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Hystrix断路器-微服务(九)

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导读：本篇文章讲解 Hystrix断路器-微服务(九)，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com

Hystrix

概述

分布式系统面临的问题

复杂分布式体系结构中的应用程序有数十个依赖关系，每个依赖关系在某些时候将不可避免地失败。
在这里插入图片描述
服务雪崩
多个微服务之间调用的时候，假设微服务A调用微服务B和微服务C，微服务B和微服务C又调用其它的微服务，这就是所谓的“扇出”。如果扇出的链路上某个微服务的调用响应时间过长或者不可用，对微服务A的调用就会占用越来越多的系统资源，进而引起系统崩溃，所谓的“雪崩效应”.

对于高流量的应用来说，单一的后端依赖可能会导致所有服务器上的所有资源都在几秒钟内饱和。比失败更糟糕的是，这些应用程序还可能导致服务之间的延迟增加，备份队列，线程和其他系统资源紧张，导致整个系统发生更多的级联故障。这些都表示需要对故障和延迟进行隔离和管理，以便单个依赖关系的失败，不能取消整个应用程序或系统。
所以，
通常当你发现一个模块下的某个实例失败后，这时候这个模块依然还会接收流量，然后这个有问题的模块还调用了其他的模块，这样就会发生级联故障，或者叫雪崩。

是什么

Hystrix是一个用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库，在分布式系统里，许多依赖不可避免的会调用失败，比如超时、异常等，Hystrix能够保证在一个依赖出问题的情况下，不会导致整体服务失败，避免级联故障，以提高分布式系统的弹性。

“断路器”本身是一种开关装置，当某个服务单元发生故障之后，通过断路器的故障监控（类似熔断保险丝），向调用方返回一个符合预期的、可处理的备选响应（FallBack），而不是长时间的等待或者抛出调用方无法处理的异常，这样就保证了服务调用方的线程不会被长时间、不必要地占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩。

能干嘛

  • 服务降级
  • 服务熔断
  • 接近实时的监控

官网资料

Hystrix官宣，停更进维

  • 被动修复bugs
  • 不再接受合并请求
  • 不再发布新版本

Hystrix重要概念

服务降级

服务器忙，请稍后再试，不让客户端等待并立刻返回一个友好提示，fallback

哪些情况会出发降级

  • 程序运行异常
  • 超时
  • 服务熔断触发服务降级
  • 线程池/信号量打满也会导致服务降级

服务熔断

  • 类比保险丝达到最大服务访问后，直接拒绝访问，拉闸限电，然后调用服务降级的方法并返回友好提示
  • 就是保险丝 【服务的降级->进而熔断->恢复调用链路】

服务限流

秒杀高并发等操作，严禁一窝蜂的过来拥挤，大家排队，一秒钟N个，有序进行

hystrix 案例构建

新建cloud-provider-hystrix-payment8001

POM

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>mscloud03</artifactId>
        <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>cloud-provider-hystrix-payment8001</artifactId>

    <dependencies>
        <!--hystrix-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <!--eureka client-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <!--web-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <dependency><!-- 引入自己定义的api通用包，可以使用Payment支付Entity -->
            <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </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>
</project>

YML

server:
  port: 8001

spring:
  application:
    name: cloud-provider-hystrix-payment

eureka:
  client:
    register-with-eureka: true
    fetch-registry: true
    service-url:
      #defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka,http://eureka7002.com:7002/eureka
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

主启动

package com.atguigu.springcloud;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-02-04 13:04
 */
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进eureka服务中
public class PaymentHystrixMain8001
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SpringApplication.run(PaymentHystrixMain8001.class,args);
    }
}

业务类

service

 
package com.atguigu.springcloud.service;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-02-04 13:12
 */
@Service
public class PaymentService
{
    /**
     * 正常访问，一切OK
     * @param id
     * @return
     */
    public String paymentInfo_OK(Integer id)
    {
        return "线程池:"+Thread.currentThread().getName()+"paymentInfo_OK,id: "+id+"\t"+"O(∩_∩)O";
    }

    /**
     * 超时访问，演示降级
     * @param id
     * @return
     */
    public String paymentInfo_TimeOut(Integer id)
    {
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
        return "线程池:"+Thread.currentThread().getName()+"paymentInfo_TimeOut,id: "+id+"\t"+"O(∩_∩)O，耗费3秒";
    }
}

controller

 
package com.atguigu.springcloud.controller;

import com.atguigu.springcloud.service.PaymentService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestHeader;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2019-11-22 13:02
 */
@RestController
@Slf4j
public class PaymentController
{
    @Autowired
    private PaymentService paymentService;

    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;


    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        String result = paymentService.paymentInfo_OK(id);
        log.info("****result: "+result);
        return result;
    }

    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id) throws InterruptedException
    {
        String result = paymentService.paymentInfo_TimeOut(id);
        log.info("****result: "+result);
        return result;
    }
}

正常测试

  • 启动eureka7001
  • 启动cloud-provider-hystrix-payment8001
  • 访问
    • success的方法

    http://localhost:8001/payment/hystrix/ok/31

    • 每次调用耗费5秒钟

    http://localhost:8001/payment/hystrix/timeout/31

  • 上述module均OK

以上述为根基平台，从正确->错误->降级熔断->恢复

Hystrix 高并发测试

  • 上述在非高并发情形下，还能勉强满足 but…

Jmeter压测测试

开启Jmeter，来20000个并发压死8001，20000个请求都去访问paymentInfo_TimeOut服务
在这里插入图片描述

  • 再来一个访问

http://localhost:8001/payment/hystrix/ok/31

  • 看演示结果
    • 两个都在自己转圈圈
    • 为什么会被卡死

tomcat的默认的工作线程数被打满 了，没有多余的线程来分解压力和处理。

Jmeter压测结论

上面还是服务提供者8001自己测试，假如此时外部的消费者80也来访问，
那消费者只能干等，最终导致消费端80不满意，服务端8001直接被拖死

看热闹不嫌弃事大，80新建加入 cloud-consumer-feign-hystrix-order80

新建

cloud-consumer-feign-hystrix-order80

POM

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>mscloud03</artifactId>
        <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>cloud-consumer-feign-hystrix-order80</artifactId>


    <dependencies>
        <!--openfeign-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>
        <!--hystrix-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <!--eureka client-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <!-- 引入自己定义的api通用包，可以使用Payment支付Entity -->
        <dependency>
            <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <!--web-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <!--一般基础通用配置-->
        <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>
</project>

YML

server:
  port: 80

eureka:
  client:
    register-with-eureka: false
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/

主启动

package com.atguigu.springcloud;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.EnableHystrix;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-02-04 16:32
 */
@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
public class OrderHystrixMain80
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SpringApplication.run(OrderHystrixMain80.class,args);
    }
}

业务类

PaymentHystrixService

 
package com.atguigu.springcloud.service;

import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-02-04 16:34
 */
@Component
@FeignClient(value = "CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX-PAYMENT")
public interface PaymentHystrixService
{
    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id);

    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id);
}

OrderHystirxController

package com.atguigu.springcloud.controller;

import com.atguigu.springcloud.service.PaymentHystrixService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.annotation.Resource;

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-02-20 11:57
 */
@RestController
@Slf4j
public class OrderHystirxController
{
    @Resource
    private PaymentHystrixService paymentHystrixService;

    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        String result = paymentHystrixService.paymentInfo_OK(id);
        return result;
    }

    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        String result = paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
        return result;
    }
}

正常测试

http://localhost/consumer/payment/hystrix/ok/31

高并发测试

  • 2W个线程压8001
  • 消费端80微服务再去访问正常的Ok微服务8001地址
  • http://localhost/consumer/payment/hystrix/ok/32
  • 消费者80，o(╥﹏╥)o
    • 要么转圈圈等待
    • 要么消费端报超时错误
      在这里插入图片描述

故障现象和导致原因

  • 8001同一层次的其它接口服务被困死，因为tomcat线程池里面的工作线程已经被挤占完毕
  • 80此时调用8001，客户端访问响应缓慢，转圈圈

上诉结论

正因为有上述故障或不佳表现
才有我们的降级/容错/限流等技术诞生

如何解决？解决的要求

  • 超时导致服务器变慢(转圈)
    超时不再等待
  • 出错(宕机或程序运行出错)
    出错要有兜底
  • 解决
  1. 对方服务(8001)超时了，调用者(80)不能一直卡死等待，必须有服务降级
  2. 对方服务(8001)down机了，调用者(80)不能一直卡死等待，必须有服务降级
  3. 对方服务(8001)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.

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