Spring-Cloud之Hystrix熔断器-5

　　一、在分布式系统中，服务与服务之间的依赖错综复杂，一种不可避免的情况就是某些服务会出现故障，导致依赖于它们的其他服务出现远程调度的线程阻塞 Hystrix是Netflix 公司开源的一个项目，它提供了熔断器功能，能够阻止分布式系统中出现联动故障 Hystrix 是通过隔离服务的访问点阻止联动故障的，并提供了故障的解决方案，从而提高了整个分布式系统的弹性。

　　二、Hystrix的产生：

　　在复杂的分布式系统中，可能有几十个服务相互依赖，这些服务由于某些原因，例如机房的不可靠性、网络服务商的不可靠性，导致某个服务不可用。如果系统不隔离该不可用的服务，可能会导致整个系统不可用。

　　对于依赖 30 个服务的应用程序，每个服务的正常运行时间为 99.99% ，对于单个服务来说， 99.99% 的可用是非常完美的。有99.99^30 = 99.7% 的可正常运行时间和 0.3% 的不可用时间，那么 10 亿次请求中有 3000000次失败，实际的情况可能比这更糟糕。

　　如果不设计整个系统的韧性，即使所有依赖关系表现良好，单个服务只有 0.01% 的不可用，由于整个系统的服务相互依赖，最终对整个系统的影响是非常大的。

　　

　　在上图中一个用户需要请求A、H、I、P。如果中间I服务网络延迟或者发生故障，即A、H、P不可用。在高并发的情况下，单个服务的延迟会导致整个请求都处于延迟状态，可能在几秒钟就使整个服务处于线程负载饱和的状态。

　　某个服务的单个点的请求故障会导致用户的请求处于阻塞状态，最终的结果就是整个服务的线程资源消耗殆尽。由于服务的依赖性，会导致依赖于该故障服务的其他服务也处于线程阻塞状态，最终导致这些服务的线程资源消耗殆尽 直到不可用，从而导致整个问服务系统都不可用，即雪崩效应。

　　为了防止雪崩效应，因而产生了熔断器模型。 Hystrix 是在业界表现非常好的 个熔断器模型实现的开源组件，它是 Spring Cloud 组件不可缺少的一部分。

　　三、Hystrix的设计原则：

　　1）防止单个服务的故障耗尽整个服务的 Servlet 容器（例如 Tomcat ）的线程资源。

　　2）快速失败机制，如果某个服务出现了故障，则调用该服务的请求快速失败，而不是线程等待。

　　3）提供回退（ fallback ）方案，在请求发生故障时，提供设定好的回退方案。

　　4）使用熔断机制，防止故障扩散到其他服务。

　　5）提供熔断器的监控组件 Hystrix Dashboard ，可以实时监控熔断器的状态。

　　四、Hystrix的工作机制：

　　

　　首先，当服务的某个 API 接口的失败次数在一定时间内小于设定的阀值时，熔断器处于关闭状态，该 API 接口正常提供服务 。当该API 接口处理请求的失败次数大于设定的阀值时， Hystrix 判定该 API 接口出现了故障，打开熔断器，这时请求该 API 接口会执行快速失败的逻辑（即 fall back 回退的逻辑），不执行业务逻辑，请求的线程不会处于阻塞状态。处于打开状态的熔断器，一段时间后会处于半打开状态，并将一定数量的请求执行正常逻辑。剩余的请求会执行快速失败，若执行正常逻辑的请求失败了，则熔断器继续打开。若成功了 ，则将熔断器关闭。这样熔断器就具有了自我修复的能力。

　　五、服务中对Hystrix的基本使用

　　1）Ribbon中使用Hystrix熔断器（我们基于前面的Spring-Cloud之Ribbon负载均衡-3代码进行改造）。

　　a、加入依赖

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

　　b、加入注解（@EnableHystrix）开启熔断器功能

package com.cetc;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.EnableHystrix;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableHystrix
public class HystrixRibbonApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HystrixRibbonApplication.class, args);
    }
}

　　c、修改RibbonServiceImpl.class的实现，在getPort方法上面加入@HystrixCommand注解，这样这个接口就有了熔断器功能了，其中@HystrixCommand中的fallbackMethod为执行快速失败的方法。

package com.cetc.service.impl;

import com.cetc.service.IRibbonService;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@Service
public class RibbonServiceImpl implements IRibbonService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Override
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "error")
    public Integer getPort() {
        return restTemplate.getForObject("http://client/api/test/getPort", Integer.class);
    }

    public Integer error() {
        return 0;
    }
}

　　d、测试。启动Eureka-Server、Eureka-Client、Hystrix-Ribbon端口分别为8670、8673、8677。

　　

　　正常访问时：

　　

　　服务异常时：

　　

　　2）Feign中使用Hystrix(代码基于前面的Spring-Cloud之Feign声明式调用-4进行调整)

　　a、因为Feign中自带了Hystrix功能，所以不需要重新加入依赖。

　　b、在application.yaml中开启Hystrix的配置：

feign:
  hystrix:
    enabled: true

　　c、编写TestHystrix服务错误的执行方式，继承Feign接口

package com.cetc.feign.hystrix;

import com.cetc.feign.client.TestFeign;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class TestHystrix implements TestFeign{

    @Override
    public Integer getPort() {
        return 0;
    }
}

　　d、在@FeignClient中加入回调的class。

package com.cetc.feign.client;

import com.cetc.config.FeignConfiguration;
import com.cetc.feign.hystrix.TestHystrix;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;

@Component
@FeignClient(value = "client", configuration = {FeignConfiguration.class}, fallback = TestHystrix.class)
public interface TestFeign {

    @GetMapping("/api/test/getPort")
    Integer getPort();
}

　　e、测试、启动Eureka-Server、Eureka-Client、Hystrix-Feign端口分别为8670、8673、8678。

　　

　　正常访问：

　　

　　服务器异常：

　　

　　六、Hystrix Dashboard监控熔断器的状态。

　　在微服务架构中 ，为了保证服务实例的可用性，防止服务实例出现故障导致线程阻塞，而出现了熔断器模型 烙断器的状况反映了 个程序的可用性和健壮性，它是一个重要指标。Hystrix Dashboard 是监控 Hystrix 的熔断器状况的 个组件，提供了数据监控和 友好的图形化展示界面。

　　1）Hystrix Dashboard和Ribbon结合使用（代码基于上面的熔断器代码编写）

　　a、加入依赖

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

　　说明：因为是监控所以加入actuator。hystrix为起步依赖这里需要。

　　b、加入注解@EnableHystrixDashboard

package com.cetc;

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

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableHystrix
@EnableHystrixDashboard
public class DashboardRibbonApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DashboardRibbonApplication.class, args);
    }
}

　　c、加入相关配置到application.yaml，放开actuator的访问

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: ["*"]

　　d、测试。服务包含Eureka-Server、Eureka-Client、Dashboard-Ribbon。端口分别为8670、8673、8679

　　

　　测试接口：

　　

　　访问：http://127.0.0.1:8679/hystrix

　　

　　按照提示在输入框中对应链接：http://127.0.0.1:8679/actuator/hystrix.stream，点击Monitor Stream。测试效果

　　

　　上面数字代表的意思如下：

　　

　　2）Hystrix Dashboard和Feign结合使用（代码基于上面的熔断器代码编写）

　　a、加入依赖：

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

　　说明：虽然Feign继承了hystrix，但那不是起步依赖说以这里还是需要hystrix的依赖

　　b、加入注解：

package com.cetc;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.EnableHystrix;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients
@EnableHystrix
@EnableHystrixDashboard
public class DashboardFeignApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DashboardFeignApplication.class, args);
    }
}

　　说明：为什么还是需要加入@EnableHystrix的注解呢，在使用Dashboard的时候需要这个注解，不然会出现错误。

　　c、修改application.yaml配置

feign:
  hystrix:
    enabled: true
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: ["*"]

　　d、测试。启动服务有Eureka-Server、Eureka-Client、Dashboard-Feign。端口分别为8670、8673、8680.

　　

　　测试正常的接口：

　　

　　访问：http://127.0.0.1:8680/hystrix

　　

　　按提示输入监控链接：http://127.0.0.1:8680/actuator/hystrix.stream，点击Monitor Stream。效果如下：

　　

　　数字代表的意义：

　　

 　　七、Turbine聚合监控。

　　在使用 Hystrix Dashboard 组件监控服务的熔断器状况时， 每个服务都有一个HystrixDashboard 主页，当服务数量很多时，监控非常不方便。为了同时监控多个服务的熔断器的状况， Netflix 开源了 Hystrix 的另 个组件 Turbine Turbine 用于聚合多个 Hystrix Dashboard,将多个 Hystrix Dashboard 组件的数据放在一个页面上展示，进行集中监控。

　　1）加入依赖：

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

　　2）修改配置application.yaml

server:
  port: 8681
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone:
        http://127.0.0.1:8670/eureka/ # 实际开发中建议使用域名的方式
spring:
  application:
    name: turbine
turbine:
  aggregator:
    cluster-config: default
  app-config: dashboard-ribbon,dashboard-feign
  cluster-name-expression: new String("default")
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: ["*"]

　　说明：这里的turbine配置主要是加入服务app-config，两个服务均是之前写好的服务。

　　3）编写启动项加入注解：

package com.cetc;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;
import org.springframework.cloud.netflix.turbine.EnableTurbine;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableHystrixDashboard
@EnableTurbine
public class TurbineApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TurbineApplication.class, args);
    }
}

　　4）测试。启动服务有Eureka-Server、Eureka-Client、Dashboard-Ribbon、Dashboard-Feign、Turbine。端口分别为8670、8673、8679、8680、8681.

　　

　　测试正常服务访问：

　　

　　

　　打开：http://127.0.0.1:8681/hystrix

　　

　　按照提示输入：http://127.0.0.1:8681/turbine.stream。点击Monitor Stream。效果如下

　　

　　八、源码地址：https://github.com/lilin409546297/spring-cloud/tree/master/hystrix