Spring Cloud Hystrix 熔断器及仪表盘监控

Hystrix 简介

在微服务架构中，根据业务来拆分成一个个的服务，服务与服务之间可以通过 RPC 相互调用，在 Spring Cloud 中可以用 RestTemplate + Ribbon 和 Feign 来调用。为了保证其高可用，单个服务通常会集群部署。由于网络原因或者自身的原因，服务并不能保证 100% 可用，如果单个服务出现问题，调用这个服务就会出现线程阻塞，此时若有大量的请求涌入，Servlet 容器的线程资源会被消耗完毕，导致服务瘫痪。服务与服务之间的依赖性，故障会传播，会对整个微服务系统造成灾难性的严重后果，这就是服务故障的 雪崩效应。

服务熔断
在微服务架构中，一个请求需要调用多个服务是非常常见的，较底层的服务如果出现故障，会导致连锁故障。当对特定的服务的调用的不可用达到一个阀值（Hystrix 默认是 5 秒 20 次） 熔断器将会被打开，为了避免连锁故障，会触发服务降级。

服务降级
Fallback 相当于是降级操作，对于查询操作, 我们可以实现一个 fallback 方法，当请求后端服务出现异常的时候，可以使用 fallback 方法返回的值，fallback 方法的返回值一般是设置的默认值或者来自缓存，告知后面的请求服务不可用了，不要再请求了。

Ribbon 中使用 Hystrix

引入依赖

在 pom.xml 中添加 spring-cloud-starter-netflix-hystrix 依赖

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

相关配置

在 Application 入口类中添加 @EnableHystrix 注解开启 Hystrix

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableHystrix
public class WebAdminRibbonApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(WebAdminRibbonApplication.class, args);
    }
}

Service

在业务层添加 @HystrixCommand 注解，并指定 fallbackMethod 熔断方法。当熔断器打开后，会触发相应的 fallbackMethod，也就是上面提到的服务降级

@Service
public class AdminService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @HystrixCommand(fallbackMethod = "hiFallback")
    public String sayHi(String message) {
        return restTemplate.getForObject("http://hello-sring-cloud-service-admin/hi?message=" + message, String.class);
    }

    public String hiFallback(String message) {
        return "Hi，your message is :\"" + message + "\" but request error.";
    }
}

测试熔断器

此时关闭服务提供者，再次请求 http://localhost:8764/hi?message=HelloRibbon 浏览器会显示 :

Hi，your message is :"HelloRibbon" but request error.

Feign 中使用熔断器

在 Feign 中是自带熔断器的，但默认是关闭的，需要在配置文件中配置打开它

相关配置

在 application.yml 中开启熔断器

feign:
  hystrix:
    enabled: true

在 Application 入口类中添加 @EnableHystrix 注解开启 Hystrix

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableHystrix
public class WebAdminRibbonApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(WebAdminRibbonApplication.class, args);
    }
}

Service

在业务层添加 @FeignClient 注解，并通过 fallback 属性指定 Fallback 类。当熔断器打开后，会触发该 Fallback 类中的方法，也就是服务降级。

@FeignClient(value = "hello-spring-cloud-service-admin", fallback = AdminServiceFallback.class)
public interface AdminService {

    @RequestMapping(value = "hi", method = RequestMethod.GET)
    public String sayHi(@RequestParam(value = "message") String message);
}

创建 Fallback 类

在 Fallback 回调类中实现对应接口，服务调用失败后，将错误提示内容返回给客户端

@Component
public class AdminServiceFallback implements AdminService {

    @Override
    public String sayHi(String message) {
        return "Hi，your message is :\"" + message + "\" but request error.";
    }
}

测试熔断器

此时再次关闭服务提供者，再次请求 http://localhost:8765/hi?message=HelloFeign 浏览器会显示：

Hi，your message is :"HelloRibbon" but request error.

使用熔断器仪表盘监控

在 Ribbon 和 Feign 项目增加 Hystrix 仪表盘监控功能，两个项目的改造方式相同，这里以 Feign 项目为例。

相关依赖

在 pom.xml 中添加 spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard 依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>

相关配置

在 Application 入口类中添加 @EnableHystrixDashboard 注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableHystrix
@EnableHystrixDashboard
public class WebAdminFeignApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(WebAdminFeignApplication.class, args);
    }
}

创建 HystrixDashboardConfiguration 配置类

@Configuration
public class HystrixDashboardConfiguration {

    @Bean
    public ServletRegistrationBean getServlet() {
        HystrixMetricsStreamServlet streamServlet = new HystrixMetricsStreamServlet();
        ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(streamServlet);
        registrationBean.setLoadOnStartup(1);
        registrationBean.addUrlMappings("/hystrix.stream");
        registrationBean.setName("HystrixMetricsStreamServlet");
        return registrationBean;
    }
}

启动项目，访问熔断器仪表盘页面：http://localhost:8765/hystrix.stream

Hystrix 常用配置

超时时间（默认1000ms，单位：ms）

• hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds：在调用方配置，被该调用方的所有方法的超时时间都是该值，优先级低于下边的指定配置
• hystrix.command.HystrixCommandKey.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds：在调用方配置，被该调用方的指定方法（HystrixCommandKey 方法名）的超时时间是该值

线程池核心线程数

• hystrix.threadpool.default.coreSize：默认为 10

Queue 队列

• hystrix.threadpool.default.maxQueueSize：最大排队长度。默认 -1，使用 SynchronousQueue。其他值则使用 LinkedBlockingQueue。如果要从 -1 换成其他值则需重启，即该值不能动态调整，若要动态调整，需要使用到下边这个配置
• hystrix.threadpool.default.queueSizeRejectionThreshold：排队线程数量阈值，默认为 5，达到时拒绝，如果配置了该选项，队列的大小是该队列

如果 maxQueueSize 等于 -1 的话，则该选项不起作用

circuitBreaker 断路器

• hystrix.command.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold：当在配置时间窗口内达到此数量的失败后，进行短路。默认 20 个（10s 内请求失败数量达到 20 个，断路器开）
• hystrix.command.default.circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds：短路多久以后开始尝试是否恢复，默认 5s
• hystrix.command.default.circuitBreaker.errorThresholdPercentage：出错百分比阈值，当达到此阈值后，开始短路。默认 50%

fallback

• hystrix.command.default.fallback.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests：调用线程允许请求 HystrixCommand.GetFallback() 的最大数量，默认 10。超出时将会有异常抛出，注意：该项配置对于 THREAD 隔离模式也起作用

Fallback 说明

什么情况下会触发 fallback 方法

名字	描述	触发fallback方法
EMIT (emit)	值传递	NO
SUCCESS (success)	执行完成 , 没有错误	NO
FAILURE (failure)	执行抛出异常	YES
TIMEOUT (timeout)	执行开始 , 但没有在允许的时间内完成	YES
BAD_REQUEST (bad_request)	执行抛出HystrixBadRequestException	NO
SHORT_CIRCUITED (short_circuited)	断路器打开 , 不尝试执行	YES
THREAD_POOL_REJECTED (thread_pool_rejected)	线程池拒绝 , 不尝试执行	YES
SEMAPHORE_REJECTED (semaphore_rejected)	信号量拒绝 , 不尝试执行	YES

什么情况下 fallback 方法抛出异常

名字	描述	抛异常
FALLBACK_EMIT (fallback_emit)	Fallback值传递	NO
FALLBACK_SUCCESS (fallback_success)	Fallback执行完成 , 没有错误	NO
FALLBACK_FAILURE (fallback_failure)	Fallback执行抛出出错	YES
FALLBACK_REJECTED (fallback_rejected)	Fallback信号量拒绝 , 不尝试执行	YES
FALLBACK_MISSING (fallback_missing)	没有Fallback实例	YES

Hystrix Dashboard 界面监控参数

• 文章作者：彭超
• 本文首发于个人博客：https://antoniopeng.com/2019/11/05/springcloud/SpringCloudHystrix%E7%86%94%E6%96%AD%E5%99%A8%E5%8F%8A%E4%BB%AA%E8%A1%A8%E7%9B%98%E7%9B%91%E6%8E%A7/
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