Spring Cloud之（十五）服务熔断Hystrix高级

十五、服务熔断Hystrix高级

我们都知道，当请求失败、被拒绝、超时的时候，都会进入到降级方法中，但是进入降级方法并不意味着断路器已经被打开了，那么如何才能了解断路器中的状态呢？

15.1 Hystrix的监控平台

• Hystrix的监控平台

  除了实现容错功能，Hystrix还提供了近乎实时的监控，HystrixCommand和HystrixObservableCommand在执行时，会生成执行结果和运行指标。比如每秒的请求数量，成功数量等。

  这些状态会暴露在 Actuator 提供的 /health 端点中。只需为项目添加 spring-boot-actuator 依赖，重启项目，访问http://localhost:9021/actuator/hystrix.stream，即可看到实时的监控数据。

  

  由此可见，Hystrix的监控平台虽然获取了实时的监控，但是访问 /hystrix.stream 接口获取的都是以文字形式展示的信息。

• 搭建Hystrix DashBoard监控

  Hystrix的监控很难通过文字直观的展示系统的运行状态，所以Hystrix官方还提供了基于图形化DashBoard（仪表板）监控平台。Hystrix仪表板可以显示每个断路器（被@HystrixCommand注解的方法）的状态。

  （1）引入依赖

  <!--actuator用于心跳检查-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
  </dependency>
  <!-- Hystrix DashBoard监控 -->
  <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 //开启熔断器
  //@SpringCloudApplication  此注解是上面三个注解的组合注解
  @EnableHystrixDashboard  //激活仪表盘项目
  public class OrderApplication {
  	/**
  	 * 配置RestTemplate交给spring管理
  	 * 基于Ribbon的服务调用与负载均衡
  	 * @return
  	 */
  	@Bean
  	@LoadBalanced
  	public RestTemplate restTemplate()
  	{
  		return new RestTemplate();
  	}
  
  
  	public static void main(String[] args) {
  		SpringApplication.run(OrderApplication.class,args);
  	}
  }
             

  （3）访问测试

  输入路径访问：http://localhost:9021/hystrix

  

• 断路器聚合监控Turbine

  在微服务架构体系中，每个服务都需要配置Hystrix DashBoard监控。如果每次只能查看单个实例的监控数据，就需要不断切换监控地址，这显然很不方便。要想看这个系统的Hystrix Dashboard数据就需要用到Hystrix Turbine。Turbine是一个聚合Hystrix 监控数据的工具，他可以将所有相关微服务的 Hystrix 监控数据聚合到一起，方便使用。引入Turbine后，整个监控系统架构如下：

  

  创建ebuy-turbine模块：

  （1）引入依赖

  <!-- 断路器聚合监控Turbine -->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-turbine</artifactId>
  </dependency>
  <!-- Hystrix DashBoard监控 -->
  <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）配置多个微服务的hystrix监控

  server:
    port: 8031 #端口
  spring:
    application:
      name:  ebuy-turbine #服务名称
  logging:
    level:
      cn.ebuy: DEBUG
  #指定服务注册中心
  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地址注册
      lease-expiration-duration-in-seconds: 10 #eureka client发送心跳给server端后，续约到期时间（默认90秒）
      lease-renewal-interval-in-seconds: 5 #发送心跳续约间隔
  #指定监控的微服务列表
  turbine:
    app-config: ebuy-order  #要监控的微服务列表
    cluster-name-expression: "'default'"
             

  （3）配置启动类

  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 //开启HystrixDashboard监控平台，并激活Turbine
  public class TurbineApplication {
  
  	public static void main(String[] args) {
  		SpringApplication.run(TurbineApplication.class,args);
  	}
  }
             

（4）测试

浏览器访问：http://localhort:8031/hystrix 展示HystrixDashBoard，并在url位置输入：http://localhost:8031/turbine.stream，动态根据turbine.stream数据展示多个微服务的监控数据。

15.2 熔断器的状态

熔断器有三个状态 CLOSED 、 OPEN 、 HALF_OPEN 熔断器默认关闭状态，当触发熔断后状态变更为OPEN ,在等待到指定的时间，Hystrix会放请求检测服务是否开启，这期间熔断器会变为 HALF_OPEN 半开启状态，熔断探测服务可用则继续变更为 CLOSED 关闭熔断器。

• Closed：关闭状态（断路器关闭），所有请求都正常访问。代理类维护了最近调用失败的次数，如果某次调用失败，则使失败次数加1。如果最近失败次数超过了在给定时间内允许失败的阈值，则代理类切换到断开(Open)状态。此时代理开启了一个超时时钟，当该时钟超过了该时间，则切换到半断开（Half-Open）状态。该超时时间的设定是给了系统一次机会来修正导致调用失败的错误。
• Open：打开状态（断路器打开），所有请求都会被降级。Hystix会对请求情况计数，当一定时间内失败请求百分比达到阈值，则触发熔断，断路器会完全关闭。默认失败比例的阈值是50%，请求次数最少不低于20次。
• Half Open：半开状态，open状态不是永久的，打开后会进入休眠时间（默认是5S）。随后断路器会自动进入半开状态。此时会释放1次请求通过，若这个请求是健康的，则会关闭断路器，否则继续保持打开，再次进行5秒休眠计时。

15.3 熔断器的隔离策略

微服务使用 Hystrix 熔断器实现了服务的自动降级，让微服务具备自我保护的能力，提升了系统的稳定性，也较好的解决雪崩效应。其使用方式目前支持两种策略：

• 线程池隔离策略：使用一个线程池来存储当前的请求，线程池对请求作处理，设置任务返回处理超时时间，堆积的请求堆积入线程池队列。这种方式需要为每个依赖的服务申请线程池，有一定的资源消耗，好处是可以应对突发流量（流量洪峰来临时，处理不完可将数据存储到线程池队里慢慢处理）
• 信号量隔离策略：使用一个原子计数器（或信号量）来记录当前有多少个线程在运行，请求来先判断计数器的数值，若超过设置的最大线程个数则丢弃改类型的新请求，若不超过则执行计数操作请求来计数器+1，请求返回计数器-1。这种方式是严格的控制线程且立即返回模式，无法应对突发流量（流量洪峰来临时，处理的线程超过数量，其他的请求会直接返回，不继续去请求依赖的服务）

线程池和型号量两种策略功能支持对比如下：

1. hystrix.command.default.execution.isolation.strategy : 配置隔离策略
   • ExecutionIsolationStrategy.SEMAPHORE 信号量隔离
   • ExecutionIsolationStrategy.THREAD 线程池隔离
2. hystrix.command.default.execution.isolation.maxConcurrentRequests : 最大信号量上限