SpringCloud升级之路2020.0.x版-30. FeignClient 实现重试

本系列代码地址：https://github.com/JoJoTec/spring-cloud-parent

需要重试的场景

微服务系统中，会遇到在线发布，一般的发布更新策略是：启动一个新的，启动成功之后，关闭一个旧的，直到所有的旧的都被关闭。Spring Boot 具有优雅关闭的功能，可以保证请求处理完再关闭，同时会拒绝新的请求。对于这些拒绝的请求，为了保证用户体验不受影响，是需要重试的。

云上部署的微服务，对于同一个服务，同一个请求，很可能不会所有实例都同时异常，例如：

1. Kubernetes 集群部署的实例，可能同一个虚拟机 Node 在闲时部署了多个不同微服务实例，当压力变大时，就需要迁移和扩容。这时候由于不同的微服务压力不同，当时处于哪一个 Node 也说不定，有的可能处于压力大的，有的可能处于压力小的。对于同一个微服务，可能并不会所有实例位于的 Node 压力都大。
2. 云上部署一般会跨可用区部署，如果有一个可用区异常，另一个可用区还可以继续提供服务。
3. 某个业务触发了 Bug，导致实例一直在 GC，但是这种请求一般很不常见，不会发到所有实例上。

这时候，就需要我们对请求进行无感知的重试。

重试需要考虑的问题

1. 重试需要重试与之前不同的实例，甚至是不处于同一个虚拟机 Node 的实例，这个主要通过 LoadBalancer 实现，可以参考之前的 LoadBalancer 部分。后面的文章，我们还会改进 LoadBalancer
2. 重试需要考虑到底什么请求能重试，以及什么异常能重试：

• 假设我们有查询接口，和没有做幂等性的扣款接口，那么很直观的就能感觉出查询接口是可以重试的，没有做幂等性的扣款接口是不能重试的。
• 业务上不能重试的接口，对于特殊的异常（其实是表示请求并没有发出去的异常），我们是可以重试的。虽然是没有做幂等性的扣款接口，但是如果抛出的是原因是 Connect Timeout 的 IOException，这样的异常代表请求还没有发出去，是可以重试的。

1. 重试策略：重试几次，重试间隔。类比多处理器编程模式中的 Busy Spin 策略会造成很大的总线通量从而降低性能这个现象，如果失败立刻重试，那么在某一个实例异常导致超时的时候，会在同一时间有很多请求重试到其他实例。最好加上一定延迟。

使用 resilience4j 实现 FeignClient 重试

FeignClient 本身带重试，但是重试策略相对比较简单，同时我们还想使用断路器以及限流器还有线程隔离，resilience4j 就包含这些组件。

原理简介

Resilience4J 提供了 Retryer 重试器，官方文档地址：https://resilience4j.readme.io/docs/retry

从配置上就能理解其中的原理，但是官方文档配置并不全面，如果想看所有的配置，最好还是通过源码：

RetryConfigurationProperties.java

//重试间隔，默认 500ms
@Nullable
private Duration waitDuration;

//重试间隔时间函数，和 waitDuration 只能设置一个，默认就是 waitDuration
@Nullable
private Class<? extends IntervalBiFunction<Object>> intervalBiFunction;

//最大重试次数，包括本身那次调用
@Nullable
private Integer maxAttempts;

//通过抛出的异常判断是否重试，默认是只要有异常就会重试
@Nullable
private Class<? extends Predicate<Throwable>> retryExceptionPredicate;

//通过结果判断是否重试，默认是只要获取到结果就不重试
@Nullable
private Class<? extends Predicate<Object>> resultPredicate;

//配置抛出这些异常以及子类则会重试
@SuppressWarnings("unchecked")
@Nullable
private Class<? extends Throwable>[] retryExceptions;

//配置抛出这些异常以及子类则不会重试
@SuppressWarnings("unchecked")
@Nullable
private Class<? extends Throwable>[] ignoreExceptions;

//启用 ExponentialBackoff 延迟算法，初次重试延迟时间为 waitDuration，之后每次重试延迟时间都乘以 exponentialBackoffMultiplier，直到 exponentialMaxWaitDuration
@Nullable
private Boolean enableExponentialBackoff;

private Double exponentialBackoffMultiplier;

private Duration exponentialMaxWaitDuration;

//启用随机延迟算法，范围是 waitDuration - randomizedWaitFactor*waitDuration ~ waitDuration + randomizedWaitFactor*waitDuration
@Nullable
private Boolean enableRandomizedWait;

private Double randomizedWaitFactor;

@Nullable
private Boolean failAfterMaxAttempts;

引入 resilience4j-spring-boot2 的依赖，就可以通过 Properties 配置的方式去配置 Retryer 等所有 resilience4j 组件，例如：

application.yml

resilience4j.retry:
  configs:
    default:
      ## 最大重试次数，包括第一次调用
      maxRetryAttempts: 2
      ## 重试等待时间
      waitDuration: 500ms
      ## 启用随机等待时间，范围是 waitDuration - randomizedWaitFactor*waitDuration ~ waitDuration + randomizedWaitFactor*waitDuration
      enableRandomizedWait: true
      randomizedWaitFactor: 0.5
    test-client1:
      ## 最大重试次数，包括第一次调用
      maxRetryAttempts: 3
      ## 重试等待时间
      waitDuration: 800ms
      ## 启用随机等待时间，范围是 waitDuration - randomizedWaitFactor*waitDuration ~ waitDuration + randomizedWaitFactor*waitDuration
      enableRandomizedWait: true
      randomizedWaitFactor: 0.5

这样，我们就可以通过如下代码，获取到配置对应的 Retryer：

@Autowired
RetryRegistry retryRegistry;
//读取 resilience4j.retry.configs.test-client1 下的配置，构建 Retry，这个 Retry 命名为 retry1
Retry retry1 = retryRegistry.retry("retry1", "test-client1");
//读取 resilience4j.retry.configs.default 下的配置，构建 Retry，这个 Retry 命名为 retry1
//不指定配置名称即使用默认的 default 下的配置
Retry retry2 = retryRegistry.retry("retry2");

引入 resilience4j-spring-cloud2 的依赖，就相当于引入了 resilience4j-spring-boot2 的依赖。并在其基础上，针对 spring-cloud-config 的动态刷新 RefreshScope 机制，增加了兼容。

<dependency>
    <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
    <artifactId>resilience4j-spring-cloud2</artifactId>
</dependency>

使用 resilience4j-feign 给 OpenFeign 添加重试

官方提供了粘合 OpenFeign 的依赖库，即 resilience4j-feign

<dependency>
    <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
    <artifactId>resilience4j-feign</artifactId>
</dependency>

接下来，我们使用这个依赖，给 OpenFeign 添加重试，首先启用 OpenFeign Client 并指定默认配置：

OpenFeignAutoConfiguration

@EnableFeignClients(value = "com.github.jojotech", defaultConfiguration = DefaultOpenFeignConfiguration.class)

在这个默认配置中，通过覆盖默认的 Feign.Builder 的方式粘合 resilience4j 添加重试：

@Bean
public Feign.Builder resilience4jFeignBuilder(
        List<FeignDecoratorBuilderInterceptor> feignDecoratorBuilderInterceptors,
        FeignDecorators.Builder builder
) {
    feignDecoratorBuilderInterceptors.forEach(feignDecoratorBuilderInterceptor -> feignDecoratorBuilderInterceptor.intercept(builder));
    return Resilience4jFeign.builder(builder.build());
}

@Bean
public FeignDecorators.Builder defaultBuilder(
        Environment environment,
        RetryRegistry retryRegistry
) {
    String name = environment.getProperty("feign.client.name");
    Retry retry = null;
    try {
        retry = retryRegistry.retry(name, name);
    } catch (ConfigurationNotFoundException e) {
        retry = retryRegistry.retry(name);
    }

    //覆盖其中的异常判断，只针对 feign.RetryableException 进行重试，所有需要重试的异常我们都在 DefaultErrorDecoder 以及 Resilience4jFeignClient 中封装成了 RetryableException
    retry = Retry.of(name, RetryConfig.from(retry.getRetryConfig()).retryOnException(throwable -> {
        return throwable instanceof feign.RetryableException;
    }).build());

    return FeignDecorators.builder().withRetry(
            retry
    );
}

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