SpringCloud学习笔记（七）：Hystrix断路器

概述

什么时候需要断路器？熔断？

举个简单的例子：小明喜欢小美，可是小美没有电话，小美给了小明家里的座机，小明打给座机，这个时候小美的妈妈接到了，小明怕妈妈知道自己喜欢小美，就跟小美妈妈说让小美哥接电话，可是小美哥哥在打王者荣耀，让等一会小明等啊等，哥哥开了一局又一局，最终小明因为小美没有电话，不喜欢小美了，找到了新欢小小。

总的来说就是小明想要跟小美通电话，可是中间有很多的环节，在其中的一个环节出现了问题，导致小明没有耐心，放弃了。

言归正传

分布式系统面临的问题

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

多个微服务之间调用的时候，假设微服务A调用微服务B和微服务C，微服务B和微服务C又调用其它的微服务，这就是所谓的 “扇出 ” 。如果扇出的链路上某个微服务的调用响应时间过长或者不可用，对微服务A的调用就会占用越来越多的系统资源，进而引起系统崩溃，所谓的“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。

备注：一般情况对于服务依赖的保护主要有3中解决方案：

（1）熔断模式：这种模式主要是参考电路熔断，如果一条线路电压过高，保险丝会熔断，防止火灾。放到我们的系统中，如果某个目标服务调用慢或者有大量超时，此时，熔断该服务的调用，对于后续调用请求，不在继续调用目标服务，直接返回，快速释放资源。如果目标服务情况好转则恢复调用。

（2）隔离模式：这种模式就像对系统请求按类型划分成一个个小岛的一样，当某个小岛被火烧光了，不会影响到其他的小岛。例如可以对不同类型的请求使用线程池来资源隔离，每种类型的请求互不影响，如果一种类型的请求线程资源耗尽，则对后续的该类型请求直接返回，不再调用后续资源。这种模式使用场景非常多，例如将一个服务拆开，对于重要的服务使用单独服务器来部署，再或者公司最近推广的多中心。

（3）限流模式：上述的熔断模式和隔离模式都属于出错后的容错处理机制，而限流模式则可以称为预防模式。限流模式主要是提前对各个类型的请求设置最高的QPS阈值，若高于设置的阈值则对该请求直接返回，不再调用后续资源。这种模式不能解决服务依赖的问题，只能解决系统整体资源分配问题，因为没有被限流的请求依然有可能造成雪崩效应。

Hystrics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。

Hystrix断路器能干嘛

服务降级

备注：Hystrix服务降级，其实就是线程池中单个线程障处理，防止单个线程请求时间太长，导致资源长期被占有而得不到释放，从而导致线程池被快速占用完，导致服务崩溃。

Hystrix能解决如下问题：

1.请求超时降级，线程资源不足降级，降级之后可以返回自定义数据

2.线程池隔离降级，分布式服务可以针对不同的服务使用不同的线程池，从而互不影响

3.自动触发降级与恢复

4.实现请求缓存和请求合并

服务熔断

备注：熔断模式：这种模式主要是参考电路熔断，如果一条线路电压过高，保险丝会熔断，防止火灾。放到我们的系统中，如果某个目标服务调用慢或者有大量超时，此时，熔断该服务的调用，对于后续调用请求，不在继续调用目标服务，直接返回，快速释放资源。如果目标服务情况好转则恢复调用。

服务限流

备注：限流模式主要是提前对各个类型的请求设置最高的QPS阈值，若高于设置的阈值则对该请求直接返回，不再调用后续资源。这种模式不能解决服务依赖的问题，只能解决系统整体资源分配问题，因为没有被限流的请求依然有可能造成雪崩效应。

接近实时的监控

官网资料

https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-To-Use

服务熔断

是什么

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。

参考microservicecloud-provider-dept-8001，新建microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001

修改pom.xml

加入

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

修改yml

server:
   port:  8001

mybatis:
   config-location:  classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml   #mybatis所在路径
   type-aliases-package:  com.atguigu.springcloud.entities  #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:  atguigu-microservicecloud
   company.name:  www.atguigu.com
   build.artifactId:  $project.artifactId$
   build.version:  $project.version$

说明：上面的yml文件只是修改了

instance-id: microservicecloud-dept8001-hystrix     #自定义服务名称信息

修改DeptController

@HystrixCommand报异常后如何处理



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

完整代码

package  com.atguigu.springcloud.controller;

import  org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import  org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import  org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import  org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import  org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import  com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
import  com.atguigu.springcloud.service.DeptService;
import  com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;

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

   @RequestMapping (value= "/dept/get/{id}" ,method=RequestMethod. GET )
     @HystrixCommand (fallbackMethod =  "processHystrix_Get" )
   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 processHystrix_Get( @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" );
  }
}

修改主启动类DeptProvider8001_Hystrix_App并添加新注解 @EnableCircuitBreaker

package  com.atguigu.springcloud;

import  org.springframework.boot.SpringApplication;
import  org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import  org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import  org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import  org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient   //本服务启动后会自动注册进 eureka 服务中
@EnableDiscoveryClient   //服务发现
@EnableCircuitBreaker//对hystrixR熔断机制的支持
public   class  DeptProvider8001_Hystrix_App
{
   public   static   void  main(String[]  args )
  {
   SpringApplication. run (DeptProvider8001_Hystrix_App. class ,  args );
  }
}

测试

3个eureka先启动

主启动类DeptProvider8001_Hystrix_App



Consumer启动microservicecloud-consumer-dept-80

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



如果对应的ID：112，数据库里面没有这个记录，我们报错后统一返回。

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。

如上图，client同时访问abc三个服务，某个时间访问a的人突然变多了，这个时候c访问的人很少，就需要将c中的资源借到a中，c中没有了资源，不如直接将c关掉，可是c关掉的话，还是会有人不断的来访问，这个时候怎么办？就像银行的服务窗口，c窗口的人都去a窗口帮忙了，还开着，人会不停地过来，这个时候就需要如果有人来访问c的话，就返回一个json格式的数据，告知client，以便client做出相应的对策。

服务降级处理是在客户端实现完成的，与服务端没有关系

修改microservicecloud-api工程

根据已经有的DeptClientService接口新建一个实现了FallbackFactory接口的类DeptClientServiceFallbackFactory

如果client调用的时候出现错误，会直接到这里。

package  com.atguigu.springcloud.service;

import  java.util.List;

import  org.springframework.stereotype.Component;

import  com.atguigu.springcloud.entities.Dept;

import  feign.hystrix.FallbackFactory;

@Component//不要忘记添加，不要忘记添加
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 ;
     }
   };
  }
}

注意： @Component//不要忘记添加，不要忘记添加

修改microservicecloud-api工程，DeptClientService接口在注解@FeignClient中添加fallbackFactory属性值

package  com.atguigu.springcloud.service;

import  java.util.List;

import  org.springframework.cloud.netflix.feign.FeignClient;
import  org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import  org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import  org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;

import  com.atguigu.springcloud.entities.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 );
}

说明:这里只是添加了fallbackFactory这个新属性，如果有错误的话，来直接映射DeptClientServiceFallbackFactory（上面的哪个类），将hystrix和Feign融合到一起。

@FeignClient (value =  "MICROSERVICECLOUD-DEPT" ,
fallbackFactory=DeptClientServiceFallbackFactory. class )

microservicecloud-api工程

mvn clean install

microservicecloud-consumer-dept-feign工程修改YML

server:
   port:  80

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/

说明：新加了如下配置，因为上面的@FeignClient (value = “MICROSERVICECLOUD-DEPT” ,

fallbackFactory=DeptClientServiceFallbackFactory. class ) 注解。意为每次通过接口的方式进行调用的时候都要经过hystrix这个功能。

feign:
   hystrix :
    enabled:  true

测试

3个eureka先启动

微服务microservicecloud-provider-dept-8001启动

microservicecloud-consumer-dept-feign启动

访问：http://localhost/consumer/dept/get/1

故意关闭微服务microservicecloud-provider-dept-8001（这里的8001相当于上面举得abc的例子中的c）

客户端自己调用提示：访问：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

总结：

注意上面的熔断小节和降级这个小节本质上是一样的，都是当服务因为报错（上小节）或者宕掉（本小节）的时候回调其他的函数，告诉client不要不停的等下去了。

区别是：

1 上小节中是在server端进行的修改，因为SpringCloud是spring的分支，肯定支持aop，应该面向切面编程，不应该每个方法都在上面重复的加注解

2 而且还存在方法膨胀，没次都要调用接口，调用完了之后再执行这个注解，为什么不在接口的地方就进行处理？将关于熔断和降级的处理在接口处就一次性处理完呢？

服务监控hystrixDashboard

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。

新建工程microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard

POM加入

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

完整pom.xml

< project   xmlns = "http://maven.apache.org/POM/4.0.0"   xmlns:xsi = "http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
   xsi:schemaLocation = "http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd" >
   < modelVersion > 4.0.0 </ modelVersion >

   < parent >
    < groupId > com.atguigu.springcloud </ groupId >
    < artifactId > microservicecloud </ artifactId >
    < version > 0.0.1-SNAPSHOT </ version >
   </ parent >

   < artifactId > microservicecloud -consumer- hystrix - dashboard </ artifactId >

< dependencies >
    <!-- 自己定义的 api  -->
    < dependency >
      < groupId > com.atguigu.springcloud </ groupId >
      < artifactId > microservicecloud - 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 >
    <!-- Ribbon相关 -->
    < dependency >
      < groupId > org.springframework.cloud </ groupId >
      < artifactId > spring-cloud-starter- eureka </ artifactId >
    </ dependency >
    < dependency >
      < groupId > org.springframework.cloud </ groupId >
      < artifactId > spring-cloud-starter-ribbon </ artifactId >
    </ dependency >
    < dependency >
      < groupId > org.springframework.cloud </ groupId >
      < artifactId > spring-cloud-starter- config </ artifactId >
    </ dependency >
    <!-- feign相关 -->
    < dependency >
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-feign</artifactId>
    </ dependency >
    <!--  hystrix 和  hystrix - dashboard 相关-->
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter- hystrix </artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
       <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-starter- hystrix - dashboard </artifactId>
   </dependency>
   </ dependencies >
</ project >

yml

server:
   port:  9001

主启动类改名+新注解@EnableHystrixDashboard

package  com.atguigu.springcloud;

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

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

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

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

启动microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard该微服务监控消费端

http://localhost:9001/hystrix

能看到下图：



注意上图中 那三行英文的最后一行定义了我们访问的地址“语法”，http://ip:port/hystrix.stream 后面是固定的！！！

启动3个eureka集群

启动microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001

http://localhost:8001/dept/get/1

http://localhost:8001/hystrix.stream

启动的相关微服务工程

监控测试

多次刷新http://localhost:8001/dept/get/1

观察监控窗口



1：Delay：该参数用来控制服务器上轮询监控信息的延迟时间，默认为2000毫秒，可以通过配置该属性来降低客户端的网络和CPU消耗。

2：Title：该参数对应了头部标题Hystrix Stream之后的内容，默认会使用具体监控实例的URL，可以通过配置该信息来展示更合适的标题。

监控结果

如何看？

1 七色、

2 一圈：

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。

3 一线：

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。

详细介绍如何看

企业及监控示例