Spring Cloud Hystrix熔断器隔离方案

Posted 2020-10-14 Snowman

  Hystrix组件提供了两种隔离的解决方案：线程池隔离和信号量隔离。两种隔离方式都是限制对共享资源的并发访问量，线程在就绪状态、运行状态、阻塞状态、终止状态间转变时需要由操作系统调度，占用很大的性能消耗；而信号量是在访问共享资源时，进行tryAcquire，tryAcquire成功才允许访问共享资源。

 

线程池隔离

     不同的业务线之间选择用线程池隔离，降低互相影响的概率。设置隔离策略为线程池隔离：

.withExecutionIsolationStrategy(HystrixCommandProperties.ExecutionIsolationStrategy.THREAD))；在Hystrix内部，是根据properties.executionIsolationStrategy().get()这个字段判断隔离级别。如在getRunObservableDecoratedForMetricsAndErrorHandling这个方法中会先判断是不是线程池隔离，如果是就获取线程池，如果不是则进行信号量隔离的操作。

     如果是线程池隔离，还需要设置线程池的相关参数如：线程池名字andThreadPoolKey , coreSize(核心线程池大小) , KeepAliveTimeMinutes（线程存存活时间）,MaxQueueSize（最大队列长度）,QueueSizeRejectionThreshold（拒绝执行的阀值）等等。

.andThreadPoolPropertiesDefaults(HystrixThreadPoolProperties.Setter().withCoreSize(resourcesManager.getThreadPoolProperties(platformProtocol.getAppId()).getCoreSize())
                                    .withKeepAliveTimeMinutes(resourcesManager.getThreadPoolProperties(platformProtocol.getAppId()).getKeepAliveSeconds())
                                    .withMaxQueueSize(resourcesManager.getThreadPoolProperties(platformProtocol.getAppId()).getMaxQueueSize())

                                    .withQueueSizeRejectionThreshold(resourcesManager.getThreadPoolProperties(platformProtocol.getAppId()).getQueueSizeRejectionThreshold()))

threadPoolKey 也是线程池的名字的前缀，默认前缀是 hystrix 。在Hystrix中，核心线程数和最大线程数是一致的，减少线程临时创建和销毁带来的性能开销。线程池的默认参数都在HystrixThreadPoolProperties中，重点讲解一下参数queueSizeRejectionThreshold 和maxQueueSize 。queueSizeRejectionThreshold默认值是5，允许在队列中的等待的任务数量。maxQueueSize默认值是-1，队列大小。如果是Fast Fail 应用，建议使用默认值。线程池饱满后直接拒绝后续的任务，不再进行等待。代码如下HystrixThreadPool类中：

@Override
        public boolean isQueueSpaceAvailable() {
            if (queueSize <= 0) {
                // we don‘t have a queue so we won‘t look for space but instead
                // let the thread-pool reject or not
                return true;
            } else {
                return threadPool.getQueue().size() < properties.queueSizeRejectionThreshold().get();
            }

        }

 

线程池一旦创建完成，相关参数就不会更改，存放在静态的ConcurrentHashMap中，key是对应的commandKey 。而queueSizeRejectionThreshold是每个命令都是设置的。

 

 

     

     线程池的相关参数都保存在HystrixThreadPool这个类文件中，线程池的创建方法getThreadPool则在HystrixConcurrencyStrategy类文件中。从getThreadPool方法可以看出线程池的名字就是hystrix-threadPoolKey-threadNumber.

@Override
            public Thread newThread(Runnable r) {
                Thread thread = new Thread(r, "hystrix-" + threadPoolKey.name() + "-" + threadNumber.incrementAndGet());
                thread.setDaemon(true);
                return thread;

            }

     

     在HystrixThreadPool实现类的构造方法中，并发HystrixConcurrencyStrategy实例是通过HystrixPlugins获取的，所以可以通过HystrixPlugins设置自定义插件。具体的HystrixPlugins如何使用，会在后面章节中讲解。

 

线程池的创建     

     前面说了，在Hystrix内部大部分类都是单实例，同样ThreadPool也不例外，也是单实例。并且相同commandKey的依赖还必须是使用同一个线程池。这就需要把ThreadPool保存在一个静态的map中，key是commandKey，同时要保证线程安全，Hytstrix使用了ConcurrentHashMap。关于为什么不适用HashTable保证线程安全问题的疑问请自行Google。线程池的创建在HystrixThreadPool这个类文件中的内部类Factory中的getInstance方法。

 

/* package */final static ConcurrentHashMap<String, HystrixThreadPool> threadPools = new ConcurrentHashMap<String, HystrixThreadPool>();

     String key = threadPoolKey.name();

            // this should find it for all but the first time
            HystrixThreadPool previouslyCached = threadPools.get(key);
            if (previouslyCached != null) {
                return previouslyCached;
            }

            // if we get here this is the first time so we need to initialize
            synchronized (HystrixThreadPool.class) {
                if (!threadPools.containsKey(key)) {
                    threadPools.put(key, new HystrixThreadPoolDefault(threadPoolKey, propertiesBuilder));
                }
            }

            return threadPools.get(key);

     

线程池的使用

     HystrixCommand类的execute()内部调用了queue() ,queue又调用了父类AbstractCommand的toObservable方法，toObservable方法处理了是否可缓存问题后，交给了getRunObservableDecoratedForMetricsAndErrorHandling方法，这个方法设置了一系列的executionHook之后，交给了getExecutionObservableWithLifecycle，这个方法通过getExecutionObservable()获取了执行器。getExecutionObservable()是个抽象方法，具体实现放在了子类：HystrixCommand和HystrixObservableCommand类中。下面是HystrixCommand类中的getExecutionObservable方法实现：

final protected Observable<R> getExecutionObservable() {
        return Observable.create(new OnSubscribe<R>() {

            @Override
            public void call(Subscriber<? super R> s) {
                try {
                    s.onNext(run());
                    s.onCompleted();
                } catch (Throwable e) {
                    s.onError(e);
                }
            }

        });
    }

在这个Call方法中执行了具体的业务逻辑run() ;

 

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