一、Hystrix 是什么

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​ 在微服務架構中，我們將系統(tǒng)拆分成了若干弱小的單元，單元與單元之間通過HTTP或者TCP等方式相互訪問，各單元的應用間通過服務注冊與訂閱的方式相互依賴。由于每個單元都在不同的進程中運行，依賴 遠程調(diào)用 的方式執(zhí)行，這樣就可能引起因為網(wǎng)速變慢或者網(wǎng)絡故障導致請求變慢或超時，若此時調(diào)用方的請求在不斷增加，最后就會因等待出現(xiàn)故障的依賴方響應形成任務積壓，最終導致自身服務的癱瘓。

​ Hystrix 是Netflix 中的一個組件庫，它隔離了服務之間的訪問點，阻止了故障節(jié)點之間可能會引起的雪崩效應，并提供了后備選項。

​ 在微服務架構中，存在著許多的服務單元，若單一節(jié)點的故障，就很容易因為依賴關系而引發(fā)故障的蔓延，最終導致整個生態(tài)系統(tǒng)的癱瘓。為了解決這樣的問題，產(chǎn)生了 斷路器 等一系列的保護機制措施。

​ 在 分布式架構中 ，斷路器模式的作用也是類似的，當某個服務單元發(fā)生故障（類似用電器發(fā)生短路）之后，通過斷路器的故障監(jiān)控（類似熔斷保險絲），向調(diào)用方返回一個錯誤響應，而不是長時間的等待。這樣就不會使得線程因調(diào)用故障服務被長時間占用不釋放，避免了故障在分布式系統(tǒng)中的蔓延。

雪崩效應

​ 雪崩效應就像是水滴石穿，蝴蝶效應一樣，是指微小的事物隨著時間的推移，會變得越來越巨大，從而對整個環(huán)境造成影響的現(xiàn)象。例如：在生態(tài)系統(tǒng)中，某一類物種的滅絕可能對整個生態(tài)系統(tǒng)造成不了太大的損失，但是這類物種的滅絕可能會引發(fā)其他物種的死亡，其他物種的滅絕又會影響另外一種物種的滅亡，就像雪球越滾越大，最終會導致整個生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。

如上圖所示：A作為服務提供者，B為A的服務消費者，C和D是B的服務消費者。A不可用引起了B的不可用，并將不可用像滾雪球一樣放大到C和D時，雪崩效應就形成了。

 雪崩效應產(chǎn)生場景

流量激增 ： 比如異常流量，用戶重試導致系統(tǒng)負載升高；

緩存刷新 ： 假設A為 client 端，B為 Server 端，假設A系統(tǒng)請求都流向B系統(tǒng)，請求超出了B系統(tǒng)的承載能力，就會造成B系統(tǒng)崩潰

連接未釋放 ： 代碼循環(huán)調(diào)用的邏輯問題，資源未釋放引起的內(nèi)存泄漏等問題；

硬件故障 ： 比如宕機，機房斷電等

線程同步等待 ： 系統(tǒng)間經(jīng)常采用同步服務調(diào)用模式，核心服務和非核心服務共用一個線程池和消息隊列。如果一個核心業(yè)務線程調(diào)用非核心業(yè)務線程，這個非核心線程交由第三方系統(tǒng)完成，當?shù)谌较到y(tǒng)本身出現(xiàn)問題，導致核心線程阻塞，一直處于等待狀態(tài)，而進程間的調(diào)用是有超時限制的，最終這條線程將斷掉，也可能引發(fā)雪崩；

常見解決方案

​ 針對上述的雪崩問題，每一條都有一個自己的解決方案，但是任何一個解決方案能夠應對所有場景

• 針對流量激增，采用自動擴容以應對流量激增，或者在負載均衡器上安裝限流模塊
• 針對緩存刷新，參考Cache應用的服務過載案例研究
• 針對硬件故障，采用多機房災備，跨機房路由
• 針對同步等待，采用線程隔離，熔斷器等機制

通過實踐發(fā)現(xiàn)，線程同步等待是最常見引發(fā)的雪崩效應的場景。

二、Hystrix斷路器搭建

​ 在開始使用Spring Cloud Hystrix斷路器之前，我們先用之前實現(xiàn)的一些內(nèi)容作為基礎，構建一個如下圖所示的服務調(diào)用關系：

如圖所示，上面需要的角色有三個，服務有四個

• ribbon-connsumer： ribbon消費者，消費server-provider提供的服務
• server-provider： 服務提供者，提供服務供消費者消費(有點像父母默默的付出一樣)，啟動兩個實例，還記得怎么啟動嗎？—server.port 啟動
• eureka-server: eureka注冊中心，提供最基本的訂閱發(fā)布功能。消費者和服務提供者都需要往注冊中心注冊自己
  

​ 依次啟動上面的四個服務，發(fā)現(xiàn)注冊中心已經(jīng)成功注冊了四個服務（包括自己）

​調(diào)用http://localhost:9000/ribbon-consumer 發(fā)現(xiàn)能夠通過Ribbon進行遠端調(diào)用

在未加入斷路器之前，關閉ribbon-consumer 的連接，再次調(diào)用http://localhost:9000/ribbon-consumer，發(fā)現(xiàn)服務無法提供（使用Postman 測試）

下面開始引入Hystrix

在ribbon-consumer 工程的pom.xml的dependency節(jié)點下引入spring-cloud-starter-hystrix依賴

在ribbon-consumer 工程的 主加載類 中添加 @EnableCircuitBreaker 開啟斷路器的功能

注意：這里也可以使用@SpringCloudApplication注解來修飾應用主類，具體定義如下

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableCircuitBreaker
public @interface SpringCloudApplication {}

SpringCloudApplication 注解上有@EnableCircuitBreaker 注解，用來開啟斷路器的功能，其他主要注解是@SpringBootApplication ，這個注解是SpringBoot的啟動類注解， @EnableDiscoveryClient該注解可以發(fā)現(xiàn)Eureka注冊中心

改造消費方式，新增 HystrixService 類，并且注入 RestTemplate 實例，然后，將在RibbonController中對RestTemplate 的使用遷移到hystrixService方法中，最后，在hystrixService上添加@HystrixCommand注解來指定回掉方法。

 // HystrixService
  @Service
 public class HystrixService {

   @Resource
   RestTemplate restTemplate;
      
    // 指定回掉方法是下面的hystrixCallback
   @HystrixCommand(fallbackMethod = "hystrixCallBack")
   public String hystrixService(){
     return restTemplate.getForEntity("http://server-provider/hystrix",String.class).getBody();
   }

   public String hystrixCallBack(){
     return "error";
   }
 }

服務提供者 的業(yè)務非常簡單，具體代碼如下

  @RequestMapping(value = "/hystrix", method = RequestMethod.GET)
  public String hystrix(){
    return "hystrix";
  }

下面來驗證一下通過斷路器的回掉實現(xiàn)，重啟之前關閉的8081端口，恢復成為四個服務的狀態(tài)，并確保http://localhost:9000/ribbon-consumer/ 能夠提供服務，并且以輪詢的方式循環(huán)訪問8081 和 8082 端口的服務。此時斷開8081端口，發(fā)現(xiàn)頁面上展示的不再是 hystrix ，而是"error"，而另一個服務是正常能夠打印。

 三、斷路器優(yōu)化

​ 經(jīng)過以上服務的搭建，相信你已經(jīng)能夠搭建出來最基本的Hystrix熔斷器，并且實現(xiàn)了服務熔斷機制，下面就來對斷路器做一下簡單的優(yōu)化，來模擬 服務阻塞(長時間未響應) 的情況。

優(yōu)化 server-provider 代碼如下：

 @RequestMapping(value = "/hystrix", method = RequestMethod.GET)
  public String hystrix() throws InterruptedException {
    ServiceInstance serviceInstance = discoveryClient.getLocalServiceInstance();
    // 讓線程等待幾秒鐘
    int sleepTime = new Random().nextInt(3000);
    Thread.sleep(sleepTime);
    System.out.println("weak up!!!");
    log.info("sleepTime = " + sleepTime);
    return "hystrix";
  }

依次啟動所有的服務，在主頁上訪問 http://localhost:9000/ribbon-consumer ，多次刷新主頁，發(fā)現(xiàn)error 和 hystrix 是交替出現(xiàn)的，這是為何？

因為hystrix斷路器的 默認超時時間 是2000毫秒，所以這里采用了0 - 3000 的隨機數(shù)，也就是訪問請求在 0 -2000 毫秒內(nèi)是不超時的，不會觸發(fā)斷路器，而> 2000 毫秒是超市的，默認會觸發(fā)斷路器。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)。

網(wǎng)頁題目：SpringCloudHystrix服務容錯保護的原理實現(xiàn)
文章來源：http://aaarwkj.com/article20/gjdijo.html

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