SpringCloud-2.0：（11. 服务降级 - Hystrix - 解决问题）

Posted 2022-04-06 ABin-阿斌

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了SpringCloud-2.0：（11. 服务降级 - Hystrix - 解决问题）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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声明：
- 原文作者：csdn：yuan_404

文章目录

1 . 上一篇的问题与解决办法
3 . 服务熔断
4 . 服务监控
5 . Hystrix 流程图

1 . 上一篇的问题与解决办法

1.1 问题

超时导致服务器变慢（转圈）
出错（宕机或程序运行出错）

1.2 解决

对方服务（8007）超时了，调用者（80）不能一直卡死等待，必须有服务降级
对方服务（8007）宕机了，调用者（80）不能一直卡死等待，必须有服务降级
对方服务（8007）OK，调用者（80）自己出故障或有自我要求（自己的等待时间小于服务提供者），自己处理降级
服务降级
========

哪些情况会触发服务降级 ：

程序运行异常
服务超时
服务熔断触发服务降级
线程池 / 信号量打满

2.1 配置 Provider 提供端

服务降级的注解 @HystrixCommand
先从自身找问题，设置自身调用超时时间的峰值，峰值内可以正常运行，超过了需要服务降级 fallback
所以需要对 Provider - 8007 进行超时设置

在业务类中启用 Fallback

//失败
@Override
/** 配置需要进行 FallBack 的方法 */
@HystrixCommand(
        // fallbackMethod :出错后处理方法的方法名
        fallbackMethod = "paymentInfo_TimeOutHandler",
        // 方法设置超时时间为 2000 ms => 2 s
        // 也即该方法在给时间内执行完即正常，超过该时间则执行下面的异常方法
        commandProperties = @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",
                            value = "2000")
)
public String paymentInfo_TimeOut(Integer id)
    int timeNumber = 3;
    try  TimeUnit.SECONDS.sleep(timeNumber); catch (Exception e) e.printStackTrace();
    return "线程池："+Thread.currentThread().getName()+"   paymentInfo_TimeOut,id：  "+id+"\\t"+"呜呜呜"+" 耗时(秒)"+timeNumber;

/** 上面方法的出错后的处理类 */
public String paymentInfo_TimeOutHandler(Integer id)
    return "线程池："+Thread.currentThread().getName()+"   paymentInfo_TimeOutHandler,id：  "+id+"\\t"+"/(ㄒoㄒ)/~~";

在主启动类上，添加：@EnableCircuitBreaker
启动测试

总结
- 不管是服务超时，还是运行异常都会执行这个异常处理的方法。
- 如果对@HystrixCommand内属性的修改建议直接重启微服务，不使用热部署，因为有的时候热部署识别不到这一块内容的改变

2.2 配置 Consumer 消费端

Consumer 消费端，也需要更好的保护自己，也需要进行客户端降级保护
对 Consumer-feign-hystrix-80 进行修改

修改 YML

feign:
  hystrix:
    #如果处理自身的容错就开启。开启方式与生产端不一样。
    enabled: true

在主启动类上配置：@EnableHystrix

修改 Controller

@GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/id")
@HystrixCommand(
        fallbackMethod = "paymentTimeOutFallbackMethod",
        commandProperties = @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",
                value = "1500")
)
public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id)
    String result = paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
    log.info("*******result:"+result);
    return result;

public String paymentTimeOutFallbackMethod(@PathVariable("id") Integer id)
    return "我是消费者80，对付支付系统繁忙请10秒钟后再试或者自己运行出错请检查自己,(┬＿┬)";

启动测试

上述方法产生的问题
- 每个业务方法对应一个处理的方法，代码膨胀
- 业务方法和降级的方法放在一起，代码混乱

2.3 解决办法 - 代码膨胀

在 Controller 上配置默认处理方法

@DefaultProperties(defaultFallback = “”)
配置这个注解之后，当前 Controller 中的方法

如果有具体配置对应的处理方法 (就像 2.1、2.2 中配置的那样) 就执行配置的对应的处理方法
如果没有执行处理方法，就都执行一个默认的处理方法

在实际使用中，一般只有很关键的方法才配置专门的处理方法，其他大多数都是用默认的。

修改 Consumer-feign-hystrix-80 的 Controller

@DefaultProperties(defaultFallback = "payment_Global_FallbackMethod")
public class OrderHystrixController 

  	 ……
  	 
    /** 全局的 默认的 FallBack 处理方法 */
    public String payment_Global_FallbackMethod()
        return "Global异常处理信息，请稍后再试,(┬＿┬)";

重启测试

2.4 解决办法 - 代码混乱

所有的业务逻辑和 FallBack 方法都写在 Controller 中，耦合度很高。
因为之前运行时异常和超时异常的处理都演示了，下面就换一个异常情况 —— Provider 突然宕机了（解耦的思路都是一样的）。
实际中常遇到的异常情况：运行时异常、超时异常、宕机
所以下面的修改都在 Consumer-feign-hystrix-80 中
思路：

为Feign客户端定义的 Service 接口添加一个服务降级处理的实现类即可实现解耦

新建一个 Service 接口：PaymentFallbackService

根据 cloud-consumer-feign-hystrix-order80 已经有的 PaymentHystrixService 接口，重新新建一个类 PaymentFallbackService 实现该接口，统一为接口里面的方法进行异常处理

/** 用于处理 FallBack  */
@Component
public class PaymentFallbackService implements PaymentHystrixService
    @Override
    public String paymentInfo_OK(Integer id) 
        return "---PaymentFallbackService - FallBack - paymentInfo_OK - /(ㄒoㄒ)/~~";
    

    @Override
    public String paymentInfo_TimeOut(Integer id) 
        return "---PaymentFallbackService - FallBack - paymentInfo_TimeOut - /(ㄒoㄒ)/~~";

修改 YML

这个之前已经添加过了，但是实际使用中不能忘记这一步

feign:
  hystrix:
    #如果处理自身的容错就开启。开启方式与生产端不一样。
    enabled: true

修改原有的 Service 接口：PaymentHystrixService

@FeignClient(
    value = "CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX-PAYMENT",
    // 这个属性的值就是刚刚写的 FallBack Service 的类对象
    fallback= PaymentFallbackService.class)

重启测试

3 . 服务熔断

3.1 什么是服务熔断

类比保险丝
熔断机制是应对雪崩效应的一种微服务链路保护机制。当扇出链路的某个微服务出错不可用或者响应时间太长时，会进行服务的降级，进而熔断该节点微服务的调用，快速返回错误的响应信息。
当检测到该节点微服务调用响应正常后，恢复调用链路。
在Spring Cloud框架里，熔断机制通过Hystrix实现。Hystrix会监控微服务间调用的状况，
当失败的调用到一定阈值，缺省是5秒内20次调用失败，就会启动熔断机制。熔断机制的注解是@HystrixCommand。
大神论文：https://martinfowler.com/bliki/CircuitBreaker.html

3.2 使用

修改 cloud-provider-payment-Hystrix-8007

修改 PaymentService

// ========= 服务熔断 =========
public String paymentCircuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id);

修改 PaymentServiceImpl

// ========= 服务熔断 =========
@Override
@HystrixCommand(
        // 兜底的方法
        fallbackMethod = "paymentCircuitBreaker_fallback",
        commandProperties = 
            // 是否开启断路器
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),
            // 请求次数，表示每 10 次请求失败率达到下面的配置失败率，则熔断
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "10"),
            // 时间范围
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "10000"),
            // 失败率达到多少后跳闸，这里表示 60 %
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "60"),
)
public String paymentCircuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id)
    if (id < 0)
        // 当传入负数，故意抛出异常
        throw new RuntimeException("*****id 不能负数");
    
    String serialNumber = IdUtil.simpleUUID();

    return Thread.currentThread().getName()+"\\t"+"调用成功,流水号："+serialNumber;

/** 异常的处理方法 */
public String paymentCircuitBreaker_fallback(@PathVariable("id") Integer id)
    return "id 不能负数，请稍候再试,(┬＿┬)/~~     id: " +id;

电路断开和闭合的精确方式如下：

假设整个电路的 请求次数 是否达到某个阈值
(HystrixCommandProperties.circuitBreakerRequestVolumeThreshold() )…
假设 误差百分比 超过阈值误差百分比
(HystrixCommandProperties.circuitBreakerErrorThresholdPercentage() )…
然后断路器从闭合到断开
当它断开时，它会使对该断路器的 所有请求短路。
过了一段时间
( HystrixCommandProperties.circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds() ),下一个单一请求被允许通过（这是半开放状态）。
- 如果请求失败，断路器将在休眠窗口期间返回打开状态。
- 如果请求成功，断路器将转换为闭合状态，1 中的逻辑将再次接管

修改 PaymentController

// ====== 服务熔断 =====
@GetMapping("/payment/circuit/id")
public String paymentCircuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id)
    String result = paymentService.paymentCircuitBreaker(id);
    log.info("*******result:"+result);
    return result;

启动服务，测试

测试输入正数
测试输入负数
执行 10 次，让错误率超过 60 %，故意让断路器打开

当过了 10000 ms 之后，就进入了半开阶段

3.3 总结

之前给的 “大神论文” 中提到

熔断类型

熔断打开
请求不再进行调用当前服务，内部设置时钟一般为MTTR(平均故障处理时间)，当打开时长达到所设时钟则进入熔断状态
熔断关闭
熔断关闭不会对服务进行熔断
熔断半开
部分请求根据规则调用当前服务，如果请求成功且符合规则则认为当前服务恢复正常，关闭熔断

断路器在什么情况下起作用

涉及到断路器的三个重要参数: 快照时间窗、请求总数阀值、错误百分比阀值。

快照时间窗 : 断路器确定是否打开需要统计一些请求和错误数据，而统计的时间范围就是快照时间窗，默认为最近的10秒。
请求总数阀值 : 在快照时间窗内，必须满足请求总数阀值才有资格熔断。默认为20，意味着在10秒内，如果该hystri命令的调用次数不足20次，即使所有的请求都超时或其他原因失败，断路器都不会打开。
错误百分比阀值 : 当请求总数在快照时间窗内超过了阀值，比如发生了30次调用，如果在这30次调用中，有15次发生了超时异常，也就是超过50%的错误百分比，在默认设定50%阀值情况下，这时候就会将断路器打开。

断路器默认开启或者关闭的条件

当满足一定阀值的时候（默认10秒内超过20个请求次数）
当失败率达到一定的时候（默认10秒内超过50%请求失败）
到达以上阀值，断路器将会开启
当开启的时候，所有请求都不会进行转发
一段时间之后（默认是5秒），这个时候断路器是半开状态，会让其中一个请求进行转发。如果成功，断路器会关闭，若失败，继续开启。重复4和5

断路器打开之后

再有请求调用的时候，将不会调用主逻辑，而是直接调用降级falback。通过断路器，实现了自动地发现错误并将降级逻辑切换为主逻辑，以减少相应延迟的效果。
原来的主逻辑要如何恢复呢?
对于这一问题，hystrix也为我们实现了自动恢复功能。
当断路器打开，对主逻辑进行熔断之后，hystrix会启动一个休眠时间窗，在这个时间窗内，降级逻辑是临时的成为主逻辑，
当休眠时间窗到期，断路器将进入半开状态，释放一次请求到原来的主逻辑上，如果此次请求正常返回，那么断路器将继续闭合，主逻辑恢复，如果这次请求依然有问题，断路器继续进入打开状态，休眠时间窗重新计时。

官网断路器流程图

所有的配置

4 . 服务监控

HystrixDashboard

Hystri 会持续地记录所有通过Hystrix发起的请求的执行信息，并以统计报表和图形的形式展示给用户，包括每秒执行多少请求多少成功，多少失败等。
Netflix 通过 hystrix-metrics-event-stream 项目实现了对以上指标的监控。Spring Cloud 也提供了 Hystrix Dashboard 的整合，对监控内容转化成可视化界面。

4.1 环境搭建

新建一个模块：cloud-consumer-hystrix-dashboard-9001

修改 POM

<dependencies>
    <!--新增hystrix dashboard-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
        <scope>runtime</scope>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

编写 YML
```
server:
  port: 9001
```

编写主启动类

@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard
public class HystrixDashboardMain9001 
    public static void main(String[] args) 
        SpringApplication.run(HystrixDashboardMain9001.class, args);

启动该模块，测试

访问：http://localhost:9001/hystrix

4.2 修改被监控的 Provider

修改 cloud-provider-payment-Hystrix-8007

确保所有需要监控的服务模块，都进入该依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

修改主启动类

直接添加到 main 方法的下面

@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;