【SpringCloud】服务降级：Hystrix

Hystrix实现服务降级，服务熔断介绍

1 Hystrix简介

1.1 介绍

Hystrix是一个用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库
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，可处理的备选相应（FallBack），而不是长时间的等待或抛出调用方法无法处理的异常，这样就保证了服务调用方的线程不会被长时间，不必要的占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩

1.2 功能

服务降级
服务熔断
接近实时的监控

1.3 资料

官方：https://github.com/Netflix/Hystrix

2 Hystrix重要概念

2.1 服务降级（fallback）

如果当前对方服务不可用，给出一个解决方法来
类似我们的if-else判断语句
举例：”服务器繁忙，请稍后再试！”，不让客户端等待并立刻返回一个友好提示（fallback）

发生降级的情况;
- （1）程序运行异常
- （2）超时
- （3）服务熔断触发服务降级
- （4）线程池 / 信号量打满导致服务降级

2.2 服务熔断（break）

类比保险丝达到最大服务访问后，直接拒绝访问，拉闸限电，然后调用服务降级的方法并返回友好提示
类似保险丝

2.3 服务限流（flowlimit）

秒杀高并发等操作，严禁一窝蜂的过来拥挤，大家排队，一秒钟N个，有序进行

3 Hystrix使用

3.1 服务端简单搭建环境

（1）创建cloud-provider-hystrix-payment8001项目

（2）依赖导入

<!-- hystrix -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<!-- eureka client -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<!-- web -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

（3）yaml配置文件

server:
  port: 8001 #端口

spring:
  application:
    name: cloud-provider-hystrix-payment #服务名称

eureka:
  instance:
    instance-id: hystrix-payment8001 # eureka中服务名称
    prefer-ip-address: true # 访问路径是否可以显示IP地址
  client:
    register-with-eureka: true # 是否注册进eureka服务端
    fetch-registry: true # 是否从eureka server从获取已有的注册信息，默认true。单节点无所谓，集群的话需要
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka

（4）主启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //表示此服务器是eureka client
public class PaymentHystrixMain8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentHystrixMain8001.class, args);
    }
}

（5）Serviec层

@Service
public class PaymentService {

    //模拟服务正常
    public String paymentInfo_OK(Integer id) {
        return "线程池：" + Thread.currentThread().getName() +  "\n-- OK --\nid：" + id;
    }

    //模拟服务异常：超时
    public String paymentInfo_Timeout(Integer id) {
        try { //沉睡3秒
            TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "线程池：" + Thread.currentThread().getName() + "\n-- Timeout --\nid：" + id;
    }
}

（6）Controller层

@RestController
public class PaymentController {

    @Resource
    PaymentService paymentService;

    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String getOKInfo(@PathVariable("id") Integer id) {
        return paymentService.paymentInfo_OK(id);
    }

    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String getTimeInfo(@PathVariable("id") Integer id) {
        return paymentService.paymentInfo_Timeout(id);
    }
}

3.2 客户端简单环境搭建

（1）创建项目cloud-consumer-openfeign-hystrix-order

（2）依赖引入

<!-- hystrix -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<!-- eureka client -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<!-- openfeign：内整合了ribbon -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
<!-- web -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

（3）yaml配置

spring:
  application:
    name: cloud-consumer-openfeign-hystrix-order

eureka:
  client:
    register-with-eureka: true # 是否注册进eureka服务端
    fetch-registry: true # 是否从eureka server从获取已有的注册信息，默认true。单节点无所谓，集群的话需要
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka,http://eureka7002.com:7002/eureka/

（4）主启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients //表示自己是OpenFeign的客户端
public class OrderOpenFeignHystrixMain80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderOpenFeignHystrixMain80.class, args);
    }
}

（5）feign接口

@Component
@FeignClient(value = "cloud-provider-hystrix-payment") //对应服务器的名词
public interface PaymentFeignClient {

    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String getOKInfo(@PathVariable("id") Integer id);

    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String getTimeInfo(@PathVariable("id") Integer id);
}

（6）Controller

@RestController
public class OrderFeignController {

    @Autowired
    PaymentFeignClient paymentFeignClient;

    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String getOKInfo(@PathVariable("id") Integer id) {
        return paymentFeignClient.getOKInfo(id);
    }

    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String getTimeInfo(@PathVariable("id") Integer id) {
        return paymentFeignClient.getTimeInfo(id);
    }

}

3.2 服务降级配置

（1）解决服务端超时
- 服务端设置自身调用超时时间峰值，峰值内正常运行
- 超过峰值，需要有兜底的方法进行处理，作为服务降级fallback

//模拟服务异常：超时
@HystrixCommand(fallbackMethod = "timeoutHandler", commandProperties = {
		@HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "3000") //设置超时时间为3秒
}) //出现异常时，调用处理方法
public String paymentInfo_Timeout(Integer id) {
	try { //沉睡3秒
		TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
	} catch (InterruptedException e) {
		e.printStackTrace();
	}
	return "线程池：" + Thread.currentThread().getName() + "\n-- Timeout --\nid：" + id;
}

//异常处理方法
public String timeoutHandler(Integer id) {  //注意参数要与方法一致，才能被成功调用
	return "o(╥﹏╥)o！服务器繁忙，请稍后再试！";
}

//主启动类
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //表示此服务器是eureka client
@EnableCircuitBreaker //使用hystrix
public class PaymentHystrixMain8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentHystrixMain8001.class, args);
    }
}

（2）客户端配置

@GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "timeoutHandler" , commandProperties = {
		@HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "1500")
})
public String getTimeInfo(@PathVariable("id") Integer id) {
	return paymentFeignClient.getTimeInfo(id);
}

public String timeoutHandler(Integer id) {
	return "这里是客户端80！服务端正在忙，请稍后再来！o(╥﹏╥)o";
}

//主启动类
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients //表示自己是OpenFeign的客户端
@EnableCircuitBreaker //使用hystrix
public class OrderOpenFeignHystrixMain80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderOpenFeignHystrixMain80.class, args);
    }
}

4 问题出现与解决

4.1 问题

（1）如果每一个业务方法都要有一个服务降级的方法，会导致代码膨胀
（2）业务方法与服务降级方法写在了一起，会十分的不舒服，不适合维护

4.2 代码膨胀解决

在类头添加注解@DefaultProperties(defaultFallback = "")
会自动对添加了@HystrixCommand的注解默认使用此服务降级方法

@RestController
@DefaultProperties(defaultFallback = "globalHandler")
public class OrderFeignController {

    @Autowired
    PaymentFeignClient paymentFeignClient;

    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
    @HystrixCommand //直接用注解，不用配置参数
    public String getTimeInfo(@PathVariable("id") Integer id) {
        return paymentFeignClient.getTimeInfo(id);
    }

    public String globalHandler() { //注意全局方法不能有参数
        return "这里是客户端80！现在全局方法进行信息返回：服务端正在忙，请稍后再来！o(╥﹏╥)o";
    }

}

4.3 业务方法降级方法分离

我们可以通过使用feign对hystrix方法的支持，来实现分离
在feign接口头上的注解新增属性：@FeignClient(value = "", fallback = "")，参数为一个类

@Component //记得能够被扫描到
public class paymentClientFallback implements PaymentFeignClient{
    @Override
    public String getOKInfo(Integer id) { //要服务降级时，会寻找同名方法来调用，所以直接实现接口最好
        return "这里是OK端的返回信息哦！";
    }

    @Override
    public String getTimeInfo(Integer id) {
        return "这里是Timeout端的返回信息哦！";
    }
}

@Component
@FeignClient(value = "cloud-provider-hystrix-payment", fallback = paymentClientFallback.class) //fallback参数为对应自己的实现类
public interface PaymentFeignClient {

    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String getOKInfo(@PathVariable("id") Integer id);

    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String getTimeInfo(@PathVariable("id") Integer id);
}

1
2
3

feign:
  hystrix:
    enabled: true #yaml配置文件开启feign对hystrix的支持

5 服务熔断

5.1 服务熔断理论

closed –> open：达到服务器极限，开启熔断
open –> half open：一段时间后，尝试取消熔断
half open –> closed：没有异常，关闭熔断

5.2 配置服务熔断

官网参数详情：https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/Configuration
或者SpringBoot项目搜HystrixCommandProperties.class查看可配置参数
以下案例在服务端进行配置

//paymentService
@HystrixCommand(fallbackMethod = "circuitBreaker_handler", commandProperties = {
		@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled", value = "true"), //是否开启断路器（熔断）
		@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "10"), //请求次数
		@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage", value = "60"), //失败率
		@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds", value = "10000") //沉睡时间
		//以上配置意思为：开启熔断服务；10次请求的失败率达到60%，就开启服务熔断；在一定的沉睡时间后，尝试让一个请求进来，如果成功，就关闭服务熔断
})
public String circuitBreaker(Integer id) {
	if(id < 0) { //当传参为负数时报错
		throw new RuntimeException("不能负数");
	}
	return "方法调用成功哦！(*^▽^*)*！";
}

public String circuitBreaker_handler(Integer id) {
	return "这里是服务熔断提醒你：id不能负数哦！";
}

测试：自己配一个对应的Controller接口，用负数进行错误请求达到6次以上，再用正数进行正确请求，会发现无法进行正确请求，因为服务器处于熔断状态。10秒后再进行请求，发现可以正常请求，服务器处理熔断关闭阶段

6 服务监控HystrixDashboard

6.1 介绍

Hystrix提供了准实时的调用监控(Hystrix Dashborad)。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。

6.2 搭建HystrixDashboard

（1）创建一个新工程cloud-provider-hystrix-dashboard

（2）依赖引入

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

（3）yaml配置文件
1
2
server:
port: 9001

（4）主启动类

@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard //开启HystrixDashboard
public class HystrixDashboardMain9001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HystrixDashboardMain9001.class, args);
    }
}

（5）测试：输入网址：http://localhost:9001/hystrix

6.3 服务监控测试

以下例子在cloud-provider-hystrix-payment8001来实现

（1）引入依赖

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

（2）修改yaml配置文件

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: 'hystrix.stream' #暴露hystrix监控端点

（3）启动服务器并返回hystrix dashboard