服务降级之Hystrix使用

一、什么是服务降级、服务熔断和限流?

　　复杂的分布式体系结构中服务之间的依赖较多，进行服务调用时不可避免出现调用失败的情况，而且调用往往呈现链式调用，某一环节出现错误将会导致致命问题，产生可怕的“服务雪崩”效应，导致整个系统故障。为了解决上述这个问题，我们需要一定的手段来保证核心服务能够正常运行，因此需要临时丢弃或隔离这些出现问题的服务，这就是服务降级和熔断。要注意的是服务降针对的是非核心服务，有些服务是不能进行降级和熔断的，核心服务的熔断和降级意味着整体业务体系无法使用，比如购物车结算服务等。

　　服务降级和服务熔断及限流是有区别的：

　　　　1、降级体现在即使调用的服务出现问题时，任然向上级返回一个友好的提示（比如返回服务器忙，请稍后再试），不向上级抛出错误，不让上级等待。程序运行异常、超时、服务熔断触发服务降级、线程池满等情况都会导致服务降级。

　　　　2、熔断类似于保险丝，体现在当达到最大访问负载后，直接跳闸拒绝服务，然后触发降级方法返回友好的提示。

　　　　3、限流体现在控制访问并发量，严禁某一时间段内出现大量的访问。

　　在考虑降级之前，需要进行整体的业务系统分析，确保哪些服务是可以降级的。超时不再等待，宕机要有兜底解决方案......整理一套降级方案。常见的服务降级方案：访问超时降级、频率超限降级、服务故障降级、人工预警降级等。

二、什么是Hystrix?

　　Hystrix是一个用于处理分布式系统延迟和容错的开源库，它能保证在某一个服务出现问题的情况下，不会导致整体服务的联级故障，以提高分布式系统的弹性。Hystrix支持服务降级、服务熔断、实时监控、服务限流、隔离等功能，一般用于服务消费者模块中做降级（也可以用于服务提供者模块），但目前官网已停止更新，进入维护阶段。

三、Hystrix的使用

　　1、修改Pom文件，引入jar包

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

　　2、业务方法上增加@HystrixCommand(fallbackMethod = "falltHandler")注解，表示如果使用该注解的方法报错了，就调用fallbackMethod 指定的兜底方法执行处理流程。

@HystrixCommand(fallbackMethod="falltHandler")
public string methodserver()
{
   int age = 10/0;
   return "尝试调用微服务模块。。";
}

public string falltHandler()
{
  return "服务器错误，请稍后再试！";
}

　　3、业务方法上增加@HystrixCommand(fallbackMethod = "falltHandler"，commandProperties = {@HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds" , value="3000")})注解，表示如果使用该注解的方法执行超过3秒中，就调用fallbackMethod 指定的兜底方法执行处理流程。

@HystrixCommand(fallbackMethod = "falltHandler"，commandProperties = {@HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds" , value="3000")})
public string methodserver()
{
  //等待3秒中...
   return "尝试调用微服务模块。。"；
}
public string falltHandler()
{
  return "对方服务器超时，请稍后再试！";
}

　　4、如果需要feign等组件支持Hystrix，还需要完成一下两步

　　　　a.主启动类上增加@EnableCircuitBreaker注解

　　　　b.在application.yml配置文件中增加以下代码

feign:
   hystrix:
       enabled: true

 四、全局兜底方法配置

　　以上代码的实现中，每个方法都对应一个兜底方法，这导致了代码膨胀，有时候很多方法可以公用一个默认兜底方法来进行处理，hystrix提供了一个注解@Defaultproperties(defaultFallback = “Global_FallbackMethod")来指定这个默认的兜底方法，该注解作用与类上。如果该类的方法上有指定的兜底方法则使用指定的兜底方法，否则使用这个默认的兜底方法。

@Restcontroller
@DefaultProperties(defaultFallback = "global_FallbackMethod")
public class Hvstirxcontroller
{   public string global_FallbackMethod() 
   { 
     return "全局兜底方法！"; 
   }
}

  五、微服务接口降级处理

　　按照前面说的，都在业务方法上增加兜底方法，进行降级处理，也一定会导致代码臃肿，与其在Controller层对所有方法设置降级，还不如在调用微服务的接口类中去统一处理。Feign结合hystrix（要注意开启结合功能，详见前面介绍的开启方法）提供了一种实现方式，实现步骤：

　　　　1、新增一个类FallbackService实现微服务接口类，重写微服务接口中方法。

　　　　2、在微服务接口类上增加注解@FeignClient(value = "CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX",fallback = FallbackService.class)。

　　完成以上两步设置后，微服务接口方法将以FallbackService类中重写的方法作为它的兜底方法，当微服务接口方法调用出错时，就会执行对应的重写方法。

 六、断路器

　　断路器是Hystrix实现服务熔断的一种机制，熔断机制是应对服务雪崩的一种保护，当调用链路出现问题时，会先进行服务降级，进而熔断该节点的调用，当检测到节点恢复正常后，再次恢复链路调用。在SpringCloud框架中熔断机制是通过Hystrix实现的，Hystrix会监控微服务的调用状况。断路器本身有三种状态，开启、关闭和半开状态。当断路器在开启状态不允许调用、在关闭状态允许调用、半开状态尝试调用，若调用成功后状态变成关闭状态，反正变成开启状态。

　　Hystrix中@HystrixCommand注解提供了如下几个参数，用于配置断路器

@HystrixCommand(
fallbackMethod = "CircuitBreaker_fallback", 
commandProperties = 
{
  @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled" , value = "true" ),
  @HlystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold" ,value = "10"),
  @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepwindowInMi1liseconds" , value = "1000"),
  @HlystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage" , value = "60")
})

　　其中，fallbackMethod指定兜底方法，即当服务调用异常或断路器状态在开启(与circuitBreaker.enabled指定的状态概念不同)状态时调用的处理方法。circuitBreaker.enabled指定是否启用断路器功能，circuitBreaker.requestVolumeThreshold指定请求次数峰值（达到峰值后跳闸），circuitBreaker.sleepwindowInMiliseconds指定时间间隔（统计峰值和失败率的时间段），circuitBreaker.errorThresholdPercentage指定失败率（失败率达到后跳闸）。例子如下

//=====服务熔断
@HystrixCommand(fallbacknethod = "circuitBreaker_fallback" ,commandProperties = {
@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled" , value =“true"),
@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestvolumeThreshold",value = "100"),
@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepwindowInNi1liseconds" ,value = "1000")，
@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage" ,value = "60")
})
public string CircuitBreaker(@Pathvariable("id") Integer id)
{
  if(id < 0)
  {
    throw new RuntimeException(”*id不能负数");
  }  return Thread.currentThread( ).getName( )+""	"+"调用成功！";
}

public string circuitBreaker_fallback(@Pathvariable("id") Integer id)
{
  return "id 不能负数，请稍后再试！";
}

　　上述表示，在1秒钟内如果调用失败率达到60%或者请求达到峰值100次，则直接跳闸执行circuitBreaker_fallback方法。断路器在开启状态时，隔一段时间(默认5秒)会将状态转换为半开状态，后续请求会尝试调用链路，若成功则将断路器置为关闭状态，正常执行CircuitBreaker方法，否则继续将断路器状态变为开启状态，执行circuitBreaker_fallback方法。

　　除了上述的基本配置功能外，Hystrix还提供了其他的配置项，请参考某大神的https://www.cnblogs.com/throwable/p/11961016.html，这里不在详述。

七、Hystrix服务监控仪表盘Dashboard

　　Hystrix提供了实时的服务监控界面，Hystrix会持续第记录所有通过Hystrix发起的请求，并以报表和图形的形式展示给用户，SpringCloud整合了HystrixDashboard，把监控的内容转化成可视化界面。

　　创建Hystrix服务监控程序的步骤：1创建模块，2POM引入jar包，3配置yml配置文件，4主启动类上增加@EnableHystrixDashboard注解，5被监控的服务配置依赖，6启动服务访问服务地址显示web可视化界面。

　　 1、监控服务模块需要引入dashboard的jar包

<dependency>
 <groupId>org.springframework.cloud</groupid>
 <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>

　　2、被监控的服务模块需要引入actuator的jar包，而且要在主启动类上增加@EnablecircuitBreaker注解。

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

　　注意：新版本springcloud的被监控服务模块需要在主启动类下增加如下代码，否则可能导致无法显示监控数据

/**
*此配置是为了服务监控而配置，与服务容错本身无关，springcloud升级后的坑
*ServLetRegistrationBean因为springboot的默认路径不是"/hbystcix.stream"，*只要在自已的项目里配置上下面的servlet就可以了
*/
@Bean
public servletRegistrationBean getservlet() {
  HystrixMetricsstreamServlet streamServlet = new HystrixMetricsstreamServlet();
  ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(streamservlet);
  registrationBean.setLoadonstartup(1);
  registrationBean.addurlMappings("/hystrix.stream" );
  registrationBean.setName("HystrixMetricsstreamservlet");
  return registrationBean;
}

　　3、web可视化页面启动成功后，在地址栏输入要监控的微服务的地址，即可对该服务实现监控，界面如下

  

  八、Hystrix工作流程图