SpringCloud熔断器

Hystrix，英文意思是豪猪，全身是刺，刺是一种保护机制。Hystrix也是Netflix公司的一款组件。

Hystrix的作用是什么？

Hystrix是Netflix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程服务、第三方库、防止出现级联失败也就是雪崩效应。

雪崩效应

什么是雪崩效应？

1.微服务中，一个请求可能需要多个微服务接口才能实现，会形成复杂的调用链路。
2.如果某服务出现异常，请求阻塞，用户得不到响应，容器中线程不会释放，于是越来越多用户请求堆积，越来越多线程阻塞。
3.单服务器支持线程和并发数有限，请求如果一直阻塞，会导致服务器资源耗尽，从而导致所有其他服务都不可用，从而形成雪崩效应；

Hystrix解决雪崩问题的手段，主要是服务降级**(兜底)**，线程隔离；

熔断原理分析

熔断器的原理很简单，如同电力过载保护器。

熔断器状态机有3个状态：

1.Closed：关闭状态，所有请求正常访问
2.Open：打开状态，所有请求都会被降级。
  Hystrix会对请求情况计数，当一定时间失败请求百分比达到阈(yu：四声)值(极限值)，则触发熔断，断路器完全关闭
  默认失败比例的阈值是50%，请求次数最低不少于20次
3.Half Open：半开状态
  Open状态不是永久的，打开一会后会进入休眠时间(默认5秒)。休眠时间过后会进入半开状态。
  半开状态：熔断器会判断下一次请求的返回状况，如果成功，熔断器切回closed状态。如果失败，熔断器切回open状态。
threshold reached 到达阈(yu：四声)值
under threshold  阈值以下

​ 【Hystrix熔断状态机模型：配图】

翻译之后的图：

熔断器的核心：线程隔离和服务降级。

1.线程隔离：是指Hystrix为每个依赖服务调用一个小的线程池，如果线程池用尽，调用立即被拒绝，默认不采用排队。
2.服务降级(兜底方法)：优先保证核心服务，而非核心服务不可用或弱可用。触发Hystrix服务降级的情况：线程池已满、请求超时。

线程隔离和服务降级之后，用户请求故障时，线程不会被阻塞，更不会无休止等待或者看到系统奔溃，至少可以看到执行结果(熔断机制)。

局部熔断案例

目标：服务提供者的服务出现了故障，服务消费者快速失败给用户友好提示。体验服务降级

实现步骤：

(1)引入熔断的依赖坐标：

在user-consumer中加入依赖

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

(2)开启熔断的注解

修改user-consumer的com.itheima.UserConsumerApplication,在该类上添加@EnableCircuitBreaker,代码如下：

注意：这里也可以使用@SpringCloudApplication,写了@SpringCloudApplication后，其他注解需要全部去掉。

(3)服务降级处理

在user-consumer的com.itheima.controller.UserController中添加降级处理方法，方法如下：

/****
 * 服务降级处理方法
 * @return
 */
public User failBack(Integer id){
    User user = new User();
    user.setUsername("服务降级,默认处理！");
    return  user;
}

在有可能发生问题的方法上添加降级处理调用，例如在queryById方法上添加降级调用，代码如下：

(4)测试

将服务全部停掉，启动eureka-server和user-consumer,然后请求<http://localhost:18082/consumer/1>测试效果如下：

其他熔断策略配置

1. 熔断后休眠时间：sleepWindowInMilliseconds
2. 熔断触发最小请求次数：requestVolumeThreshold
3. 熔断触发错误比例阈值：errorThresholdPercentage
4. 熔断超时时间：timeoutInMilliseconds

配置如下：

# 配置熔断策略：
hystrix:
  command:
    default:
      circuitBreaker:
        # 强制打开熔断器 默认false关闭的。测试配置是否生效
        forceOpen: false
        # 触发熔断错误比例阈值，默认值50%
        errorThresholdPercentage: 50
        # 熔断后休眠时长，默认值5秒
        sleepWindowInMilliseconds: 10000
        # 熔断触发最小请求次数，默认值是20
        requestVolumeThreshold: 10
      execution:
        isolation:
          thread:
            # 熔断超时设置，默认为1秒
            timeoutInMilliseconds: 2000

(1)超时时间测试

a.修改user-provider的com.itheima.controller.UserController的findById方法，让它休眠3秒钟。

b.修改user-consumer的application.yml，设置超时时间5秒，此时不会熔断。

c.如果把超时时间改成2000，此时就会熔断。

(2)熔断触发最小请求次数测试

a.修改user-provider的com.itheima.controller.UserController,在方法中制造异常，代码如下：

b.3次并发请求<http://localhost:18082/consumer/1>，会触发熔断

再次请求<http://localhost:18082/consumer/2>的时候，也会熔断，5秒钟会自动恢复。

并发请求建议使用jmeter工具。

扩展-服务降级的fallback方法：

两种编写方式：编写在类上，编写在方法上。在类的上边对类的所有方法都生效。在方法上，仅对当前方法有效。

(1)方法上服务降级的fallback兜底方法

使用HystrixCommon注解，定义
@HystrixCommand(fallbackMethod="failBack")用来声明一个降级逻辑的fallback兜底方法

(2)类上默认服务降级的fallback兜底方法

刚才把fallback写在了某个业务方法上，如果方法很多，可以将FallBack配置加在类上，实现默认FallBack
@DefaultProperties(defaultFallback=”defaultFailBack“)，在类上，指明统一的失败降级方法；

(3)案例

a.在user-consumer的com.itheima.controller.UserController类中添加一个全局熔断方法：

/****
 * 全局的服务降级处理方法
 * @return
 */
public User defaultFailBack(){
    User user = new User();
    user.setUsername("Default-服务降级,默认处理！");
    return  user;
}

b.在queryById方法上将原来的@HystrixCommand相关去掉，并添加@HystrixCommand注解：

@HystrixCommand
@GetMapping(value = "/{id}")
public User queryById(@PathVariable(value = "id")Integer id){
    //...略
    return  user;
}

c.在user-consumer的com.itheima.controller.UserController类上添加@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFailBack")

d.测试访问<http://localhost:18082/consumer/1>，效果如下：

com.itheima.controller.UserController完整代码：

小结

• Hystrix的作用:用于隔离访问远程服务、第三方库、防止出现级联失败也就是雪崩效应。

• 理解雪崩效应:

  1.微服务中，一个请求可能需要多个微服务接口才能实现，会形成复杂的调用链路。
  2.如果某服务出现异常，请求阻塞，用户得不到响应，容器中线程不会释放，于是越来越多用户请求堆积，越来越多线程阻塞。
  3.单服务器支持线程和并发数有限，请求如果一直阻塞，会导致服务器资源耗尽，从而导致所有其他服务都不可用，从而形成雪崩效应；

• 知道熔断器的3个状态以及3个状态的切换过程

  1.Closed：关闭状态，所有请求正常访问
  2.Open：打开状态，所有请求都会被降级。
    Hystrix会对请求情况计数，当一定时间失败请求百分比达到阈(yu：四声)值(极限值)，则触发熔断，断路器完全关闭
    默认失败比例的阈值是50%，请求次数最低不少于20次
  3.Half Open：半开状态
    Open状态不是永久的，打开一会后会进入休眠时间(默认5秒)。休眠时间过后会进入半开状态。
    半开状态：熔断器会判断下一次请求的返回状况，如果成功，熔断器切回closed状态。如果失败，熔断器切回open状态。
  threshold reached 到达阈(yu：四声)值
  under threshold  阈值以下

• 能理解什么是线程隔离，什么是服务降级

  1.线程隔离：是指Hystrix为每个依赖服务调用一个小的线程池，如果线程池用尽，调用立即被拒绝，默认不采用排队。
  2.服务降级(兜底方法)：优先保证核心服务，而非核心服务不可用或弱可用。触发Hystrix服务降级的情况：线程池已满、请求超时。

• 能实现一个局部方法熔断案例

  1.定义一个局部处理熔断的方法failBack()
  2.在指定方法上使用@HystrixCommand(fallbackMethod = "failBack")配置调用

• 能实现全局方法熔断案例

  1.定义一个全局处理熔断的方法defaultFailBack()
  2.在类上使用@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFailBack")配置调用
  3.在指定方法上使用@HystrixCommand