Spring Cloud之（十五）服務熔斷Hystrix進階

十五、服務熔斷Hystrix進階

我們都知道，當請求失敗、被拒絕、逾時的時候，都會進入到降級方法中，但是進入降級方法并不意味着斷路器已經被打開了，那麼如何才能了解斷路器中的狀态呢？

15.1 Hystrix的監控平台

• Hystrix的監控平台

  除了實作容錯功能，Hystrix還提供了近乎實時的監控，HystrixCommand和HystrixObservableCommand在執行時，會生成執行結果和運作名額。比如每秒的請求數量，成功數量等。

  這些狀态會暴露在 Actuator 提供的 /health 端點中。隻需為項目添加 spring-boot-actuator 依賴，重新開機項目，通路http://localhost:9021/actuator/hystrix.stream，即可看到實時的監控資料。

  

  由此可見，Hystrix的監控平台雖然擷取了實時的監控，但是通路 /hystrix.stream 接口擷取的都是以文字形式展示的資訊。

• 搭建Hystrix DashBoard監控

  Hystrix的監控很難通過文字直覺的展示系統的運作狀态，是以Hystrix官方還提供了基于圖形化DashBoard（儀表闆）監控平台。Hystrix儀表闆可以顯示每個斷路器（被@HystrixCommand注解的方法）的狀态。

  （1）引入依賴

  <!--actuator用于心跳檢查-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
  </dependency>
  <!-- Hystrix DashBoard監控 -->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
  </dependency>
             

  （2）添加EnableHystrixDashboard 注解

  package cn.ebuy.order;
  import org.springframework.boot.SpringApplication;
  import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
  import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
  import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
  import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;
  import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;
  import org.springframework.context.annotation.Bean;
  import org.springframework.web.client.RestTemplate;
  
  @SpringBootApplication
  @EnableFeignClients
  @EnableCircuitBreaker //開啟熔斷器
  //@SpringCloudApplication  此注解是上面三個注解的組合注解
  @EnableHystrixDashboard  //激活儀表盤項目
  public class OrderApplication {
  	/**
  	 * 配置RestTemplate交給spring管理
  	 * 基于Ribbon的服務調用與負載均衡
  	 * @return
  	 */
  	@Bean
  	@LoadBalanced
  	public RestTemplate restTemplate()
  	{
  		return new RestTemplate();
  	}
  
  
  	public static void main(String[] args) {
  		SpringApplication.run(OrderApplication.class,args);
  	}
  }
             

  （3）通路測試

  輸入路徑通路：http://localhost:9021/hystrix

  

• 斷路器聚合監控Turbine

  在微服務架構體系中，每個服務都需要配置Hystrix DashBoard監控。如果每次隻能檢視單個執行個體的監控資料，就需要不斷切換監控位址，這顯然很不友善。要想看這個系統的Hystrix Dashboard資料就需要用到Hystrix Turbine。Turbine是一個聚合Hystrix 監控資料的工具，他可以将所有相關微服務的 Hystrix 監控資料聚合到一起，友善使用。引入Turbine後，整個監控系統架構如下：

  

  建立ebuy-turbine子產品：

  （1）引入依賴

  <!-- 斷路器聚合監控Turbine -->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-turbine</artifactId>
  </dependency>
  <!-- Hystrix DashBoard監控 -->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
  </dependency>
             

  （2）配置多個微服務的hystrix監控

  server:
    port: 8031 #端口
  spring:
    application:
      name:  ebuy-turbine #服務名稱
  logging:
    level:
      cn.ebuy: DEBUG
  #指定服務注冊中心
  eureka:
    client:
      service-url:
        defaultZone: http://127.0.0.1:8000/eureka/,http://127.0.0.1:9000/eureka/
    instance:
      prefer-ip-address: true #使用IP位址注冊
      lease-expiration-duration-in-seconds: 10 #eureka client發送心跳給server端後，續約到期時間（預設90秒）
      lease-renewal-interval-in-seconds: 5 #發送心跳續約間隔
  #指定監控的微服務清單
  turbine:
    app-config: ebuy-order  #要監控的微服務清單
    cluster-name-expression: "'default'"
             

  （3）配置啟動類

  package cn.ebuy.turbine;
  import org.springframework.boot.SpringApplication;
  import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
  import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;
  import org.springframework.cloud.netflix.turbine.EnableTurbine;
  @SpringBootApplication
  @EnableTurbine
  @EnableHystrixDashboard //開啟HystrixDashboard監控平台，并激活Turbine
  public class TurbineApplication {
  
  	public static void main(String[] args) {
  		SpringApplication.run(TurbineApplication.class,args);
  	}
  }
             

（4）測試

浏覽器通路：http://localhort:8031/hystrix 展示HystrixDashBoard，并在url位置輸入：http://localhost:8031/turbine.stream，動态根據turbine.stream資料展示多個微服務的監控資料。

15.2 熔斷器的狀态

熔斷器有三個狀态 CLOSED 、 OPEN 、 HALF_OPEN 熔斷器預設關閉狀态，當觸發熔斷後狀态變更為OPEN ,在等待到指定的時間，Hystrix會放請求檢測服務是否開啟，這期間熔斷器會變為 HALF_OPEN 半開啟狀态，熔斷探測服務可用則繼續變更為 CLOSED 關閉熔斷器。

• Closed：關閉狀态（斷路器關閉），所有請求都正常通路。代理類維護了最近調用失敗的次數，如果某次調用失敗，則使失敗次數加1。如果最近失敗次數超過了在給定時間内允許失敗的門檻值，則代理類切換到斷開(Open)狀态。此時代理開啟了一個逾時時鐘，當該時鐘超過了該時間，則切換到半斷開（Half-Open）狀态。該逾時時間的設定是給了系統一次機會來修正導緻調用失敗的錯誤。
• Open：打開狀态（斷路器打開），所有請求都會被降級。Hystix會對請求情況計數，當一定時間内失敗請求百分比達到門檻值，則觸發熔斷，斷路器會完全關閉。預設失敗比例的門檻值是50%，請求次數最少不低于20次。
• Half Open：半開狀态，open狀态不是永久的，打開後會進入休眠時間（預設是5S）。随後斷路器會自動進入半開狀态。此時會釋放1次請求通過，若這個請求是健康的，則會關閉斷路器，否則繼續保持打開，再次進行5秒休眠計時。

15.3 熔斷器的隔離政策

微服務使用 Hystrix 熔斷器實作了服務的自動降級，讓微服務具備自我保護的能力，提升了系統的穩定性，也較好的解決雪崩效應。其使用方式目前支援兩種政策：

• 線程池隔離政策：使用一個線程池來存儲目前的請求，線程池對請求作處理，設定任務傳回處理逾時時間，堆積的請求堆積入線程池隊列。這種方式需要為每個依賴的服務申請線程池，有一定的資源消耗，好處是可以應對突發流量（流量洪峰來臨時，處理不完可将資料存儲到線程池隊裡慢慢處理）
• 信号量隔離政策：使用一個原子計數器（或信号量）來記錄目前有多少個線程在運作，請求來先判斷計數器的數值，若超過設定的最大線程個數則丢棄改類型的新請求，若不超過則執行計數操作請求來計數器+1，請求傳回計數器-1。這種方式是嚴格的控制線程且立即傳回模式，無法應對突發流量（流量洪峰來臨時，處理的線程超過數量，其他的請求會直接傳回，不繼續去請求依賴的服務）

線程池和型号量兩種政策功能支援對比如下：

1. hystrix.command.default.execution.isolation.strategy : 配置隔離政策
   • ExecutionIsolationStrategy.SEMAPHORE 信号量隔離
   • ExecutionIsolationStrategy.THREAD 線程池隔離
2. hystrix.command.default.execution.isolation.maxConcurrentRequests : 最大信号量上限