1.什么是Hystrix

Spring Cloud Hystrix 是一款优秀的服务容错与保护组件，也是 Spring Cloud 中最重要的组件之一。
Spring Cloud Hystrix 是基于 Netflix 公司的开源组件 Hystrix 实现的，它提供了熔断器功能，能够有效地阻止分布式微服务系统中出现联动故障，以提高微服务系统的弹性。Spring Cloud Hystrix 具有服务降级、服务熔断、线程隔离、请求缓存、请求合并以及实时故障监控等强大功能。

2.Hystrix的作用

在微服务系统中，Hystrix 能够帮助我们实现以下目标：

  • 提供降级（FallBack）方案：在请求失败后，提供一个设计好的降级方案，通常是一个兜底方法，当请求失败后即调用该方法。
  • 防止故障扩散：使用熔断机制，防止故障扩散到其他服务。
  • 监控功能：提供熔断器故障监控组件 Hystrix Dashboard，随时监控熔断器的状态。
  • 保护线程资源：防止单个服务的故障耗尽系统中的所有线程资源。

  • 快速失败机制：当某个服务发生了故障，不让服务调用方一直等待，而是直接返回请求失败。

    3.服务降级

    1.什么是服务降级：

  • 在服务器压力剧增时，根据实际业务情况及流量，对一些不重要、不紧急的服务进行有策略地不处理或简单处理，从而释放服务器资源以保证核心服务正常运作。

  • 当某些服务不可用时，为了避免长时间等待造成服务卡顿或雪崩效应，而主动执行备用的降级逻辑立刻返回一个友好的提示，以保障主体业务不受影响。

    2.服务降级发生的场景

  1. 服务提供者接口抛出异常：触发服务调用者降级逻辑
  2. 服务提供者接口响应超时：触发服务调用者降级逻辑
  3. 服务提供者熔断器处于打开状态：触发服务提供者降级逻辑
  4. 服务调用者线程池资源耗尽：触发服务调用者降级逻辑

    3.服务端降级（不常用）

    服务提供方为了防止对外提供的接口出现异常，进而导致整体服务出现雪崩效应，而提出的一种兜底方案，从而实现异常情况下得友好返回，而不是整个服务调用链的长时间阻塞进而崩溃

    4.客户端降级（常用）

    客户端降级是较常用的一种解决方案。服务调动方为了防止其调用服务出现响应超时等异常情况，当客户端调用的服务端的服务不可用时，客户端直接进行服务降级处理，避免因为IO阻塞造成线程被长时间不必要的占用

    4.整合OpenFeign客户端解耦降级步骤（常用）

    引入依赖

    ```xml org.springframework.cloud spring-cloud-starter-netflix-hystrix
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-openfeign

io.github.openfeign feign-httpclient 

  1. <a name="tzgqF"></a>
  2. ### 编写feign客户端
  3. ```java
  4. @Component
  5. @FeignClient(value = "service8")
  6. public interface HystrixService {
  8.     @GetMapping("api/v1/service8/5")
  9.     String get5();
  11.     @GetMapping("api/v1/service8/7")
  12.     String get7();
  13. }

编写解耦降级逻辑类

  1. @Component
  2. public class HystrixServiceFallback implements HystrixService{
  4.     @Override
  5.     public String get5() {
  6.         return "触发get5熔断";
  7.     }
  9.     @Override
  10.     public String get7() {
  11.         return "触发get7熔断";
  12.     }
  13. }

通过FeignClient的fallback属性声明降级逻辑类

  1. @Component
  2. @FeignClient(value = "service8", fallback = HystrixServiceFallback.class)
  3. public interface HystrixService {
  5.     @GetMapping("api/v1/service8/5")
  6.     String get5();
  8.     @GetMapping("api/v1/service8/7")
  9.     String get7();
  10. }

启动类添加注解

  1. @EnableFeignClients
  2. @EnableEurekaClient
  3. @SpringBootApplication
  4. public class Service3Application {
  5.     public static void main(String[] args) {
  6.         SpringApplication.run(Service3Application.class, args);
  7.     }
  8. }

添加配置

  1. ######################### Ribbon 客户端超时控制 ###################################
  2. ribbon:
  3.   ReadTimeout: 7000  #建立连接所用的时间，适用于网络状况正常的情况下，两端两端连接所用的时间
  4.   ConnectionTimeout: 7000  #建立连接后，服务器读取到可用资源的时间
  6. ######################### 开启feign调用服务端降级 ###################################
  7. feign:
  8.   hystrix:
  9.     enabled: true 
  11. ###################### 配置默认请求超时时间 ##########################
  12. hystrix:
  13.   command:
  14.     default:
  15.       execution:
  16.         isolation:
  17.           thread:
  18.             timeoutInMilliseconds: 7000
  20.     ################### 配置具体方法超时时间########################
  21.     HystrixService#get5():
  22.       execution:
  23.         isolation:
  24.           thread:
  25.             timeoutInMilliseconds: 5000

PS:

  1. 在配置中需一起声明ribbon与hystrix的超时时间，缺一不可。否则请求时间超过1s就会触发降级逻辑
  2. Hystrix 可以为所有方法设置超时时间（单位为毫秒），若请求超时则触发全局的回退方法进行处理：hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=mmm
  3. Hystrix 还可以为某个特定的服务请求（方法）设置超时时间（单位为毫秒）：hystrix.command.xxx#yyy(zzz).execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=mmm

特定方法超时格式说明如下：

  • xxx：为包含该服务方法的类的名称（通常为Feign服务绑定接口的名称)
  • yyy：服务方法名，例如 get5() 方法。
  • zzz：方法内的参数类型，例如 Integer、String 等等

  • mmm：要设置的超时时间，单位为毫秒

    5.服务端降级步骤（不常用）

    引入依赖

    1. <!--hystrix 依赖-->
    2. <dependency>
    3. <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    4. <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
    5. </dependency>

    对应方法添加降级策略(通常都是用在Service层面)

    1. @GetMapping
    2. @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallBack", commandProperties = {@HystrixProperty(
    3.   name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",
    4.   value = "5000")
    5.                                                                })
    6. public String get() {
    7.   try {
    8.       Thread.sleep(3000);
    9.   } catch (InterruptedException e) {
    10.       e.printStackTrace();
    11.   }
    12.   return "1111";
    13. }

    启动类添加注解开启服务降级

    1. @EnableCircuitBreaker
    2. @SpringBootApplication
    3. @EnableEurekaClient
    4. public class HystrixApplication {
    5.   public static void main(String[] args) {
    6.       SpringApplication.run(HystrixApplication.class, args);
    7.   }
    8. }

    6.客户端耦合降级步骤（不常用）

    引入依赖

    1. <!--hystrix 依赖-->
    2. <dependency>
    3. <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    4. <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
    5. </dependency>

    在特定方法以及全局类上声明降级方法

    1. @RestController
    2. @RequestMapping("api/v1/service3")
    3. @DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallback")   //声明全局降级方法
    4. public class Controller {
    6.   @Resource
    7.   private HystrixService hystrixService;
    9.   @GetMapping("/5")
    10.   @HystrixCommand
    11.   public String get5() {
    12.       return hystrixService.get5();
    13.   }
    15.   @GetMapping("/7")
    16.   @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback")   //单独声明降级方法
    17.   public String get7() {
    18.       return hystrixService.get7();
    19.   }
    21.   public String fallback(){
    22.       return "触发服务降级，请稍后访问!";
    23.   }
    25.   public String defaultFallback(){
    26.       return "触犯默认降级方法！！！！！！！！！！！！！！！！！！";
    27.   }
    28. }

    HystrixService必须是远程feign调用声明的服务接口
    默认降级（defaultFallback）方法必须与其对应的业务方法在同一个类中，否则无法生效。
    全局降级方法的优先级较低，只有业务方法没有指定其降级方法时，服务降级时才会触发全局回退方法。若业务方法指定它自己的回退方法，那么在服务降级时，就只会直接触发它自己的回退方法，而非全局回退方法。

    添加配置

    ```yaml

    ################### 开启feign调用服务端降级

    feign: hystrix: enabled: true

################ 配置默认请求超时时间

hystrix: command: default: execution: isolation: thread: timeoutInMilliseconds: 7000

  1. ################### 配置具体方法超时时间########################
  2. HystrixService#get5():
  3.   execution:
  4.     isolation:
  5.       thread:
  6.         timeoutInMilliseconds: 5000
  1. <a name="SLkeU"></a>
  2. ### 启动类添加注解
  3. ```java
  4. @EnableHystrix
  5. @EnableFeignClients
  6. @EnableEurekaClient
  7. @SpringBootApplication
  8. public class Service3Application {
  9.     public static void main(String[] args) {
  10.         SpringApplication.run(Service3Application.class, args);
  11.     }
  12. }

7.服务熔断

熔断机制是为了应对雪崩效应而出现的一种微服务链路保护机制。
当微服务系统中的某个微服务不可用或响应时间太长时，为了保护系统的整体可用性，熔断器会暂时切断请求对该服务的调用，并快速返回一个友好的错误响应。这种熔断状态不是永久的，在经历了一定的时间后，熔断器会再次检测该微服务是否恢复正常，若服务恢复正常则恢复其调用链路。
熔断共包含三种状态：

  1. 熔断关闭状态（Closed）：当务访问正常时，熔断器处于关闭状态，服务调用方可以正常地对服务进行调用。
  2. 熔断开启状态（Open）：默认情况下，在固定时间内接口调用出错比率达到一个阈值（例如 50%），熔断器会进入熔断开启状态。进入熔断状态后，后续对该服务的调用都会被切断，熔断器会执行本地的降级（FallBack）方法。
  3. 半熔断状态（Half-Open）： 在熔断开启一段时间之后，熔断器会进入半熔断状态。在半熔断状态下，熔断器会尝试恢复服务调用方对服务的调用，允许部分请求调用该服务，并监控其调用成功率。如果成功率达到预期，则说明服务已恢复正常，熔断器进入关闭状态；如果成功率仍旧很低，则重新进入熔断开启状态。

转化如图：
image.png

8.Hystrix熔断

在 Spring Cloud 中，熔断机制是通过 Hystrix 实现的。Hystrix 会监控微服务间调用的状况，当失败调用到一定比例时（例如 5 秒内失败 20 次），就会启动熔断机制。
Hystrix 实现服务熔断的步骤如下：

  1. 当服务的调用出错率达到或超过 Hystix 规定的比率（默认为 50%）后，熔断器进入熔断开启状态。
  2. 熔断器进入熔断开启状态后，Hystrix 会启动一个休眠时间窗，在这个时间窗内，该服务的降级逻辑会临时充当业务主逻辑，而原来的业务主逻辑不可用。
  3. 当有请求再次调用该服务时，会直接调用降级逻辑快速地返回失败响应，以避免系统雪崩。
  4. 当休眠时间窗到期后，Hystrix 会进入半熔断转态，允许部分请求对服务原来的主业务逻辑进行调用，并监控其调用成功率。
  5. 如果调用成功率达到预期，则说明服务已恢复正常，Hystrix 进入熔断关闭状态，服务原来的主业务逻辑恢复；否则 Hystrix 重新进入熔断开启状态，休眠时间窗口重新计时，继续重复第 2 到第 5 步

    9.Hystrix熔断机制的实现

    熔断个人认为一般是从服务提供者的角度去考虑

    引入依赖

    1. <!--hystrix 依赖-->
    2. <dependency>
    3. <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    4. <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
    5. </dependency>

    在具体方法添加@HystrixCommand标签

    ```java @GetMapping(“/{id}”) @HystrixCommand(fallbackMethod = “fallback”, commandProperties = { //以下参数在 HystrixCommandProperties 类中有默认配置 @HystrixProperty(name = “circuitBreaker.enabled”, value = “true”), //是否开启熔断器 @HystrixProperty(name = “circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds”, value = “10000”), //休眠时间窗口期 @HystrixProperty(name = “metrics.rollingStats.timeInMilliseconds”,value = “5000”), //统计时间窗 @HystrixProperty(name = “circuitBreaker.requestVolumeThreshold”, value = “10”), //统计时间窗内请求次数 @HystrixProperty(name = “circuitBreaker.errorThresholdPercentage”, value = “60”), //在统计时间窗口期以内，请求失败率达到 60% 时进入熔断状态 }) public String getInt(@PathVariable Integer id) { if (id < 0) {
    1.  throw new RuntimeException("不能小于0");
    } else {
    1.  return "干得漂亮:" + id;
    } }

public String fallback(Integer id){ return “进入熔断逻辑了SB!”; }

  1. **PS：fallback方法参数必须和具体业务方法参数、返回值一致，不然会报错**
  2. <a name="v0GVC"></a>
  3. ### 启动类添加注解
  4. ```java
  5. import org.springframework.boot.SpringApplication;
  6. import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
  7. import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
  8. import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
  10. @EnableCircuitBreaker
  11. @SpringBootApplication
  12. @EnableEurekaClient
  13. public class Service4Application {
  14.     public static void main(String[] args) {
  15.         SpringApplication.run(Service4Application.class, args);
  16.     }
  17. }

@HystrixCommand标签参数说明：

参数 描述
metrics.rollingStats.timeInMilliseconds 统计时间窗。
circuitBreaker.requestVolumeThreshold 请求总数阀值。
在统计时间窗内，请求总数必须到达一定的数量级，Hystrix 才可能会将熔断器打开进入熔断开启转态，而这个请求数量级就是 请求总数阀值。Hystrix 请求总数阈值默认为 20，这就意味着在统计时间窗内，如果服务调用次数不足 20 次，即使所有的请求都调用出错，熔断器也不会打开。
circuitBreaker.errorThresholdPercentage 错误百分比阈值。
当请求总数在统计时间窗内超过了请求总数阀值，且请求调用出错率超过一定的比例，熔断器才会打开进入熔断开启转态，而这个比例就是错误百分比阈值。错误百分比阈值设置为 50，就表示错误百分比为 50%，如果服务发生了 30 次调用，其中有 15 次发生了错误，即超过了 50% 的错误百分比，这时候将熔断器就会打开。
circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds 休眠时间窗，熔断开启状态持续一段时间后，熔断器会自动进入半熔断状态，这段时间就被称为休眠窗口期。

9.Hystrix监控

参考这里:点击这里

10.总结

Hystrix为微服务间系统调用提供了服务降级、服务熔断等容错机制，提高了微服务系统的健壮性
作为服务提供者，通过熔断机制避免了当请求不可用时，造成长时间请求阻塞引发雪崩效应。并且通过熔断窗口期给了服务恢复正常的缓冲时间
作为服务调用者，通过指定fallback实现类，保证了其调用的服务在不可用时，以解耦降级的方式通过降级机制进行一个兜底的友好返回。进而避免调用的服务不可用引发的雪崩效应。
总体上来讲，都是为了提高系统的健壮性以及容错性，保证了整个微服务系统的高可用性