【五】Spring Cloud Hystrix

作者: lemonMT | 来源:发表于2019-03-11 15:11 被阅读0次

Spring Cloud Hystrix
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Spring Cloud Feign使用详解
Spring Cloud Hystrix：服务容错保护
找不到@HystrixCommand标签
Spring Cloud Hystrix -- 服务容错
spring-cloud限流降级熔断

Hystrix具备了服务降级、服务熔断、线程隔离、请求缓存、请求合并以及服务监控等强大功能。

1.Hystrix服务降级

1.1增加Hystrix的依赖

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

1.2增加配置文件配置

#开启断路器
feign:
  hystrix:
    enabled: true

1.3增加启动类配置代码

//发现服务注册中心，将服务进行注册
@EnableDiscoveryClient
//开启feign能力
@EnableFeignClients
@SpringBootApplication
public class DemoSpringcloudServiceUserApplication {

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

1.4增加一个降级服务实现类

@Component
public class HyStrixUserService implements FeignUserService{

    @Override
    public String findUserById(){

        return "hystrix find User By id" ;
    }
}

1.5改动Feign调用类代码

//所有客户端接口集合，需要谁的服务，就配置谁的applicationName
@FeignClient(value = "demo-springcloud-service-user" ,fallback = HyStrixUserService.class)
public interface FeignUserService {


    //对方服务的请求名称
    @GetMapping("/findUser")
    String findUserById();

}

1.6 调用正常结果预览

image.png

1.7 模拟调用异常结果

1.7.1 增加认为异常，模拟服务不可用

  /**
     * 这是提供的一个微服务方法
     * @return Object
     */
    @GetMapping("/findUser")
    public Object findUser()throws Exception{

        if(1==1){
            throw new Exception("findUser exception");
        }
        return "hello lemon" ;
    }

1.7.2 结果预览

image.png

2.Hystrix依赖隔离

Hystrix其实已经默认实现了依赖隔离，理论姿势如下：

应用自身得到完全的保护，不会受不可控的依赖服务影响。即便给依赖服务分配的线程池被填满，也不会影响应用自身的额其余部分。
可以有效的降低接入新服务的风险。如果新服务接入后运行不稳定或存在问题，完全不会影响到应用其他的请求。
当依赖的服务从失效恢复正常后，它的线程池会被清理并且能够马上恢复健康的服务，相比之下容器级别的清理恢复速度要慢得多。
当依赖的服务出现配置错误的时候，线程池会快速的反应出此问题（通过失败次数、延迟、超时、拒绝等指标的增加情况）。同时，我们可以在不影响应用功能的情况下通过实时的动态属性刷新（后续会通过Spring Cloud Config与Spring Cloud Bus的联合使用来介绍）来处理它。
当依赖的服务因实现机制调整等原因造成其性能出现很大变化的时候，此时线程池的监控指标信息会反映出这样的变化。同时，我们也可以通过实时动态刷新自身应用对依赖服务的阈值进行调整以适应依赖方的改变。
除了上面通过线程池隔离服务发挥的优点之外，每个专有线程池都提供了内置的并发实现，可以利用它为同步的依赖服务构建异步的访问。

3.Hystrix断路器

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。这个参数的作用分别是：

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。
请求总数下限：在快照时间窗内，必须满足请求总数下限才有资格根据熔断。默认为20，意味着在10秒内，如果该hystrix命令的调用此时不足20次，即时所有的请求都超时或其他原因失败，断路器都不会打开。
错误百分比下限：当请求总数在快照时间窗内超过了下限，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%下限情况下，这时候就会将断路器打开。

那么当断路器打开之后会发生什么呢？我们先来说说断路器未打开之前，对于之前那个示例的情况就是每个请求都会在当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，如果设置为5秒，那么每个请求就都要延迟5秒才会返回。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%，这个时候熔断器打开。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，这个时候就不会等待5秒之后才返回fallback。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，减少响应延迟的效果。

在断路器打开之后，处理逻辑并没有结束，我们的降级逻辑已经被成了主逻辑，那么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。

通过上面的一系列机制，hystrix的断路器实现了对依赖资源故障的端口、对降级策略的自动切换以及对主逻辑的自动恢复机制。这使得我们的微服务在依赖外部服务或资源的时候得到了非常好的保护，同时对于一些具备降级逻辑的业务需求可以实现自动化的切换与恢复，相比于设置开关由监控和运维来进行切换的传统实现方式显得更为智能和高效。

HyStrix部分常用配置字段

Execution相关的属性的配置：

hystrix.command.default.execution.isolation.strategy 隔离策略，默认是Thread, 可选Thread｜Semaphore
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds 命令执行超时时间，默认1000ms
hystrix.command.default.execution.timeout.enabled 执行是否启用超时，默认启用true
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.interruptOnTimeout 发生超时是是否中断，默认true
hystrix.command.default.execution.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests 最大并发请求数，默认10，该参数当使用ExecutionIsolationStrategy.SEMAPHORE策略时才有效。如果达到最大并发请求数，请求会被拒绝。理论上选择semaphore size的原则和选择thread size一致，但选用semaphore时每次执行的单元要比较小且执行速度快（ms级别），否则的话应该用thread。
semaphore应该占整个容器（tomcat）的线程池的一小部分。

Fallback相关的属性

这些参数可以应用于Hystrix的THREAD和SEMAPHORE策略

hystrix.command.default.fallback.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests 如果并发数达到该设置值，请求会被拒绝和抛出异常并且fallback不会被调用。默认10
hystrix.command.default.fallback.enabled 当执行失败或者请求被拒绝，是否会尝试调用hystrixCommand.getFallback() 。默认true

Circuit Breaker相关的属性

hystrix.command.default.circuitBreaker.enabled 用来跟踪circuit的健康性，如果未达标则让request短路。默认true
hystrix.command.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold 一个rolling window内最小的请求数。如果设为20，那么当一个rolling window的时间内（比如说1个rolling window是10秒）收到19个请求，即使19个请求都失败，也不会触发circuit break。默认20
hystrix.command.default.circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds 触发短路的时间值，当该值设为5000时，则当触发circuit break后的5000毫秒内都会拒绝request，也就是5000毫秒后才会关闭circuit。默认5000
hystrix.command.default.circuitBreaker.errorThresholdPercentage错误比率阀值，如果错误率>=该值，circuit会被打开，并短路所有请求触发fallback。默认50
hystrix.command.default.circuitBreaker.forceOpen 强制打开熔断器，如果打开这个开关，那么拒绝所有request，默认false
hystrix.command.default.circuitBreaker.forceClosed 强制关闭熔断器如果这个开关打开，circuit将一直关闭且忽略circuitBreaker.errorThresholdPercentage

Metrics相关参数

hystrix.command.default.metrics.rollingStats.timeInMilliseconds 设置统计的时间窗口值的，毫秒值，circuit break 的打开会根据1个rolling window的统计来计算。若rolling window被设为10000毫秒，则rolling window会被分成n个buckets，每个bucket包含success，failure，timeout，rejection的次数的统计信息。默认10000
hystrix.command.default.metrics.rollingStats.numBuckets 设置一个rolling window被划分的数量，若numBuckets＝10，rolling window＝10000，那么一个bucket的时间即1秒。必须符合rolling window % numberBuckets == 0。默认10
hystrix.command.default.metrics.rollingPercentile.enabled 执行时是否enable指标的计算和跟踪，默认true
hystrix.command.default.metrics.rollingPercentile.timeInMilliseconds 设置rolling percentile window的时间，默认60000
hystrix.command.default.metrics.rollingPercentile.numBuckets 设置rolling percentile window的numberBuckets。逻辑同上。默认6
hystrix.command.default.metrics.rollingPercentile.bucketSize 如果bucket size＝100，window＝10s，若这10s里有500次执行，只有最后100次执行会被统计到bucket里去。增加该值会增加内存开销以及排序的开销。默认100
hystrix.command.default.metrics.healthSnapshot.intervalInMilliseconds 记录health 快照（用来统计成功和错误绿）的间隔，默认500ms

Request Context 相关参数

hystrix.command.default.requestCache.enabled 默认true，需要重载getCacheKey()，返回null时不缓存
hystrix.command.default.requestLog.enabled 记录日志到HystrixRequestLog，默认true

Collapser Properties 相关参数

hystrix.collapser.default.maxRequestsInBatch 单次批处理的最大请求数，达到该数量触发批处理，默认Integer.MAX_VALUE
hystrix.collapser.default.timerDelayInMilliseconds 触发批处理的延迟，也可以为创建批处理的时间＋该值，默认10
hystrix.collapser.default.requestCache.enabled 是否对HystrixCollapser.execute() and HystrixCollapser.queue()的cache，默认true

ThreadPool 相关参数

线程数默认值10适用于大部分情况（有时可以设置得更小），如果需要设置得更大，那有个基本得公式可以follow：
requests per second at peak when healthy × 99th percentile latency in seconds + some breathing room
每秒最大支撑的请求数 (99%平均响应时间 + 缓存值)
比如：每秒能处理1000个请求，99%的请求响应时间是60ms，那么公式是：
1000 （0.060+0.012）

基本得原则时保持线程池尽可能小，他主要是为了释放压力，防止资源被阻塞。
当一切都是正常的时候，线程池一般仅会有1到2个线程激活来提供服务

hystrix.threadpool.default.coreSize 并发执行的最大线程数，默认10
hystrix.threadpool.default.maxQueueSize BlockingQueue的最大队列数，当设为－1，会使用SynchronousQueue，值为正时使用LinkedBlcokingQueue。该设置只会在初始化时有效，之后不能修改threadpool的queue size，除非reinitialising thread executor。默认－1。
hystrix.threadpool.default.queueSizeRejectionThreshold 即使maxQueueSize没有达到，达到queueSizeRejectionThreshold该值后，请求也会被拒绝。因为maxQueueSize不能被动态修改，这个参数将允许我们动态设置该值。if maxQueueSize == -1，该字段将不起作用
hystrix.threadpool.default.keepAliveTimeMinutes 如果corePoolSize和maxPoolSize设成一样（默认实现）该设置无效。如果通过plugin（https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/Plugins）使用自定义实现，该设置才有用，默认1.
hystrix.threadpool.default.metrics.rollingStats.timeInMilliseconds 线程池统计指标的时间，默认10000
hystrix.threadpool.default.metrics.rollingStats.numBuckets 将rolling window划分为n个buckets，默认10

https://blog.csdn.net/qq_18603599/article/details/81282438

Execution相关的属性的配置
hystrix.command.default.execution.isolation.strategy

隔离策略，默认是Thread, 可选Thread｜Semaphore

hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds

命令执行超时时间，默认1000ms

hystrix.command.default.execution.timeout.enabled

执行是否启用超时，默认启用true

hystrix.command.default.execution.isolation.thread.interruptOnTimeout

发生超时是是否中断，默认true

hystrix.command.default.execution.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests

最大并发请求数，默认10，该参数当使用ExecutionIsolationStrategy.SEMAPHORE策略时才有效。如果达到最大并发请求数，请求会被拒绝。理论上选择semaphore size的原则和选择thread size一致，但选用semaphore时每次执行的单元要比较小且执行速度快（ms级别），否则的话应该用thread。
semaphore应该占整个容器（tomcat）的线程池的一小部分。
Fallback相关的属性
hystrix.command.default.fallback.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests

如果并发数达到该设置值，请求会被拒绝和抛出异常并且fallback不会被调用。默认10

hystrix.command.default.fallback.enabled

当执行失败或者请求被拒绝，是否会尝试调用hystrixCommand.getFallback() 。默认true
Circuit Breaker相关的属性
hystrix.command.default.circuitBreaker.enabled

用来跟踪circuit的健康性，如果未达标则让request短路。默认true

hystrix.command.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold

一个rolling window内最小的请求数。如果设为20，那么当一个rolling window的时间内（比如说1个rolling window是10秒）收到19个请求，即使19个请求都失败，也不会触发circuit break。默认20

hystrix.command.default.circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds

触发短路的时间值，当该值设为5000时，则当触发circuit break后的5000毫秒内都会拒绝request，也就是5000毫秒后才会关闭circuit。默认5000

hystrix.command.default.circuitBreaker.errorThresholdPercentage

错误比率阀值，如果错误率>=该值，circuit会被打开，并短路所有请求触发fallback。默认50

hystrix.command.default.circuitBreaker.forceOpen

强制打开熔断器，如果打开这个开关，那么拒绝所有request，默认false

hystrix.command.default.circuitBreaker.forceClosed

强制关闭熔断器如果这个开关打开，circuit将一直关闭且忽略circuitBreaker.errorThresholdPercentage
Metrics相关参数
hystrix.command.default.metrics.rollingStats.timeInMilliseconds

设置统计的时间窗口值的，毫秒值，circuit break 的打开会根据1个rolling window的统计来计算。若rolling window被设为10000毫秒，则rolling window会被分成n个buckets，每个bucket包含success，failure，timeout，rejection的次数的统计信息。默认10000

hystrix.command.default.metrics.rollingStats.numBuckets

设置一个rolling window被划分的数量，若numBuckets＝10，rolling window＝10000，那么一个bucket的时间即1秒。必须符合rolling window % numberBuckets == 0。默认10

hystrix.command.default.metrics.rollingPercentile.enabled

执行时是否enable指标的计算和跟踪，默认true

hystrix.command.default.metrics.rollingPercentile.timeInMilliseconds

设置rolling percentile window的时间，默认60000

hystrix.command.default.metrics.rollingPercentile.numBuckets

设置rolling percentile window的numberBuckets。逻辑同上。默认6

hystrix.command.default.metrics.rollingPercentile.bucketSize

如果bucket size＝100，window＝10s，若这10s里有500次执行，只有最后100次执行会被统计到bucket里去。增加该值会增加内存开销以及排序的开销。默认100

hystrix.command.default.metrics.healthSnapshot.intervalInMilliseconds

记录health 快照（用来统计成功和错误绿）的间隔，默认500ms
ThreadPool 相关参数
hystrix.threadpool.default.coreSize

并发执行的最大线程数，默认10

hystrix.threadpool.default.maxQueueSize

BlockingQueue的最大队列数，当设为－1，会使用SynchronousQueue，值为正时使用LinkedBlcokingQueue。该设置只会在初始化时有效，之后不能修改threadpool的queue size，除非reinitialising thread executor。默认－1。

hystrix.threadpool.default.queueSizeRejectionThreshold

即使maxQueueSize没有达到，达到queueSizeRejectionThreshold该值后，请求也会被拒绝。因为maxQueueSize不能被动态修改，这个参数将允许我们动态设置该值。if maxQueueSize == -1，该字段将不起作用

hystrix.threadpool.default.keepAliveTimeMinutes

如果corePoolSize和maxPoolSize设成一样（默认实现）该设置无效。

hystrix.threadpool.default.metrics.rollingStats.timeInMilliseconds

线程池统计指标的时间，默认10000

hystrix.threadpool.default.metrics.rollingStats.numBuckets 将rolling window划分为n个buckets，默认10

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