使用Hystrix实现微服务的容错处理(一)

为什么要有微服务容错处理

在实际使用过程中可能会遇到这样的情况，如果某个服务的提供者响应非常慢，那服务的消费者请求服务提供者就会产生超时的情况。如果不做处理，可能导致消费者的资源消耗，甚至拖垮整个系统。以之前的用户和电影为例，电影微服务从用户微服务获取用户信息，假如此时用户微服务网络很微弱，电影微服务在请求用户信息时就会进入一种卡死状态，此时如果消费者发起多个连接都没有响应，可能会导致电影服务的不可用，这种状态如果持续时间很长会导致整个系统的崩溃。

雪崩效应

雪崩效应的形成，如下图所示：

• 起初整个系统各个服务均可用
• 因为某种原因，Service_A可能因为网络问题等导致Service_突然不可用
• 随着时间的推移，Service_A的调用者Service_B因为服务请求Service_A的资源，导致Service_B也变得不可用，最终导致系统的崩溃

这种因“基础服务故障”导致的“级联故障”的现象称为“雪崩效应”。雪崩效应描述的是服务提供者不可用导致消费者不可用，并将不可用逐渐放大的过程。

如何容错

关于如何容错的相关知识，请参考：

• Hystrix熔断机制原理剖析
• Hystrix工作原理（官方文档翻译）

使用Hystrix实现容错

Hystrix简介

Hystrix是由Netflix开源的一个延迟和容错库，用户隔离访问系统、服务或者第三方库，防止级联失败，从而提升系统的可用性与容错性。Hystrix主要通过以下几点实现延迟和容错。

• 包裹请求
  使用HystrixCommand(或HystrixObservableCommand)包裹对依赖的调用逻辑，每个命令在独立的线程中执行，这使用到设计模式中的“命令模式”。
• 跳闸机制
  当服务的错误率达到一定的阈值时，Hystrix可以自动或者手动跳闸，停止请求该服务一段时间
• 资源隔离
  Hystrix为每个依赖都维护了一个小型的线程池(或者信号量)。如果该线程已满，发往该依赖的请求就被立即拒绝，而不是排队等候，从而加速失败判定。
• 监控
  Hystrix可以几乎实时监控运行指标和配置的变化，例如成功、失败
  超时、以及被拒的请求等
• 回退机制
  当请求失败、超时、被拒绝，或者当断路器打开时，执行回退逻辑。回退逻辑可由开发人员自行提供。
• 自我修复
  断路器打开一段时间后，会自动进入“半开”状态。断路器打开、关闭、半开的逻辑转换。

整合Hystrix

• 添加依赖

compile group: 'org.springframework.cloud', name: 'spring-cloud-starter-hystrix', version: '1.4.7.RELEASE'

• 在启动类上加@EnableHystrix，为项目启动断路器的支持

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.EnableHystrix;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
@EnableHystrix
public class MicroMovieServiceApplication {

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

}

• 修改Controller，让其中的getUserByUserId()方法，具备容错能力

@Controller
public class MovieController {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MovieController.class);

    @Bean
    @LoadBalanced
    RestTemplate loadBalancedRestTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;

    @Autowired
    private UserFeignClient userFeignClient;

    @ResponseBody
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "getUserFallBackByUserId")
    @RequestMapping(value = "/movie/{id}", method = {RequestMethod.GET})
    public BizResult getUserByUserId(@PathVariable Long id){
        ServiceUser user = userFeignClient.findById(id);
        BizResult bizResult = BizResult.success();
        bizResult.setMessage("查询成功");
        bizResult.setData(user);
        return bizResult;
    }

    public BizResult getUserFallBackByUserId(Long id){
        BizResult bizResult = new BizResult();
        bizResult.setMessage(String.format("获取id为%d的用户失败",id));
        bizResult.setRetCode(-1);
        return bizResult;
    }

}

• 启动服务
  依次启动Eureka Server集群，用户微服务(这次只启动一个),电影微服务
• 在服务都正常的情况下，请求用户数据http://127.0.0.1:8880/movie/1
  
• 关闭用户微服务，再次查询，结果如下：
  
  因为用户微服务不可用，所以进入了回退方法。

Hystrix的监控

• 访问http://127.0.0.1:8880/actuator/hystrix.stream查看Hystrix的节点信息，第一次访问出现了404的问题，在aaplication.yml中添加以下代码，即可解决：

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

• 再次访问http://127.0.0.1:8880/actuator/hystrix.stream,浏览器结果如下：
  
• 这是因为项目中注解@HystrixCommand没有被执行的原因，因此没有监控到任何数据
• 先访问http://127.0.0.1:8880/movie/1后在访问http://127.0.0.1:8880/actuator/hystrix.stream，结果如下：
  
  以上内容一直循环，这是因为系统会不断刷新以获得实时的监控数据。Hystrix的监控非常全面，例如HystrixCommand的名称,group的名称，断路器状态，错误率，错误数

使用Hystrix DashBoard可视化监控数据

根据上面的数据结果，发现虽然能够显示监控结果，但是数据显示不直观，所以可使用图形化的Hystrix Dashboard让监控数据图形化，可视化

• 新建一个micro-hystrix-service-dashboard项目
• 添加依赖

compile group: 'org.springframework.cloud', name: 'spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard', version: '2.1.2.RELEASE'

• 创建启动类并添加注解

@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard
public class HystrixDashboarServicedApplication {

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

• 修改服务端口,application.yml

server:
  port: 8000

• 启动micro-hystrix-service-dashboard，访问http://127.0.0.1:8000/hystrix,可看到Hystrix Dashboard的首页
  
• 在首页的页面，输入刚才在浏览器中的URL-http://127.0.0.1:8880/actuator/hystrix.stream,可通过图形化界面显示之前浏览器展示的信息。其各项含义如下图所示
  
  更多内容可访问官方wiki
  

代码地址

github链接

最后

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