SpringCloud之（豪猪）Hystrix限流、熔断、降级

 Spring Cloud 微服务架构学习记录与示例

一、初识Hystrix

Hystrix [hɪst'rɪks]，中文含义是豪猪，因其背上长满棘刺，从而拥有了自我保护的能力。本文所说的Hystrix是Netflix开源的一款容错框架，同样具有自我保护能力。为了实现容错和自我保护，下面我们看看Hystrix如何设计和实现的。

Hystrix设计目标：

• 对来自依赖的延迟和故障进行防护和控制——这些依赖通常都是通过网络访问的
• 阻止故障的连锁反应
• 快速失败并迅速恢复
• 回退并优雅降级
• 提供近实时的监控与告警

Hystrix⽤于隔离访问远程系统、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这些设计目标，主要包括延迟和容错。

• 包裹请求：使⽤HystrixCommand或HystrixObservableCommand包裹对依赖的调⽤逻辑（切面增强的原理）
• 跳闸机制：当某服务的错误率超过⼀定的阈值时，Hystrix可以跳闸，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(舱壁模式)（或者信号量）。如果该线程池已满， 发往该依赖的请求就被⽴即拒绝，⽽不是排队等待，从⽽加速失败判定
• 监控：Hystrix可以近乎实时地监控运⾏指标和配置的变化，例如成功、失败、超时、以及被拒绝的请求等
• 回退机制：当请求失败、超时、被拒绝，或当断路器打开时，执⾏回退逻辑。回退逻辑由开发⼈员⾃⾏提供，例如返回⼀个缺省值
• ⾃我修复：断路器打开⼀段时间后，会⾃动进⼊“半开”状态

二、应用

1、引入pom依赖

　　由于父项目中已经引入了SpringCloud依赖的版本管理，所以我这里只引入没有指定version属性，如果你的项目中没有版本管理需要单独引入version属性.

       <!--熔断器Hystrix-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
            <!--<version> 2.0.2.RELEASE</version>-->
        </dependency>

2、引入pom依赖之后需要在启动类上开启熔断器

　注解介绍如果仅仅需要是一个熔断使用@EnableCircuitBreaker即可

@EnableDiscoveryClient 注解声明启动Ribbon负载
@EnableHystrix　　　　　　标识使用Hystrix，在SpringBoot2.x版本后也可以省略掉
@EnableCircuitBreaker  标识开启熔断器
@SpringCloudApplication 注解等同与同属引入@SpringBootAppliction + @EnableDiscoveryClient + @EnableCircuitBreaker注解

/**
 * @author niunafei
 * @function
 * @email niunafei0315@163.com
 * @date 2020/9/2  6:11 PM
 * <p>
 * 注解简化写法
 * @SpringCloudApplication = @SpringBootApplication + @EnableDiscoveryClient + @EnableCircuitBreaker
 */
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableHystrix
@EnableCircuitBreaker
//@SpringCloudApplication
public class AutodeliverApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(AutodeliverApplication.class, args);
    }
    /**
     * 注⼊RestTemplate
     * LoadBalanced开启ribbon
     *
     * @return
     */
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate getRestTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

3、调取客户端进行配置使用

　　多个参数说明，具体概念参考-->这里

　　代码硬编码如下，应用于单个接口，这里存在跳闸与自我修复机制、线程池（舱壁模式）、服务降级。

 // 使⽤@HystrixCommand注解进⾏熔断控制
    @HystrixCommand(
            // 线程池标识，仓壁模式的应用，每一个标识独立线程池，要保持标识唯⼀，不唯⼀的话就共⽤了
            threadPoolKey = "findResumeOpenState",
            // 线程池细节属性配置
            threadPoolProperties = {
                    @HystrixProperty(name = "coreSize", value = "1"), // 线程数，默认10个线程
                    @HystrixProperty(name = "maxQueueSize", value = "20") // 等待队列⻓度
            },
            // commandProperties熔断的⼀些细节属性配置
            commandProperties = {
                    // 每⼀个属性都是⼀个HystrixProperty，HystrixCommandProperties可以获取配置信息
                    //服务降级，设置超时时间2秒
                    @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "2000"),
                    //以下配置是熔断跳闸与自我修复：8秒钟内，请求次数达到2个，并且失败率在50%以上，就跳闸,跳闸后活动窗⼝设置为3s,即三秒后进行重试
                    //统计时间窗口定义
                    @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.timeInMilliseconds",value = "8000"),
                    //最小请求数量
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "2"),
                    //统计时间框口内的异常百分比
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "50"),
                    //自我修复活动窗口时长
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "3000")
            },
            //异常返回方法，也是服务降级，方法的入参和返回值与该方法一致，在类上@DefaltProperties(defaultFallback="fallback")注解是为全类指定降级回调方法
            fallbackMethod = "fallback"
    )
    @GetMapping("/checkState/{userId}")
    public String findResumeOpenState(@PathVariable Long userId) {
        //发起调用
        Long start = System.currentTimeMillis();
        Integer forObject = restTemplate.getForObject("http://city-service-resume/resume/openstate/" + userId, Integer.class);
        System.out.println("======>>>调⽤微服务，获取到⽤户" + userId + "的默认 当前状态为：" + forObject);
        return forObject + "          ，响应时间" + (System.currentTimeMillis() - start);
    }

    /**
     * 降级返回值
     *
     * @param userId
     * @return
     */
    public String fallback(Long userId) {
        return -1 + "          ，响应时间" + (System.currentTimeMillis() - System.currentTimeMillis());
    }

　　全局配置如下（仅仅适用于commandProperties内的属性配置）：改配置应用于全局HystrixCommand注解

# 配置熔断策略：
hystrix:
  command:
    default:
      circuitBreaker:
        # 强制打开熔断器，如果该属性设置为true，强制断路器进⼊打开状态，将会拒绝所有的请求。 默认false关闭的
        forceOpen: false
        # 触发熔断错误⽐例阈值，默认值50%
        errorThresholdPercentage: 50
        # 熔断后休眠时⻓，默认值5秒
        sleepWindowInMilliseconds: 3000 
        # 熔断触发最⼩请求次数，默认值是20
        requestVolumeThreshold: 2 
      execution:
        isolation:
          thread:
            # 熔断超时设置，默认为1秒
            timeoutInMilliseconds: 2000

提示：简单测试熔断器的状态（是否被熔断），方式通过SpringBoot的健康检查接口即可。需要：

　　第一步配置开启健康检查（如下）

　　第二步然后访问http://ip:端口/actuator/health接口

　　第三步查看返回json的hystrix属性。

# springboot中暴露健康检查等断点接⼝
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: "*"
# 暴露健康接⼝的细节
  endpoint:
    health:
      show-details: always

三、监控

         监控仪表盘 

　　上面链接监控仪表盘需要注意的点：

　　1、正常配置springCloud的配置文件，包括应用名称与Eureka的注册中心等配置

　　2、上面使用的spring原生xml配置方式，在springboot中被监控的应用添加以下Bean对象配置即可

    @Bean
    public ServletRegistrationBean getServlet(){
        HystrixMetricsStreamServlet streamServlet = new HystrixMetricsStreamServlet();
        ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(streamServlet);
        //启动状态
        registrationBean.setLoadOnStartup(1);
        //mvc访问路径
        registrationBean.addUrlMappings("/actuator/hystrix.stream");
        //bean名称
        registrationBean.setName("HystrixMetricsStreamServlet");
        return registrationBean;
    }