Spring Boot中使用断路器

Posted 2021-01-01

           断路器本身是电路上的一种过载保护装置，当线路中有电器发生短路时，它能够及时的切断故障电路以防止严重后果发生。通过服务熔断(也可以称为断路)、降级、限流(隔离)、异步RPC等手段控制依赖服务的延迟与失败，防止整个服务雪崩。一个断路器可以装饰并且检测了一个受保护的功能调用。根据当前的状态决定调用时被执行还是回退。通常情况下，一个断路器实现三种类型的状态：open、half-open以及closed：

1. closed状态的调用被执行，事务度量被存储，这些度量是实现一个健康策略所必备的。
2. 倘若系统健康状况变差，断路器就处在open状态。此种状态下，所有调用会被立即回退并且不会产生新的调用。open状态的目的是给服务器端回复和处理问题的时间。
3. 一旦断路器进入一个open状态，超时计时器开始计时。如果计时器超时，断路器切换到half-open状态。在half-open状态调用间歇性执行以确定问题是否已解决。如果解决，状态切换回closed状态。

         断路器背后的基本思想非常简单。将受保护的函数调用包装在断路器对象中，该对象监视故障。一旦故障达到某个阈值，断路器就会跳闸，并且所有对断路器的进一步调用都会返回错误，而根本不会进行受保护的呼叫。通常，如果断路器跳闸，您还需要某种监控器警报。

 如何快速使用Hystrix呢？下面跟着我1234……

1、加入@EnableCircuitBreaker注解

@EnableCircuitBreaker
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClientspublic class DroolsAppApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DroolsAppApplication.class, args);
    }
}

Hystrix整体执行过程，首先，Command会调用run方法，如果run方法超时或者抛出异常，且启用了降级处理，则调用getFallback方法进行降级；

2、使用@HystrixCommand注解

 @HystrixCommand(fallbackMethod = "reliable")
    public String readingList() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return "jinpingmei";
    }

    public String reliable() {
        return "you love interesting book";
    }

3、添加引用

    compile("org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-hystrix")
    compile(\'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-turbine\')

4、设置超时时间

hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=5000

     执行结果如下：

    正常应该返回：

你不要喜欢jinpingmei，要喜欢有意思的书；这样使用好舒服啊，@EnableCircuitBreaker这个注解就这么强大吗？

HystrixCommandAspect 通过AOP拦截所有的@HystrixCommand注解的方法，从而使得@HystrixCommand能够集成到Spring boot中，

HystrixCommandAspect的关键代码如下：

1.方法 hystrixCommandAnnotationPointcut() 定义拦截注解HystrixCommand

 2.方法 hystrixCollapserAnnotationPointcut()定义拦截注解HystrixCollapser

 3.方法methodsAnnotatedWithHystrixCommand(…)通过@Around(…)拦截所有HystrixCommand和HystrixCollapser注解的方法。详细见方法注解

@Aspect
public class HystrixCommandAspect {

    private static final Map<HystrixPointcutType, MetaHolderFactory> META_HOLDER_FACTORY_MAP;

    static {
        META_HOLDER_FACTORY_MAP = ImmutableMap.<HystrixPointcutType, MetaHolderFactory>builder()
                .put(HystrixPointcutType.COMMAND, new CommandMetaHolderFactory())
                .put(HystrixPointcutType.COLLAPSER, new CollapserMetaHolderFactory())
                .build();
    }

    @Pointcut("@annotation(com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand)")

    public void hystrixCommandAnnotationPointcut() {
    }

    @Pointcut("@annotation(com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCollapser)")
    public void hystrixCollapserAnnotationPointcut() {
    }

    @Around("hystrixCommandAnnotationPointcut() || hystrixCollapserAnnotationPointcut()")
    public Object methodsAnnotatedWithHystrixCommand(final ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        Method method = getMethodFromTarget(joinPoint);
        Validate.notNull(method, "failed to get method from joinPoint: %s", joinPoint);
        if (method.isAnnotationPresent(HystrixCommand.class) && method.isAnnotationPresent(HystrixCollapser.class)) {
            throw new IllegalStateException("method cannot be annotated with HystrixCommand and HystrixCollapser " +
                    "annotations at the same time");
        }
        MetaHolderFactory metaHolderFactory = META_HOLDER_FACTORY_MAP.get(HystrixPointcutType.of(method));
        MetaHolder metaHolder = metaHolderFactory.create(joinPoint);
        HystrixInvokable invokable = HystrixCommandFactory.getInstance().create(metaHolder);
        ExecutionType executionType = metaHolder.isCollapserAnnotationPresent() ?
                metaHolder.getCollapserExecutionType() : metaHolder.getExecutionType();
        Object result;
        try {
            result = CommandExecutor.execute(invokable, executionType, metaHolder);
        } catch (HystrixBadRequestException e) {
            throw e.getCause();
        }
        return result;
    }

那么HystrixCommandAspect是如何初始化，是通过HystrixCircuitBreakerConfiguration实现的

@Configuration
public class HystrixCircuitBreakerConfiguration {

@Bean
public HystrixCommandAspect hystrixCommandAspect() {
return new HystrixCommandAspect();
}

那么谁来触发HystrixCircuitBreakerConfiguration执行初始化

先看spring-cloud-netflix-core**.jar包的spring.factories里有这段配置，是由注解EnableCircuitBreaker触发

org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker=\\
org.springframework.cloud.netflix.hystrix.HystrixCircuitBreakerConfiguration

那么@EnableCircuitBreaker如何触发HystrixCircuitBreakerConfiguration
通过源码查看，此类通过@Import初始化EnableCircuitBreakerImportSelector类

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@Import(EnableCircuitBreakerImportSelector.class)
public @interface EnableCircuitBreaker {
}

          EnableCircuitBreakerImportSelector是SpringFactoryImportSelector子类。此类在初始化后，会执行selectImports(AnnotationMetadata metadata)的方法。此方法会根据注解启动的注解（这里指@EnableCircuitBreaker）从spring.factories文件中获取其配置需要初始化@Configuration类（这里是org.springframework.cloud.netflix.hystrix.HystrixCircuitBreakerConfiguration），从而最终初始化HystrixCommandAspect 类，从而实现拦截HystrixCommand的功能

          以上就是通过@EnableCircuitBreake可以开启Hystrix的原理。Hystrix用到了观察者模式AbstractCommand.executeCommandAndObserve()模式，下次我们来深入说一下观察者模式。欢迎拍砖！