，再或者公司最近推廣的多中心。
 
（3）限流模式：上述的熔斷模式和隔離模式都屬于出錯后的容錯處理機制，而限流模式則可以稱為預防模式。限流模式主要是提前對各個類型的請求設(shè)置最高的QPS閾值，若高于設(shè)置的閾值則對該請求直接返回，不再調(diào)用后續(xù)資源。這種模式不能解決服務依賴的問題，只能解決系統(tǒng)整體資源分配問題，因為沒有被限流的請求依然有可能造成雪崩效應。
	Hystrix是一個用于處理分布式系統(tǒng)的延遲和容錯的開源庫，在分布式系統(tǒng)里，許多依賴不可避免的會調(diào)用失敗，比如超時、異常等，Hystrix能夠保證在一個依賴出問題的情況下，不會導致整體服務失敗，避免級聯(lián)故障，以提高分布式系統(tǒng)的彈性。
 
	“斷路器”本身是一種開關(guān)裝置，當某個服務單元發(fā)生故障之后，通過斷路器的故障監(jiān)控（類似熔斷保險絲），向調(diào)用方返回一個符合預期的、可處理的備選響應（FallBack），而不是長時間的等待或者拋出調(diào)用方無法處理的異常，這樣就保證了服務調(diào)用方的線程不會被長時間、不必要地占用，從而避免了故障在分布式系統(tǒng)中的蔓延，乃至雪崩。

	服務降級、服務熔斷、服務限流、接近實時的監(jiān)控

2、服務熔斷

服務熔斷
 熔斷機制是應對雪崩效應的一種微服務鏈路保護機制。
 當扇出鏈路的某個微服務不可用或者響應時間太長時，會進行服務的降級，進而熔斷該節(jié)點微服務的調(diào)用，快速返回"錯誤"的響應信息。當檢測到該節(jié)點微服務調(diào)用響應正常后恢復調(diào)用鏈路。在SpringCloud框架里熔斷機制通過Hystrix實現(xiàn)。Hystrix會監(jiān)控微服務間調(diào)用的狀況，當失敗的調(diào)用到一定閾值，缺省是5秒內(nèi)20次調(diào)用失敗就會啟動熔斷機制。熔斷機制的注解是@HystrixCommand。

=====處理異常業(yè)務邏輯=====provider client處理====

2.1>、參考cloud-provider-dept-8001新建cloud-provider-dept-8001-hystrix

2.2>、POM新增

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

2.3>、YML修改

eureka:
  instance:
    instance-id: cloud-dept8001-hystirx   #eureka服務列表中顯示的名稱--hystix
    prefer-ip-address: true  #訪問路徑可以顯示IP地址

2.4>、修改DeptController

	一旦調(diào)用服務方法失敗并排除了錯誤信息后，會自動調(diào)用@HystrixCommand標注好的fallbackMethod調(diào)用類中的指定方法。

	@HystrixCommand(fallbackMethod = "getHystrixCommand")
    @RequestMapping(value="/dept/get/{id}",method=RequestMethod.GET)
    public Dept get(@PathVariable("id") Long id)
    {
        if(id>200){
            throw new RuntimeException();
        }
        return service.get(id);
    }

	//參數(shù)必須一樣
    public Dept getHystrixCommand(@PathVariable("id") Long id){
        return new Dept().setDname("這是一個null部門.");
    }

2.5>、修改主啟動類APP

package com.lee.cloud;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

@EnableCircuitBreaker//對hystrixR熔斷機制的支持
@EnableEurekaClient //本服務啟動后會自動注冊進eureka服務中
@SpringBootApplication
public class DeptProvider8001_APP_hystrix {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptProvider8001_APP_hystrix.class,args);
    }
}

測試：

1>、啟動3個Eureka服務
2>、啟動cloud-provider-dept-8001-hystrix
3>、啟動cloud-consumer-dept-80
4>、訪問http://localhost:80/consumer/dept/get/9999
結(jié)果：
{"deptno":null,"dname":"這是一個null部門.","db_source":null}

思考：
服務熔斷，容易造成方法膨脹，如何解決呢？

3、服務降級

服務降級處理是在客戶端實現(xiàn)完成的，與服務端沒有關(guān)系

整體資源快不夠了，忍痛將某些服務先關(guān)掉，待渡過難關(guān)，再開啟回來。

===關(guān)閉不重要的服務===consumer client處理=====

3.1>、修改cloud-consumer-dept-80項目中個的service接口

根據(jù)已有的DeptFeignService接口，新建一個實現(xiàn)了FallbackFactory接口的類DeptFeignServiceFallbackFactory

package com.lee.cloud.feign.service;

import com.lee.cloud.entity.Dept;
import feign.hystrix.FallbackFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.List;

@Component
public class DeptFeignServiceFallbackFactory implements FallbackFactory<DeptFeignService> {

    @Override
    public DeptFeignService create(Throwable throwable) {
        return new DeptFeignService() {
            @Override
            public Dept get(long id) {
                return new Dept().setDname("服務已經(jīng)降級。。").setDb_source("服務降級  沒有找到  database.");
            }

            @Override
            public List<Dept> list() {
                return null;
            }

            @Override
            public boolean add(Dept dept) {
                return false;
            }
        };
    }

}

3.2>、DeptFeignService接口在注解@FeignClient中添加fallbackFactory屬性值

@FeignClient(value = "CLOUD-DEPT",fallbackFactory = DeptFeignServiceFallbackFactory.class)

3.3>、cloud-consumer-dept-80-feign工程修改yml

添加
feign:
	hystrix:
		enabled: true

測試：

1》、啟動3個eureka服務
2》、啟動服務提供者cloud-provider-dept-8001服務，注意不是cloud-provider-dept-8001-hystrix
3》、啟動cloud-consumer-dept-80-feign
4》、正常訪問測試 http://localhost:80/consumer/dept/get/1
5》、故意關(guān)閉cloud-provider-dept-8001
6》、客戶端自己調(diào)用提示
結(jié)果：
{"deptno":null,"dname":"服務已經(jīng)降級。。","db_source":"服務降級  沒有找到  database."}
思考：
服務熔斷 和  服務降級   有什么區(qū)別？

【服務熔斷】
一般是某個服務故障或者異常引起，類似現(xiàn)實世界中的"保險絲"，當某個異常條件被處罰，直接熔斷整個服務，而不是一直等到此服務超時。

【服務降級】
所謂降級，一般是從整體負荷考慮，就是當某個服務熔斷之后，服務器將不再被調(diào)用。
此時客戶端可以自己準備一個本地的fallback回調(diào)，返回一個缺省值。
這樣做，雖然服務水平下降，但好歹可用，比直接掛掉要強。

4、服務監(jiān)控HystrixDashboard

	除了隔離依賴服務的調(diào)用以外，Hystrix還提供了準實時的調(diào)用監(jiān)控（Hystrix Dashboard），Hystrix會持續(xù)地記錄所有通過Hystrix發(fā)起的請求的執(zhí)行信息，并以統(tǒng)計報表和圖形的形式展示給用戶，包括每秒執(zhí)行多少請求多少成功，多少失敗等。Netflix通過hystrix-metrics-event-stream項目實現(xiàn)了對以上指標的監(jiān)控。Spring Cloud也提供了Hystrix Dashboard的整合，對監(jiān)控內(nèi)容轉(zhuǎn)化成可視化界面。

4.1>、新建module，cloud-consumer-dept-9001-hystirx-dashboard

4.2>、POM文件

<dependencies>
   <!-- 自己定義的api -->
   <dependency>
       <groupId>com.lee</groupId>
       <artifactId>cloud-api</artifactId>
       <version>${project.version}</version>
   </dependency>
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
   </dependency>
   <!-- 修改后立即生效，熱部署 -->
   <dependency>
     <groupId>org.springframework</groupId>
     <artifactId>springloaded</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
   </dependency>
   <!-- Ribbon相關(guān) -->
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
   </dependency>
   <!-- feign相關(guān) -->
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-feign</artifactId>
   </dependency>
   <!-- hystrix和 hystrix-dashboard相關(guān)-->
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix-dashboard</artifactId>
   </dependency> 
  </dependencies>

4.3>、YML文件

server:
  port: 9001

4.4>、主啟動類

package com.lee.cloud;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;

@EnableHystrixDashboard
@SpringBootApplication
public class DeptConsumer_DashBoard_9001_App {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptConsumer_DashBoard_9001_App.class,args);
    }
}

4.5>、所有provider微服務提供者都需要添加監(jiān)控依賴

<!-- actuator監(jiān)控信息完善 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

測試：

1、啟動cloud-consumer-dept-9001-hystrix-dashboard
訪問：http://localhost:9001/hystrix
2、啟動3個eureka集群
3、啟動cloud-provider-dept-8001-hystrix
	訪問:http://localhost8001/dept/list
4、http://localhost:8001/hystrix.stream
	delay:2000ms  title: demo1

如何理解SpringCloud中服務熔斷和降級Hystrix

如何理解SpringCloud中服務熔斷和降級Hystrix

感謝各位的閱讀，以上就是“如何理解SpringCloud中服務熔斷和降級Hystrix”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學習后，相信大家對如何理解SpringCloud中服務熔斷和降級Hystrix這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！

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