服务容错保护

本文主要内容：

• 什么是断路器
• 为什么需要断路器
• 工作机制
• 主要功能
• 简单使用

什么是断路器

“断路器”本身是一种开关装置，用于在电路上保护线路过载，当线路中有电器发生短路时，“断路器”能够及时的切断故障电路，防止发生过载、发热、甚至起火等严重后果。

在分布式架构中，断路器模式的作用也是类似的，如果某个目标服务调用慢或者有大量超时，此时，熔断改服务的调用该，对于后续调用请求，不在滴啊用目标服务，直接返回，快速释放资源。

为什么需要断路器

在上一篇文章 服务发现与注册 中，我们通过服务发现与注册实现了跨服务调用。如下图，在我们的应用中有 n 个服务，它们之间存在 A 调用 B，B 调用 C，C 调用.....N 的关系。此时，由于某些原因我们的服务 N 挂了，接着服务 N-1，N-2，...... C，B，A 这一系列的服务都挂了，即服务雪崩效应。

于是，我们有了如下需求：

• 服务 n 挂的时候，断开与服务 n-1 之间的调用关系
• 服务 n-1 在服务 n 挂的时候，还能正常运行

此时，我们就需要服务容错保护。

工作机制

• 断路器什么时候打开？这里涉及到断路器的三个重要参数：快照时间窗、请求总数下限、错误百分比下限。

  • 快照时间窗：断路器确定是否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 10 秒

  • 请求总数下限：在快照时间窗内，必须满足请求总数下线才有资格熔断。默认 20，意味在 10 秒内，如果 hystrix 命令的调用不足 20 次，即使所有的请求失败，断路器都不会打开。

  • 错误百分比下限：当请求总数在快照时间内超过了下限，比如发生了 30 次调用，如果在这 30 次调用中，有 16 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% 下限的情况下，断路器就会打开。

• 断路器打开之前发生了什么呢？

每个请求都会在 hystrix 超时之后返回 fallback，每个请求时间延迟就是近似 hystrix 的超时时间，假设是 5 秒，那么每个请求都要延迟 5 秒后才返回。当熔断器在 10 秒内发现请求总数超过 20，并且错误百分比超过 50%，此时熔断打开。

• 断路器打开之后，又会发生什么呢？

熔断打开之后，再有请求调用的时候，将不会调用主逻辑，而是直接调用降级逻辑，这个时候就会快速返回，而不是等待 5 秒才返回 fallback。通过断路器，实现了自动发现错误并将降级逻辑切为主逻辑，减少响应延迟。

• 降级后，主逻辑又是怎么恢复的呢？

当断路器打开，主逻辑被熔断后，hystrix 会启动一个休眠时间窗，在这个时间窗内，降级逻辑就是主逻辑；当休眠时间窗到期，断路器进入半开状态，释放一次请求到原来的主逻辑上，如果此次请求返回正常，那么断路器将闭合，主逻辑恢复，如果这次请求依然失败，断路器继续打开，休眠时间窗重新计时。

主要功能

服务容错保护的主要功能：快速反馈、服务降级、依赖隔离。

• 快速反馈：在被调方服务挂了的时候还能给调用方响应。

• 服务降级：在被调方服务挂了，不能给予调用方正确响应的时候，返回给调用方一个比较接近的响应。

• 依赖隔离：微服务的最佳搭档 Docker，将每个服务放在不同容器里，容器与容器之间互不影响。而这里的依赖隔离，则是为每一个 Hystrix 命令创建一个独立的线程池，这样当某一个线程池出现延迟的情况下，只会影响到此次服务调用，而其他服务调用依然正常。

简单使用

在我们的应用有这样一个 API，查看订单详情，需要发请求到 order service 拿到 order 信息，再发请求到 goods service 拿到 goods 的信息。

那么存在 goods 挂了，那么 order 也会挂的问题，因此，我们需要在 order 和 goods 中间加入熔断。

• 在 order service 中加入依赖

compile('org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-feign:1.2.3.RELEASE')
compile('org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-hystrix:1.2.3.RELEASE')
compile('org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-hystrix-dashboard:1.2.3.RELEASE')
compile('com.netflix.feign:feign-httpclient:8.18.0')

• 在项目入口加入注解

@EnableCircuitBreaker  // 加入此注解
@EnableFeignClients  
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class MstOrderServiceApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MstOrderServiceApplication.class, args);
    }
}

• application.yml 中加入

feign:
  hystrix:
    enabled: true

• 在 goodsClient 中加入 fallback

// fallback: 用于在出错的时候调用该类中对应的方法
@FeignClient(value = "mst-goods-service", fallback = GoodClientFallback.class)
public interface GoodsClient {

    @RequestMapping(method = RequestMethod.GET, path = "/api/goods/{goods_id}")
    GoodsDTO getOne(@PathVariable("goods_id") Long goodsId);
}

• 实现 fallback 中指定的类

import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class GoodClientFallback implements GoodsClient {

    @Override
    public GoodsDTO getOne(Long goodsId) {
        return new GoodsDTO(1l, 12.3, 2l, "name");
    }
}

到此，order service 和 goods service 之间的熔断已经实现了。