Hystrix使用的正确姿势

Posted 2021-04-30 码农飞哥

前言

这一篇我们将重点介绍一下用Hystrix来做限流器以及服务隔离器。

工作流程

首先让我们看看官方文档上的工作流程图。

在这里插入图片描述

英文版的流程图看不懂，没关系，咱们还有中文版的工作流程图。

在这里插入图片描述

流程说明

1. 每次调用创建一个新的HystrixCommand,把依赖调用封装在run()方法中。

2. 执行execute()/queue()做同步或者异步调用

3. 当前调用是否已被缓存，是的话则直接返回结果，否则进入步骤4。

4. 判断熔断器（circuit-breaker）是否打开，如果打开跳到步骤8，进行降级策略，如果关闭进入步骤5。

5. 判断线程池/队列/信号量是否跑满，如果跑满进入降级步骤8，否则继续后续步骤6。

6. 调用HystrixCommand的run方法，运行依赖逻辑
   6.1. 调用是否出现异常，否：继续，是：进入步骤8
   6.2. 调用是否超时，否：返回调用结果，是进入步骤8。

7. 搜集5、6步骤所有的运行状态（成功，失败，拒绝，超时）上报给熔断器，用于判断统计从而判断熔断器状态。

8. getFallback()降级逻辑，四种触发getFallback调用情况，返回执行成功结果。

两种资源隔离模式

说完了Hystrix的工作机制之后，接下来，我们来看下Hystrix的两种资源隔离模式。

线程池隔离模式

使用一个线程池用来存储当前的请求，线程池对请求作处理，设置任务返回处理超时时间，堆积的请求堆积入线程池队列，这种方式需要为每个依赖的服务申请线程池，有一定的资源消耗，好处是可以应对突发流量。

信号量（Semaphore）隔离模式

使用一个原子计数器（或信号量）来记录当前有多少个线程正在运行，请求来先判断计数器的数值，若超过设置的最大线程个数则丢弃该类型的新请求，若不超过则执行计数操作请求，则计数器+1，请求返回计数器-1，无法处理突发流量。
下图展示了线程池隔离模式和信号量隔离模式的比较。

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接下来就让我们来看看Hystrix的基本配置。Hystrix支持的配置有很多，主要就是Command相关的配置，熔断器相关的配置， 线程池相关的配置。很多配置都有默认值，我们可以合理的使用其默认值。

Hystrix的基本配置

HystrixCommand支持如下的配置：
  GroupKey:  该命令属于哪一个组，可以帮助我们更好的组织命令。
  CommandKey: 该命令的名称
  ThreadPoolKey: 该命令所属线程池的名称，同样配置的命令会共享同一线程池，若不配置，会默认使用GroupKey作为线程池名称。
  CommandProperties: 该命令的一些设置，包括断路器的配置，隔离策略，降级设置以及一些监控指标等。
  ThreadPoolProerties:关于线程池的配置，包括线程池大小，排队队列的大小等。

1. Command配置
   Command配置源码在HystrixCommandProperties，构造Command是通过Setter进行配置。

配置项	配置说明	默认值
execution.isolation.strategy	使用命令调用隔离方式	采用线程池隔离 ExecutionIsolationStrategy.THREAD
execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds	使用线程隔离时，调用超时时间	1秒
execution.timeout.enabled	超时开关	true
execution.isolation.thread.interruptOnTimeout	使用线程池隔离时，是否对命令执行超时	true
execution.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests	使用信号量隔离时，命令调用最大的并发数	10
fallback.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests	使用信号量隔离时，命令fallback(降级)调用最大的并发数	10
metrics.rollingStats.timeInMilliseconds	统计滚动的时间窗口	5000
metrics.rollingStats.numBuckets	统计窗口的Buckets的数量	10
metrics.rollingPercentile.enabled	否开启监控统计功能	true

2. 熔断器（Circuit Breaker）配置
   Circuit Breaker配置源码在HystrixCommandProperties,构造Command时通过Setter进行配置,每种依赖使用一个CircuitBreaker

配置项	配置说明	默认值
circuitBreaker.enabled	是否启用熔断器	true
circuitBreaker.requestVolumeThreshold	熔断器在整个统计时间内是否开启的阀值	默认20秒。也就是10秒钟内至少请求20次，熔断器才发挥起作用
circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds	熔断器默认工作时间	5秒.熔断器中断请求5秒后会进入半打开状态,放部分流量过去重试
circuitBreaker.errorThresholdPercentage	当出错率超过50%后熔断器启动	50%
circuitBreaker.forceOpen	是否强制开启熔断器阻断所有请求	false
circuitBreaker.forceClosed	是否允许熔断器忽略错误	false

3. ThreadPool的配置
   ThreadPool配置源码在HystrixThreadPoolProperties,构造ThreadPool是通过Setter方法进行配置的，具体配置解释和默认值如下：

配置项	配置说明	默认值
coreSize	核心线程数，请求高峰时99.5%的平均响应时间 + 向上预留一些即可	10
maximumSize	最大线程数	10
keepAliveTimeMinutes	线程的有效时长	1分钟
maxQueueSize	配置线程池等待队列长度，默认值：-1，-1表示不等待直接拒绝，测试表明线程池使用直接拒绝测试+合适大小的非回缩线程池效率最高，所以不建议修改此值，当使用非回缩线程池时，queueSizeRejectionThreshold,keepAliveTimeMinutes 参数无效	-1

小试牛刀

引入依赖

  <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
            <version>2.0.0.RELEASE</version>
        </dependency>

配置HystrixConfig

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

定义接口HystrixCommand

@Service
public class HelloService {

    @HystrixCommand(
            fallbackMethod = "helloError",
            commandProperties = {
                    @HystrixProperty(name = "execution.isolation.strategy", value = "THREAD"),
                    @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "1000"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled", value = "true"),
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "2")
            },
            threadPoolProperties = {
                    @HystrixProperty(name = "coreSize", value = "5"),
                    @HystrixProperty(name = "maximumSize", value = "5"),
                    @HystrixProperty(name = "maxQueueSize", value = "10")
            }
    )
    public String sayHello(String name) {
        try {
            Thread.sleep(5000);
            return "Hello" + name + "!";
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    public String helloError(String name) {
        return "服务器繁忙，请稍后访问！";
    }
}

调用

@RestController
public class HelloController {
    @Autowired
    private HelloService helloService;

    @GetMapping("/hystrixTest.do")
    public String hystrixTest() {
        return helloService.sayHello("项伟");
    }
}

测试结果

在这里插入图片描述

总结

本文主要首先介绍了Hystrix的工作流程，然后介绍了Hystrix的两种隔离策略，主要是线程池的隔离策略以及信号量的隔离策略，默认的话是线程池的隔离策略，该策略可以应对突发流量。接着就是介绍了Hystrix的基本配置，其配置主要是通过@HystrixCommand注解来配置的。配置按照功能划分有Command的配置，熔断器（circuitBreaker）的配置以及线程池（threadPool）的配置。最后就是通过一个简单的demo来实际使用Hystrix。

参考

微服务容错限流Hystrix入门
hystrix基本配置项（2）