06. Hystrix断路器

1 概述

• 分布式系统面临的问题

复杂分布式体系结构中的应用程序有数十个依赖关系，每个依赖关系在某些时候将不可避免地失败。

服务雪崩

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通过 RPC 相互调用，在 Spring Cloud 中可以用 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。

对于高流量的应用来说，单一的后端依赖可能会导致所有服务器上的所有资源都在几秒钟内饱和。比失败更糟糕的是，这些应用程序还可能导致服务之间的延迟增加，备份队列，线程和其他系统资源紧张，导致整个系统发生更多的级联故障。这些都表示需要对故障和延迟进行隔离和管理，以便单个依赖关系的失败，不能取消整个应用程序或系统。

• 是什么

Hystrix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，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，避免级联故障，以提高分布式系统的弹性。

“断路器”本身是一种开关装置，当某个服务单元发生故障之后，通过断路器的故障监控（类似熔断保险丝），向调用方返回一个符合预期的、可处理的备选响应（FallBack），而不是长时间的等待或者抛出调用方无法处理的异常，这样就保证了服务调用方的线程不会被长时间、不必要地占用，从 而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩。

• 能干嘛

1. 服务降级
2. 服务熔断
3. 服务限流
4. 接近实时的监控

……..

• 官网资料

链接

2 服务熔断

熔断机制是应对雪崩效应的一种微服务链路保护机制。
当扇出链路的某个微服务不可用或者响应时间太长时，会进行服务的降级，进而熔断该节点微服务的调用，快速返回”错误”的响应信息。当检测到该节点微服务调用响应正常后恢复调用链路。在SpringCloud框架里熔断机制通过Hystrix实现。Hystrix会监控微服务间调用的状况，当失败的调用到一定阈值，缺省是5秒内20次调用失败就会启动熔断机制。熔断机制的注解是@HystrixCommand。

案例1

参考cloud-provider-dept-8001 新建cloud-provider-dept-hystrix-8001 将其内容拷贝过来
1 修改pom.xml

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

2 修改yml

server:
  port: 8001

mybatis:
  config-location: classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml  #mybatis所在路径
  type-aliases-package: com.ky.cloud.entity #entity别名类
  mapper-locations:
  - classpath:mybatis/mapper/**/*.xml #mapper映射文件

spring:
   application:
    name: microservicecloud-dept 
   datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/cloudDB01
    username: root
    password: 123456
    dbcp2:
      min-idle: 5
      initial-size: 5
      max-total: 5
      max-wait-millis: 200

eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url: 
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
  instance:
    instance-id: microservicecloud-dept8001-hystrix   #自定义服务名称信息
    prefer-ip-address: true     #访问路径可以显示IP地址

info:
  app.name: microservicecloud
  company.name: www.spiritmark.com
  build.artifactId: $project.artifactId$
  build.version: $project.version$

3 修改启动类为DeptProvider8001Hystrix

@EnableTurbine
@EnableHystrixDashboard
@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class DeptProvider8001Hystrix
{
  public static void main(String[] args)
  {
   SpringApplication.run(DeptProvider8001Hystrix.class, args);
  }
}

4 修改Controller

@RestController
public class DeptController
{
  @Autowired
  private DeptService service = null;

  @RequestMapping(value="/dept/get/{id}",method=RequestMethod.GET)
  @HystrixCommand(fallbackMethod = "processHystrixGet")
  public Dept get(@PathVariable("id") Long id)
  {
   Dept dept =  this.service.get(id);
   if(null == dept)
   {
     throw new RuntimeException("该ID："+id+"没有没有对应的信息");
   }
   return dept;
  }

  public Dept processHystrixGet(@PathVariable("id") Long id)
  {
   return new Dept().setDeptno(id)
           .setDname("该ID："+id+"没有没有对应的信息,null--@HystrixCommand")
           .setDb_source("no this database in MySQL");
  }
}

这种方式将业务逻辑代码与@HystrixCommand 耦合 并且每一个方法都需要写一个fallbackMethod 所以非常不灵活

一旦调用服务方法失败并抛出了错误信息后，会自动调用@HystrixCommand标注好的fallbackMethod调用类中的指定方法

5 启动3个注册中心、服务提供者cloud-provider-hystrix-8001、服务消费者cloud-consumer-dept-80

6 测试 http://localhost/consumer/dept/get/112

3 服务降级

是什么： 整体资源快不够了，忍痛将某些服务先关掉，待渡过难关，再开启回来。
注意：服务降级处理是在客户端实现完成的，与服务端没有关系

案例代码：
1 修改cloud-api工程新建一个DeptClientServiceFallbackFactory类implements FallbackFactory
因为上面的熔错处理方式非常耦合 下面服务将降级处理将接口方法抽离出来处理

package com.ky.cloud.service;
import java.util.List;
import org.springframework.stereotype.Component;
import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
import feign.hystrix.FallbackFactory;

@Component 
public class DeptClientServiceFallbackFactory implements FallbackFactory<DeptClientService> {
    @Override
    public DeptClientService create(Throwable throwable) {

        return new DeptClientService() {
            @Override
            public Dept get(long id) {
                return new Dept().setDeptno(id).setDname("该ID：" + id + "没有没有对应的信息,Consumer客户端提供的降级信息,此刻服务Provider已经关闭")
                        .setDb_source("no this database in MySQL");
            }

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

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

2 修改cloud-api DeptClientService接口在注解@FeignClient中添加fallbackFactory属性

//@FeignClient(value = "MICROSERVICECLOUD-DEPT")
@FeignClient(value = "MICROSERVICECLOUD-DEPT",fallbackFactory=DeptClientServiceFallbackFactory.class)
public interface DeptClientService
{
  @RequestMapping(value = "/dept/get/{id}",method = RequestMethod.GET)
  public Dept get(@PathVariable("id") long id);

  @RequestMapping(value = "/dept/list",method = RequestMethod.GET)
  public List<Dept> list();

  @RequestMapping(value = "/dept/add",method = RequestMethod.POST)
  public boolean add(Dept dept);
}

3 对cloud-api 重新打包构建 mvn clean install

4 cloud-consumer-dept-feign工程修改yml

server:
  port: 80
 # Feign 是自带熔断器的，但默认是关闭的。需要在配置文件中配置打开它，在配置文件增加以下代码：
feign: 
  hystrix: 
    enabled: true

eureka:
  client:
    register-with-eureka: false
    service-url: 
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

5 修改消费者pom.xml 加入hystrix 依赖

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

6 测试 启动3个注册中心 、cloud-provider-dept-8001、cloud-consumer-dept-feign
正常测试 http://localhost/consumer/dept/get/1 正常结果返回

故意关闭 cloud-provider-dept-8001 继续测试 http://localhost/consumer/dept/get/1
此时服务端provider已经down了，但是我们做了服务降级处理，让客户端在服务端不可用时也会获得提示信息而不会挂起耗死服务器

4 服务监控hystrixDashboard

1 概述

除了隔离依赖服务的调用以外，Hystrix还提供了准实时的调用监控（Hystrix Dashboard），Hystrix会持续地记录所有通过Hystrix发起的请求的执行信息，并以统计报表和图形的形式展示给用户，包括每秒执行多少请求多少成功，多少失败等。Netflix通过hystrix-metrics-event-stream项目实现了对以上指标的监控。Spring Cloud也提供了Hystrix Dashboard的整合，对监控内容转化成可视化界面。

2 案例

1 新建cloud-consumer-hystrix-dadhboard Model

2 pom.xml

<dependencies>
   <!-- 自己定义的api -->
   <dependency>
     <groupId>com.spiritmark.cloud</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，热部署 -->
   <dependency>
     <groupId>org.springframework</groupId>
     <artifactId>springloaded</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
   </dependency>

   <!-- feign相关 -->
   <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>

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

3 yml

server:
  port: 9001

开发访问接口

@Configuration
public class HystrixDashboardConfiguration {

    @Bean
    public ServletRegistrationBean getServlet() {
        HystrixMetricsStreamServlet streamServlet = new HystrixMetricsStreamServlet();
        ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(streamServlet);
        registrationBean.setLoadOnStartup(1);
        registrationBean.addUrlMappings("/hystrix.stream");
        registrationBean.setName("HystrixMetricsStreamServlet");
        return registrationBean;
    }

}

4 主启动类DeptConsumerDashBoard

package com.spiritmark.cloud;

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

@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard
public class DeptConsumerDashBoard
{
  public static void main(String[] args)
  {
   SpringApplication.run(DeptConsumerDashBoard.class,args);
  }
}

5 所有Provider微服务提供类(8001/8002/8003)都需要监控依赖配置 pom.xml

  <!-- actuator监控信息完善 -->
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
   </dependency>

6 测试 启动DeptConsumerDashBoard 访问http://localhost:9001/hystrix

7 启动eureka集群、启动cloud-provider-dept-hystarix-8001、DeptConsumerDashBoard

8 监控测试 多次刷新http://localhost:8001/dept/get/1

填写监控地址

监控结果

如何看？
7色

1圈

实心圆：共有两种含义。它通过颜色的变化代表了实例的健康程度，它的健康度从绿色<黄色<橙色<红色递减。
该实心圆除了颜色的变化之外，它的大小也会根据实例的请求流量发生变化，流量越大该实心圆就越大。所以通过该实心圆的展示，就可以在大量的实例中快速的发现故障实例和高压力实例。

1线
没有请求的时候

有请求的时候

曲线：用来记录2分钟内流量的相对变化，可以通过它来观察到流量的上升和下降趋势。

整图说明

来一个复杂的