在上一篇文章中，我們已使用Spring Cloud和Netflix OSS中的核心元件，如Eureka、Ribbon和Zuul，部分實作了操作模型（operations model），允許單獨部署的微服務互相通信。在本文中，我們繼續關注微服務環境中的故障處理，通過Hystrix（Netflix Circuit Breaker）提升服務彈性。
現在我們建立的系統開始出現故障，組合服務（composite service）依賴的部分核心服務突然沒有反應，如果故障沒有正确處理，将進一步損害組合服務。
通常，我們将這一類問題稱為失敗鍊（a chain of failures），一個元件中的錯誤将導緻依賴于錯誤元件中的其他元件也産生錯誤。在基于微服務的系統中，尤其是大量獨立部署的微服務互相通信，這一情況需要特别關注。針對這一問題的通用解決方案是應用電路斷路器模式（circuit breaker pattern），詳細資訊可以查閱其他文檔，或者閱讀Fowler-Circuit Breaker的文章。一個典型電路斷路器應用如下狀态轉換圖：
(Source: Release It!) https://pragprog.com/book/mnee/release-it
如下表所示，本文将包含：Hystrix、Hystrix dashboard和Turbine。
1/ Netflix Hystrix – 電路斷路器（Circuit Breaker）
Netflix Hystrix 對微服務消費方提供了電路斷路器功能。如果一個服務沒有響應（如逾時或者網絡連接配接故障），Hystrix 可以在服務消費方中重定向請求到回退方法（fallback method）。如果服務重複失敗，Hystrix 會打開電路，并快速失敗（如直接調用内部的回退方法，不再嘗試調用服務），直到服務重新恢複正常。
為了驗證是否服務再次恢複正常，即使在電路打開的情況下，Hystrix 也會允許一部分請求再次調用微服務。Hystrix 是嵌入在服務調用方内部執行的。
2/ Netflix Hystrix dashboard和Netflix Turbine –監控儀表盤（Monitor Dashboard）
Hystrix儀表盤用來提供電路斷路器的圖形化視圖；Turbine 基于Eureka伺服器的資訊，擷取系統中所有電路斷路器的資訊，提供給儀表盤。下圖是Hystrix儀表盤和Turbine工作視圖：
将前一部分Part 1實作的微服務系統，進一步添加支援性的基礎服務-Hystrix Dashboard和Turbine。另外，微服務product-composite也增強了基于Hystrix的電路斷路器。新增的2個元件辨別為紅色外框，如下圖所示：
在Part 1中，我們重點強調了微服務和單體應用的差異，将每一個微服務獨立部署運作（獨立程序）
在Part 1中，我們使用Java SE 8，Git和Gradle工具。接下來通路源代碼，并進行編譯：
$ git clone https://github.com/callistaenterprise/blog-microservices.git
$ cd blog-microservices
$ git checkout -b B2 M2.1
$ ./build-all.sh
如果運作在windows平台，請執行相應的bat檔案 – build-all.bat。
在Part 1源碼的基礎上，新增了2個源碼元件-monitor-dashboard和turbine：
編譯輸出8條log日志：
BUILD SUCCESSFUL
和Part 1源代碼進行比較，本文在微服務product-composite中新增了Hystrix電路斷路器的使用。是以，我們将關注電路斷路器部分新增的額外代碼。
4.1 Gradle依賴
現在，我們在build檔案中加入了幾個Hystrix相關的starter依賴。因為Hystrix使用RabbitMQ消息中間件在電路斷路器和儀表盤（dashboard）之間通信，是以我們也需要添加相應的依賴。
對于服務消費方，如需要使用Hystrix作為電路斷路器，則需要添加如下依賴配置：
compile("org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-hystrix:1.0.0.RELEASE")
compile("org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-bus-amqp:1.0.0.RELEASE")
compile("org.springframework.cloud:spring-cloud-netflix-hystrix-amqp:1.0.0.RELEASE")
更完整的示例，可以檢視product-composite-service/build.gradle檔案。
為了搭建Turbine 伺服器，需要添加如下依賴：
compile('org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-turbine-amqp:1.0.0.RELEASE')
更完整的示例，可以檢視turbine/build.gradle檔案。
4.2 基礎設施伺服器
在标準的Spring Boot應用中，添加@EnableTurbineAmqp标注，就可以搭建Turbine伺服器了。
@SpringBootApplication
@EnableTurbineAmqp
@EnableDiscoveryClient
public class TurbineApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(TurbineApplication.class, args);
}
}
完整的示例，可以檢視TurbineApplication.java檔案。
搭建Hystrix儀表盤，則需要添加@EnableHystrixDashboard标注。完整的示例，可以檢視HystrixDashboardApplication.java檔案。
通過上述簡單的标注，就可以獲得預設伺服器配置了。可根據需要使用特定的配置，覆寫預設的配置。
4.3 業務服務
為了啟用Hystrix，需要在Spring Boot應用中添加@EnableCircuitBreaker标注。為了讓Hystrix真實地生效，還需要在Hystrix監控的方法上标注@HystrixCommand，在這個标注中，還可以指定回退方法（fallback method），如下所示：
@HystrixCommand(fallbackMethod = "defaultReviews")
public ResponseEntity<List<Review>> getReviews(int productId) {
...
public ResponseEntity<List<Review>> defaultReviews(int productId) {
在發生錯誤的時候（如調用服務失敗或者逾時），Hystrix會調用回退方法；或者在電路打開的時候，進行快速失敗處理。完整的示例，可以檢視ProductCompositeIntegration.java檔案。
如前所述，Hystrix通過RabbitMQ消息中間件進行内部通信，是以我們在啟動微服務系統之前，需要先安裝并運作RabbitMQ。可以通路如下連結，了解RabbitMQ安裝教程：
https://www.rabbitmq.com/download.html
安裝完成之後，接着啟動RabbitMQ，通過運作RabbitMQ安裝目錄下的sbin子目錄中的rabbitmq-server程式進行啟動。
$ ~/Applications/rabbitmq_server-3.4.3/sbin/rabbitmq-server
RabbitMQ 3.4.3. Copyright (C) 2007-2014 GoPivotal, Inc.
## ## Licensed under the MPL. See http://www.rabbitmq.com/
## ##
########## Logs: /Users/magnus/Applications/rabbitmq_server-3.4.3/sbin/../var/log/rabbitmq/[email protected]
###### ## /Users/magnus/Applications/rabbitmq_server-3.4.3/sbin/../var/log/rabbitmq/[email protected]
##########
Starting broker... completed with 6 plugins.
如在windows系統中，確定RabbitMQ 服務已經啟動。
現在我們準備好啟動系統了。使用./gradlew指令啟動每一個微服務。
首先啟動基礎設施微服務：
$ cd support/discovery-server; ./gradlew bootRun
$ cd support/edge-server; ./gradlew bootRun
$ cd support/monitor-dashboard; ./gradlew bootRun
$ cd support/turbine; ./gradlew bootRun
一旦上述服務啟動完成之後，接着啟動業務微服務：
$ cd core/product-service; ./gradlew bootRun
$ cd core/recommendation-service; ./gradlew bootRun
$ cd core/review-service; ./gradlew bootRun
$ cd composite/product-composite-service; ./gradlew bootRun
如在windows平台，可以執行相應的bat檔案 – start-all.bat。
一旦微服務啟動完成，并注冊到服務發現伺服器（Service Discovery Server），将同時輸出如下日志：
DiscoveryClient ... - registration status: 204
和Part 1 一樣，我們可以在服務發現Web應用中看到如下4個業務服務和一個edge-server，如下所示(http://localhost:8761)：
最後，驗證電路斷路器工作正常。在處于closed狀态時，通過edge-server通路組合服務（composite service），輸出響應結果如下：
$ curl -s localhost:8765/productcomposite/product/1 | jq .
{
"name": "name",
"productId": 1,
"recommendations": [
{
"author": "Author 1",
"rate": 1,
"recommendationId": 0
},
],
"reviews": [
"reviewId": 1,
"subject": "Subject 1"
"weight": 123
在浏覽器中首先通路http://localhost:7979 位址（Hystrix Dashboard），接着在文本框中輸入 http://localhost:8989/turbine.stream，并點選Monitor Stream 按鈕：
我們看到組合服務有3個電路斷路器正在運作中，分别是3個依賴的核心服務。目前都工作正常。接着，我們準備嘗試故障測試，驗證電路斷路器發揮作用。
停止review微服務，再次嘗試之前的指令：
"reviews": null,
傳回的響應封包中review部分是空的，但是其餘部分封包保持不變。檢視product-composite服務日志，可以發現如下警告資訊：
2015-04-02 15:13:36.344 INFO 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetRecommendations...
2015-04-02 15:13:36.497 INFO 29901 --- [teIntegration-2] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetReviews...
2015-04-02 15:13:36.498 WARN 29901 --- [teIntegration-2] s.c.m.composite.product.service.Util : Failed to resolve serviceId 'review'. Fallback to URL 'http://localhost:8081/review'.
2015-04-02 15:13:36.500 WARN 29901 --- [teIntegration-2] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : Using fallback method for review-service
電路斷路器檢測到review服務發生了故障，将請求路由到服務消費方的回退方法（fallback method）。在本示例中，我們隻是簡單地傳回一個null，但我們也可以傳回一個本地緩存資料，以便在review服務發生故障時，提供更好的效果。
因為此時故障發生頻率并不高，是以電路仍然是閉合狀态（closed）：
我們接下來提高故障頻率，并超出Hystrix打開電路的限制，開始快速失敗。這裡，我們使用Apache HTTP server benchmarking tool是實作這一目的：
ab -n 30 -c 5 localhost:8765/productcomposite/product/1
現在電路打開了：
随後的請求将快速失敗，也就是說，電路斷路器将直接轉發請求到回退方法，不再調用review服務。此時，log日志中将不再有GetReviews相關日志。
2015-04-02 15:14:03.930 INFO 29901 --- [teIntegration-5] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetRecommendations...
2015-04-02 15:14:03.984 WARN 29901 --- [ XNIO-2 task-62] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : Using fallback method for review-service
然而，Hystrix不時地讓一部分請求通過電路，檢視是否可以調用成功，也就是檢查review服務是否再次恢複正常。我們可以多次重複執行curl調用，檢視product-composite服務的輸出日志：
2015-04-02 15:17:33.587 INFO 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetRecommendations...
2015-04-02 15:17:33.769 INFO 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetReviews...
2015-04-02 15:17:33.769 WARN 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.composite.product.service.Util : Failed to resolve serviceId 'review'. Fallback to URL 'http://localhost:8081/review'.
2015-04-02 15:17:33.770 WARN 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : Using fallback method for review-service
2015-04-02 15:17:34.431 INFO 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetRecommendations...
2015-04-02 15:17:34.569 WARN 29901 --- [ XNIO-2 task-18] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : Using fallback method for review-service
2015-04-02 15:17:35.209 INFO 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetRecommendations...
2015-04-02 15:17:35.402 WARN 29901 --- [ XNIO-2 task-20] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : Using fallback method for review-service
2015-04-02 15:17:36.043 INFO 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetRecommendations...
2015-04-02 15:17:36.192 WARN 29901 --- [ XNIO-2 task-21] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : Using fallback method for review-service
2015-04-02 15:17:36.874 INFO 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetRecommendations...
2015-04-02 15:17:37.031 WARN 29901 --- [ XNIO-2 task-22] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : Using fallback method for review-service
2015-04-02 15:17:41.148 INFO 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetRecommendations...
2015-04-02 15:17:41.340 INFO 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : GetReviews...
2015-04-02 15:17:41.340 WARN 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.composite.product.service.Util : Failed to resolve serviceId 'review'. Fallback to URL 'http://localhost:8081/review'.
2015-04-02 15:17:41.341 WARN 29901 --- [eIntegration-10] s.c.m.c.p.s.ProductCompositeIntegration : Using fallback method for review-service
從log日志的輸出中，我們發現每5個調用，允許一次嘗試調用review服務（仍然沒有成功調用）。
現在，我們再次啟動review服務，繼續嘗試調用組合服務product-composite。
備注：此時，你可能需要一點耐心（最多1分鐘）。在調用成功之前，需要服務發現伺服器（Eureka）和動态路由（Ribbon）必須感覺到review服務執行個體再次恢複可用。
現在，我們看到傳回結果正常了，review節點也恢複到傳回封包中，電路也再次閉合（closed）：
我們已經看到了Netflix Hystrix如何用作電路斷路器（Circuit Breaker）有效地處理失敗鍊的問題。失敗鍊是指：當單個微服務故障時，由于故障的擴散，會導緻系統中大範圍微服務故障事故。幸虧Spring Cloud架構提供的簡單标注和starter依賴，可以非常容易在Spring環境中啟用Hystrix。最後，Hystrix dashboard和Turbine提供的儀表盤（Dashboard）功能，使得監控系統範圍内的大量電路斷路器變得切實可行。
在建構微服務的下一篇文章中，我們将學習如何使用OAuth 2.0 來限制對暴露為外部API的微服務進行通路。
英文原文連結：
Building microservices with Spring Cloud and Netflix OSS, part 2
相關連結：
基于Spring Cloud和Netflix OSS 建構微服務-Part 1
微服務操作模型