什么是Hystrix?


在微服务架构中,根据业务来拆分成一个个的服务,服务与服务之间可以相互调用(RPC),在Spring Cloud可以用RestTemplate+Ribbon和Feign来调用。为了保证其高可用,单个服务通常会集群部署。由于网络原因或者自身的原因,服务并不能保证100%可用,如果单个服务出现问题,调用这个服务就会出现线程阻塞,此时若有大量的请求涌入,Servlet容器的线程资源会被消耗完毕,导致服务瘫痪。服务与服务之间的依赖性,故障会传播,会对整个微服务系统造成灾难性的严重后果,这就是服务故障的“雪崩”效应。
为了避免因为调一次服务使全局的系统瘫痪挂起或者死机,业界提出了断路器模型。

Hystrix是netflix的一个开源项目,是一个用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库,在分布式系统里,许多依赖不可避免的会调用失败,比如超时,异常等等,Hystrix能够保证在一个依赖出问题的情况下,不会导致整体服务失败(通过隔离系统依赖的方式),避免级联故障,以提高分布式系统的弹性.
使用Hystrix断路器,如果一个服务调用不通了,就弃车保帅,可以不调用,或者直接返回正常的请求,或者返回异常的请求.一句话就是不能因为一个掉不通的微服务而拖累整个系统.

简单说
就是发送http请求出现异常了怎么处理,但是SpringCloud官方非得装逼说高大上名词 断路器!!!

举例:
订单服务调用商品服务, 但是商品服务需要调用会员服务来完成订单服务的需求,如果调用会员服务连接超时了会怎么办呢?Hystrix就是调用失败了返回一些信息.比如错误信息.

Hystrix概念 - 图1

Hystrix产生背景


netflix(国外最大的类似于,爱奇艺,优酷)视频网站,五六年前,也是,感觉自己的系统,整个网站,经常出故障,可用性不太高
有时候一些vip会员不能支付,有时候看视频就卡顿,看不了视频。 影响公司的收入。
netflix,开发了一个高可用性的框架,hystrix

hystrix,框架,提供了高可用相关的各种各样的功能,然后确保说在hystrix的保护下,整个系统可以长期处于高可用的状态,100%,99.99999%

最理想的状况下,软件的故障,就不应该说导致整个系统的崩溃,服务器硬件的一些故障,服务的冗余

唯一有可能导致系统彻底崩溃,就是类似于之前,支付宝的那个事故,工人施工,挖断了电缆,导致几个机房都停电

资源隔离:让你的系统里,某一块东西,在故障的情况下,不会耗尽系统所有的资源,比如线程资源

在2012年的时候,Hystrix就变得比较成熟和稳定了,Netflix中,除了API团队以外,很多其他的团队都开始使用Hystrix。

看Hystrix的设计原则是什么?


(1)对依赖服务调用时出现的调用延迟和调用失败进行控制和容错保护
(2)在复杂的分布式系统中,阻止某一个依赖服务的故障在整个系统中蔓延,服务A->服务B->服务C,服务C故障了,服务B也故障了,服务A故障了,整套分布式系统全部故障,整体宕机
(3)提供fail-fast(快速失败)和快速恢复的支持
(4)提供fallback优雅降级的支持
(5)支持近实时的监控、报警以及运维操作

调用延迟+失败,提供容错
阻止故障蔓延
快速失败+快速恢复
降级
监控+报警+运维

完全描述了hystrix的功能,提供整个分布式系统的高可用的架构

Hystrix要解决的问题是什么?


在复杂的分布式系统架构中,每个服务都有很多的依赖服务,而每个依赖服务都可能会故障

如果服务没有和自己的依赖服务进行隔离,那么可能某一个依赖服务的故障就会拖垮当前这个服务

举例来说,某个服务有30个依赖服务,每个依赖服务的可用性非常高,已经达到了99.99%的高可用性

那么该服务的可用性就是99.99%的30次方,也就是99.7%的可用性

99.7%的可用性就意味着3%的请求可能会失败,因为3%的时间内系统可能出现了故障不可用了

对于1亿次访问来说,3%的请求失败,也就意味着300万次请求会失败,也意味着每个月有2个小时的时间系统是不可用的

在真实生产环境中,可能更加糟糕

上面也就是说,即使你每个依赖服务都是99.99%高可用性,但是一旦你有几十个依赖服务,还是会导致你每个月都有几个小时是不可用的

画图分析说,当某一个依赖服务出现了调用延迟或者调用失败时,为什么会拖垮当前这个服务?以及在分布式系统中,故障是如何快速蔓延的?

再看Hystrix的更加细节的设计原则是什么?


(1)阻止任何一个依赖服务耗尽所有的资源,比如tomcat中的所有线程资源
(2)避免请求排队和积压,采用限流和fail fast来控制故障
(3)提供fallback降级机制来应对故障
(4)使用资源隔离技术,比如bulkhead(舱壁隔离技术),swimlane(泳道技术),circuit breaker(短路技术),来限制任何一个依赖服务的故障的影响
(5)通过近实时的统计/监控/报警功能,来提高故障发现的速度
(6)通过近实时的属性和配置热修改功能,来提高故障处理和恢复的速度
(7)保护依赖服务调用的所有故障情况,而不仅仅只是网络故障情况

调用这个依赖服务的时候,client调用包有bug,阻塞,等等,依赖服务的各种各样的调用的故障,都可以处理

Hystrix是如何实现它的目标的?


(1)通过HystrixCommand或者HystrixObservableCommand来封装对外部依赖的访问请求,这个访问请求一般会运行在独立的线程中,资源隔离
(2)对于超出我们设定阈值的服务调用,直接进行超时,不允许其耗费过长时间阻塞住。这个超时时间默认是99.5%的访问时间,但是一般我们可以自己设置一下
(3)为每一个依赖服务维护一个独立的线程池,或者是semaphore,当线程池已满时,直接拒绝对这个服务的调用
(4)对依赖服务的调用的成功次数,失败次数,拒绝次数,超时次数,进行统计
(5)如果对一个依赖服务的调用失败次数超过了一定的阈值,自动进行熔断,在一定时间内对该服务的调用直接降级,一段时间后再自动尝试恢复
(6)当一个服务调用出现失败,被拒绝,超时,短路等异常情况时,自动调用fallback降级机制
(7)对属性和配置的修改提供近实时的支持