Java之 Spring Cloud 微服务搭建 Hystrix （第二个阶段）SpringBoot项目实现商品服务器端是调用

Posted 2022-03-01 北芳科技

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Java之 Spring Cloud 微服务搭建 Hystrix （第二个阶段）【二】【SpringBoot项目实现商品服务器端是调用】

• 一、服务熔断Hystrix入门
• • 1、 服务容错的核心知识
  • • （1）雪崩效应
    • （2）服务隔离
    • （3）熔断降级
    • （4）服务限流
  • 2、 Hystrix介绍
  • 3、 Rest实现服务熔断
  • • （1）order_service_rest工程中添加Hystrix的相关依赖
    • （2）开启熔断
    • （3）配置熔断降级业务逻辑在OrderController当中
    • （4）启动测试
    • （5）超时设置
    • （6）统一降级配置
  • 4、Feign实现服务熔断
  • • （1）修改order_service_feign当中的application.yml在Fegin中开启hystrix
    • （2）配置FeignClient接口的实现类
    • （3）启动运行测试
  • 5、Hystrix 的超时时间
• 二、服务熔断Hystrix高级
• • 1、Hystrix的监控平台
  • • 1）导入依赖
    • 2）添加EnableCircuitBreaker注解（激活Hystrix）
    • 3）设置暴露所有actuator监控的断点
    • 4）运行测试并访问
    • 5）搭建Hystrix DashBoard监控
    • • （1）添加EnableHystrixDashboard 注解
      • （2）运行测试
  • 2、断路器聚合监控Turbine
  • • （1） 搭建TurbineServer
    • • 1）创建工程 hystrix_turbine
      • 2） 引入相关坐标
      • 3） 配置多个微服务的hystrix监控
      • 4） 配置启动类
      • 5） 测试
    • （2） 熔断器的状态
    • • 1）熔断器有三个状态
      • 2）为了能够精确控制请求的成功或失败，我们在 `product_service` ：将之前的延时屏蔽掉
      • 3）设置配置文件
      • 4）运行测试
  • 3、熔断器的隔离策略
  • 4、Hystrix的核心源码

一、服务熔断Hystrix入门

1、 服务容错的核心知识

（1）雪崩效应

在微服务架构中，一个请求需要调用多个服务是非常常见的。

如客户端访问A服务，而A服务需要调用B服务，B服务需要调用C服务，由于网络原因或者自身的原因，如果B服务或者C服务不能及时响应，A服务将处于阻塞状态，直到B服务C服务响应。

此时若有大量的请求涌入，容器的线程资源会被消耗完毕，导致服务瘫痪。

服务与服务之间的依赖性，故障会传播，造成连锁反应，会对整个微服务系统造成灾难性的严重后果，这就是服务故障的“雪崩”效应。

雪崩是系统中的蝴蝶效应导致其发生的原因多种多样，有不合理的容量设计，或者是高并发下某一个方法响应变慢，亦或是某台机器的资源耗尽。

从源头上我们无法完全杜绝雪崩源头的发生，但是雪崩的根本原因来源于服务之间的强依赖，所以我们可以提前评估，做好熔断，隔离，限流。

（2）服务隔离

顾名思义，它是指将系统按照一定的原则划分为若干个服务模块，各个模块之间相对独立，无强依赖。

当有故障发生时，能将问题和影响隔离在某个模块内部，而不扩散风险，不波及其它模块，不影响整体的系统服务。

（3）熔断降级

熔断这一概念来源于电子工程中的断路器（Circuit Breaker）。
在互联网系统中，当下游服务因访问压力过大而响应变慢或失败，上游服务为了保护系统整体的可用性，可以暂时切断对下游服务的调用。
这种牺牲局部，保全整体的措施就叫做熔断。

所谓降级，就是当某个服务熔断之后，服务器将不再被调用，此时客户端可以自己准备一个本地的fallback回调，返回一个缺省值。 也可以理解为兜底。切断以后资源被释放，其他的服务性能提升

（4）服务限流

限流可以认为服务降级的一种，限流就是限制系统的输入和输出流量已达到保护系统的目的。
一般来说系统的吞吐量是可以被测算的，为了保证系统的稳固运行，一旦达到的需要限制的阈值，就需要限制流量并采取少量措施以完成限制流量的目的。
比方：推迟解决，拒绝解决，或者者部分拒绝解决等等。

2、 Hystrix介绍

Hystrix是由Netflix开源的一个延迟和容错库，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延迟和容错。

• 包裹请求：使用HystrixCommand包裹对依赖的调用逻辑，每个命令在独立线程中执行。这使用了设计模式中的“命令模式”。
• 跳闸机制：当某服务的错误率超过一定的阈值时，Hystrix可以自动或手动跳闸，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。

3、 Rest实现服务熔断

（1）order_service_rest工程中添加Hystrix的相关依赖

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

（2）开启熔断

在RestOrderApplication当中添加 @EnableCircuitBreaker 注解开启对熔断器的支持。
可以看到，我们类上的注解越来越多，在微服务中，经常会引入上面的三个注解，于是Spring就提供了
一个组合注解：@SpringCloudApplication

package cn.itbluebox.order;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.domain.EntityScan;
import org.springframework.cloud.client.SpringCloudApplication;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
//@SpringBootApplication
//激活Hystrix
//@EnableCircuitBreaker
@EntityScan("cn.itbluebox.order.entity")
@SpringCloudApplication
public class RestOrderApplication 

	@LoadBalanced
	@Bean
	public RestTemplate restTemplate() 
		return new RestTemplate();
	

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

（3）配置熔断降级业务逻辑在OrderController当中

@RestController
@RequestMapping("/order")
/**
 * @DefaultProperties : 指定此接口中公共的熔断设置
 *      如果过在@DefaultProperties指定了公共的降级方法
 *      在@HystrixCommand不需要单独指定了
 */
//@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallBack")
public class OrderController 
	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;
	/**
	 * 使用注解配置熔断保护
	 *     fallbackmethod : 配置熔断之后的降级方法
	 */
	@HystrixCommand(fallbackMethod = "orderFallBack")
	@RequestMapping(value = "/buy/id",method = RequestMethod.GET)
	public Product findById(@PathVariable Long id) 
		if(id != 1) 
			throw  new  RuntimeException("服务器异常");
		
		return restTemplate.getForObject("http://service-product/product/1",Product.class);
	
	/**
	 * 降级方法
	 *  和需要收到保护的方法的返回值一致
	 *  方法参数一致
	 */
	public Product orderFallBack(Long id) 
		Product product = new Product();
		product.setProductName("触发降级方法");
		return product;
	

有代码可知，为 findById方法编写一个回退方法orderFallBack，
该方法与 findById方法具有相同的参数与返回值类型，该方法返回一个默认的错误信息。

在 findById方法上，使用注解@HystrixCommand的fallbackMethod属性，指定熔断触发的降级方法是 orderFallBack。

因为熔断的降级逻辑方法必须跟正常逻辑方法保证：
相同的参数列表和返回值声明。在 findById方法上 HystrixCommand(fallbackMethod = "orderFallBack") 用来声明一个降级逻辑的方法

（4）启动测试

访问：http://localhost:9004/order/buy/1

（5）超时设置

在之前的案例中，请求在超过1秒后都会返回错误信息，这是因为Hystix的默认超时时长为1，我们可以通过配置修改这个值：

hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 3000  #默认的连接的超时时间是1秒，若1秒没有返回数据，会自动触发降级逻辑

启动测试

http://localhost:9004/order/buy/1

这时我们将product_service停止

再次访问：http://localhost:9004/order/buy/1
运行成功：触发降级方法

（6）统一降级配置

在OrderController当中指定统一的降级方法

package cn.itbluebox.order.controller;

import cn.itbluebox.order.entity.Product;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.DefaultProperties;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
@RequestMapping("/order")
/**
 * @DefaultProperties : 指定此接口中公共的熔断设置
 *      如果过在@DefaultProperties指定了公共的降级方法
 *      在@HystrixCommand不需要单独指定了
 */
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallBack")
public class OrderController 
	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;
	/**
	 * 使用注解配置熔断保护
	 *     fallbackmethod : 配置熔断之后的降级方法
	 */
	@HystrixCommand
	@RequestMapping(value = "/buy/id",method = RequestMethod.GET)
	public Product findById(@PathVariable Long id) 
		if(id != 1) 
			throw  new  RuntimeException("服务器异常");
		
		return restTemplate.getForObject("http://service-product/product/1",Product.class);
	
	/*
	指定统一的降级方法
		参数：没有参数
	 */
	public Product defaultFallBack()
		Product product = new Product();
		product.setProductName("触发统一的降级方法");
		return product;
	
	/**
	 * 降级方法
	 *  和需要收到保护的方法的返回值一致
	 *  方法参数一致
	 */
	public Product orderFallBack(Long id) 
		Product product = new Product();
		product.setProductName("触发降级方法");
		return product;
	

启动运行测试

访问http://localhost:9004/order/buy/1

4、Feign实现服务熔断

SpringCloud Fegin默认已为Feign整合了hystrix，所以添加Feign依赖后就不用在添加hystrix，那么怎么才能让Feign的熔断机制生效呢，只要按以下步骤开发：

（1）修改order_service_feign当中的application.yml在Fegin中开启hystrix

在Feign中已经内置了hystrix，但是默认是关闭的需要在工程的 application.yml 中开启对hystrix的支持

  hystrix: #在feign中开启hystrix熔断
    enabled: true

（2）配置FeignClient接口的实现类

基于Feign实现熔断降级，那么降级方法需要配置到FeignClient接口的实现类中
在order_service_feign当中创建ProductFeignClientCallBack

package cn.itbluebox.order.feign;
import cn.itbluebox.order.entity.Product;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class ProductFeignClientCallBack implements ProductFeignClient 
	/**
	 * 熔断降级的方法
	 */
	public Product findById(Long id) 
		Product product = new Product();
		product.setProductName("feign调用触发熔断降级方法");
		return product;
	

（3）启动运行测试

访问：http://localhost:9003/order/buy/1

5、Hystrix 的超时时间

#默认的连接的超时时间是1秒，若1秒没有返回数据，会自动触发降级逻辑

hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 3000  #默认的连接的超时时间是1秒，若1秒没有返回数据，会自动触发降级逻辑,这里设置的是3秒

二、服务熔断Hystrix高级

我们知道，当请求失败，被拒绝，超时的时候，都会进入到降级方法中。但进入降级方法并不意味着断路器已经被打开。那么如何才能了解断路器中的状态呢？

1、Hystrix的监控平台

除了实现容错功能，Hystrix还提供了近乎实时的监控HystrixCommandHystrixObservableCommand在执行时，会生成执行结果和运行指标。

比如每秒的请求数量，成功数量等。

这些状态会暴露在Actuator提供的/health端点中。
只需为项目添加 spring-boot-actuator 依赖，重启项目，
即可看到实时的监控数据。

1）导入依赖

		<!--引入Hystrix的监控信息 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
        </dependency>

2）添加EnableCircuitBreaker注解（激活Hystrix）

package cn.itbluebox.order;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.domain.EntityScan;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;

@SpringBootApplication
@EntityScan("cn.itbluebox.order.entity")
//激活Feign
@EnableFeignClients
//激活Hystrix
@EnableCircuitBreaker
public class FeignOrderApplication 
	public static void main(String[] args) 
		SpringApplication.run(FeignOrderApplication.class,args);
	

3）设置暴露所有actuator监控的断点

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'

4）运行测试并访问

访问：http://localhost:9003/actuator/hystrix.stream

访问http://localhost:9003/order/buy/1

再次访问：http://localhost:9003/actuator/hystrix.stream

5）搭建Hystrix DashBoard监控

刚刚讨论了Hystrix的监控，但访问/hystrix.stream接口获取的都是已文字形式展示的信息。很难通过文字直观的展示系统的运行状态，所以Hystrix官方还提供了基于图形化的DashBoard（仪表板）监控平台。

Hystrix仪表板可以显示每个断路器（被@HystrixCommand注解的方法）的状态。

（1）添加EnableHystrixDashboard 注解

在启动类使用@EnableHystrixDashboard注解激活仪表盘项目

package cn.itbluebox.order;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.domain.EntityScan;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;

@SpringBootApplication
@EntityScan("cn.itbluebox.order.entity")
//激活Feign
@EnableFeignClients
//激活Hystrix
@EnableCircuitBreaker
//激活仪表盘项目
@EnableHystrixDashboard
public class FeignOrderApplication 
	public static void main(String[] args) 
		SpringApplication.run(FeignOrderApplication.class,args);
	

（2）运行测试

访问：http://localhost:9003/hystrix
在下列输入框当中输入：http://localhost:9003/actuator/hystrix.stream

点击：Monitor Stream


参数解释

2、断路器聚合监控Turbine

在微服务架构体系中，每个服务都需要配置Hystrix DashBoard监控。

如果每次只能查看单个实例的监控数据，就需要不断切换监控地址，这显然很不方便。要想看这个系统的Hystrix Dashboard数据就需要用到Hystrix Turbine。

Turbine是一个聚合所有Hystrix 监控数据的工具，他可以将所有相关微服务的Hystrix 监控数据聚合到一起，方便使用。引入Turbine后，整个监控系统架构如下：

（1） 搭建TurbineServer

1）创建工程 hystrix_turbine

2） 引入相关坐标

Java之 Spring Cloud 微服务搭建 Consul（第一个阶段）SpringBoot项目实现商品服务器端是调用

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