spring cloud------ hystrix熔斷機(jī)制

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在spring cloud微服務(wù)架構(gòu)中熔斷機(jī)制是必不可少的一個(gè)重要功能點(diǎn)。我們先了解一下什么是熔斷，熔斷是怎么產(chǎn)生的？
一、熔斷產(chǎn)生的原因

雪崩效應(yīng)：是一種因服務(wù)提供者的不可用導(dǎo)致服務(wù)調(diào)用者的不可用,并將不可用逐漸放大的過(guò)程。
比如我們?nèi)ピL問(wèn)一個(gè)服務(wù)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)這個(gè)服務(wù)崩了，然后我們一直在訪問(wèn)，后面的也一直排隊(duì)等訪問(wèn)，但是我們有沒(méi)有成功，導(dǎo)致后面所有的請(qǐng)求在排隊(duì)，就越來(lái)越多的請(qǐng)求等待，這時(shí)候系統(tǒng)的資源也會(huì)被逐漸的給耗盡，導(dǎo)致所有的服務(wù)都可能崩。
產(chǎn)生的原因：
1、服務(wù)提供者出現(xiàn)故障導(dǎo)致不可用 ：短時(shí)間大量的用戶請(qǐng)求；硬件故障：硬件損壞造成的服務(wù)器主機(jī)宕機(jī), 網(wǎng)絡(luò)硬件故障造成的服務(wù)提供者的不可訪問(wèn)；程序bug；緩存擊穿：緩存擊穿一般發(fā)生在緩存應(yīng)用重啟, 所有緩存被清空時(shí),以及短時(shí)間內(nèi)大量緩存失效時(shí). 大量的緩存不命中, 使請(qǐng)求直擊后端,造成服務(wù)提供者超負(fù)荷運(yùn)行,引起服務(wù)不可用；
2、開(kāi)啟重試機(jī)制導(dǎo)致流量的增加；
3、服務(wù)調(diào)用者不可用
同步等待造成的資源耗盡：當(dāng)服務(wù)調(diào)用者使用同步調(diào)用 時(shí), 會(huì)產(chǎn)生大量的等待線程占用系統(tǒng)資源. 一旦線程資源被耗盡,服務(wù)調(diào)用者提供的服務(wù)也將處于不可用狀態(tài), 于是服務(wù)雪崩效應(yīng)產(chǎn)生了。

二、什么是熔斷

可能一提及到熔斷的話，大家第一時(shí)間可能就想起保險(xiǎn)絲，對(duì)，沒(méi)錯(cuò)，其實(shí)代碼中熔斷的作用和保險(xiǎn)絲是一樣的，都是為了保護(hù)我們的東西不受損，保險(xiǎn)絲保護(hù)我們的用電器不會(huì)損壞，編程中保護(hù)我們的服務(wù)資源不會(huì)被耗盡。總的來(lái)說(shuō)就相當(dāng)于一個(gè)保護(hù)機(jī)制。他有兩個(gè)方面一個(gè)叫服務(wù)熔斷：就是當(dāng)這個(gè)服務(wù)出現(xiàn)故障的時(shí)候，來(lái)訪問(wèn)我的請(qǐng)求我會(huì)直接響應(yīng)他一個(gè)fallback而不會(huì)讓他一直等待請(qǐng)求。還有一個(gè)就是服務(wù)降級(jí)：當(dāng)服務(wù)器壓力劇增的情況下，根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)情況及流量對(duì)一些服務(wù)和頁(yè)面有策略的降級(jí)，以此釋放服務(wù)器資源以保證核心任務(wù)的正常運(yùn)行。
三、hystrix的工作原理
我們用下面的這個(gè)圖來(lái)講：

在沒(méi)有hystrix之前，假如我們有100個(gè)線程可供調(diào)用，這時(shí)候我們1000的請(qǐng)求訪問(wèn)的時(shí)候是隨機(jī)去訪問(wèn)的，也就是說(shuō)前100個(gè)請(qǐng)求會(huì)去占用線程，后面的會(huì)去等待，加入運(yùn)氣不好，前面的100個(gè)請(qǐng)求都是去請(qǐng)求服務(wù)1的話，并且服務(wù)1出現(xiàn)故障，那么就會(huì)導(dǎo)致所有線程都不會(huì)釋放，而剩下的9990個(gè)請(qǐng)求都在排隊(duì)等待，如果后續(xù)還有請(qǐng)求，那么我們系統(tǒng)就要崩了。
而hystrix的原理其實(shí)是在服務(wù)和請(qǐng)求之前增加了一個(gè)線程池，原理其實(shí)就是用戶的請(qǐng)求將不再直接訪問(wèn)服務(wù)，而是通過(guò)線程池中的空閑線程來(lái)訪問(wèn)服務(wù)，如果線程池已滿，則會(huì)進(jìn)行降級(jí)處理，用戶的請(qǐng)求不會(huì)被阻塞，至少可以看到一個(gè)執(zhí)行結(jié)果（例如返回友好的提示信息），而不是無(wú)休止的等待或者看到系統(tǒng)崩潰。
1、Hystrix為每個(gè)依賴調(diào)用分配一個(gè)小的線程池，如果線程池已滿調(diào)用將被立即拒絕，默認(rèn)不采用排隊(duì).加速失敗判定時(shí)間。線程數(shù)是可以被設(shè)定的。
在加hystrix之前我們是上圖這樣的結(jié)構(gòu)，加入之后是這樣的：

我們這樣就在某個(gè)服務(wù)之前都分配了20個(gè)線程，這樣的話，當(dāng)我們的請(qǐng)求進(jìn)來(lái)的時(shí)候，不管你前面的請(qǐng)求有多少個(gè)是服務(wù)1的都不會(huì)影響其他的服務(wù)，如果某個(gè)服務(wù)的線程滿了的話，那么接下來(lái)請(qǐng)求會(huì)被拒絕或是降級(jí)。
如果某個(gè)目標(biāo)服務(wù)調(diào)用慢或者有大量超時(shí)，此時(shí)，熔斷該服務(wù)的調(diào)用，對(duì)于后續(xù)調(diào)用請(qǐng)求，不在繼續(xù)調(diào)用目標(biāo)服務(wù)，直接返回，快速釋放資源。如果目標(biāo)服務(wù)情況好轉(zhuǎn)則恢復(fù)調(diào)用。

熔斷器是位于線程池之前的組件。用戶請(qǐng)求某一服務(wù)之后，Hystrix會(huì)先經(jīng)過(guò)熔斷器，此時(shí)如果熔斷器的狀態(tài)是打開(kāi)（跳起），則說(shuō)明已經(jīng)熔斷，這時(shí)將直接進(jìn)行降級(jí)處理，不會(huì)繼續(xù)將請(qǐng)求發(fā)到線程池。熔斷器相當(dāng)于在線程池之前的一層屏障。每個(gè)熔斷器默認(rèn)維護(hù)10個(gè)bucket ，每秒創(chuàng)建一個(gè)bucket ，每個(gè)blucket記錄成功,失敗,超時(shí),拒絕的次數(shù)。當(dāng)有新的bucket被創(chuàng)建時(shí)，最舊的bucket會(huì)被拋棄。

• Closed：

  熔斷器關(guān)閉狀態(tài)，調(diào)用失敗次數(shù)積累，到了閾值（或一定比例）則啟動(dòng)熔斷機(jī)制；

• Open：

  熔斷器打開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)對(duì)下游的調(diào)用都內(nèi)部直接返回錯(cuò)誤，不走網(wǎng)絡(luò)，但設(shè)計(jì)了一個(gè)時(shí)鐘選項(xiàng)，默認(rèn)的時(shí)鐘達(dá)到了一定時(shí)間（這個(gè)時(shí)間一般設(shè)置成平均故障處理時(shí)間，也就是MTTR），到了這個(gè)時(shí)間，進(jìn)入半熔斷狀態(tài)；

• Half-Open：

  半熔斷狀態(tài)，允許定量的服務(wù)請(qǐng)求，如果調(diào)用都成功（或一定比例）則認(rèn)為恢復(fù)了，關(guān)閉熔斷器，否則認(rèn)為還沒(méi)好，又回到熔斷器打開(kāi)狀態(tài)；

  
  四、spring boot中如何使用hystrix

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

我們?cè)趐om文件里面添加上面這個(gè)依賴。
添加完以后在我們的主函數(shù)上面添加這個(gè)注解@EnableHystrix或者是@EnableCircuitBreaker。
然后在你需要熔斷操作的方法上面加一個(gè) @HystrixCommand(fallbackMethod=”你需要回調(diào)的方法名”)注解，比如我們這樣

  @RequestMapping("/zj")
    @HystrixCommand(fallbackMethod="test")
    public String zj(){
        return "zjhystrix";
    }
     public String test(){
        return "error";
    }

上面的代碼其實(shí)就是當(dāng)我們請(qǐng)求調(diào)用這個(gè)接口的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)接口有問(wèn)題或者在加載過(guò)程中，這時(shí)候他不會(huì)一直去 等待響應(yīng)，而是到達(dá)一個(gè)時(shí)間點(diǎn)后直接返回test里面的內(nèi)容。之后的請(qǐng)求也就直接往test走，直到熔斷恢復(fù)。
在spring cloud中還有一個(gè)hystrix監(jiān)控，這個(gè)是Spring提供了hystrix-dashboard項(xiàng)目對(duì)支持hystrix熔斷的項(xiàng)目提供鏈路狀態(tài)監(jiān)視的功能。
我們需要導(dǎo)入如下包

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

然后在我們運(yùn)行的主函數(shù)里面添加注解@EnableHystrixDashboard
然后訪問(wèn)http://localhost:8080/hystrix就會(huì)出現(xiàn)如下頁(yè)面

我們往里面添加這個(gè)http://localhost:8080/hystrix.stream并點(diǎn)擊monitor stream按鈕
進(jìn)去之后看到是這樣的頁(yè)面

因?yàn)闆](méi)有請(qǐng)求，所以一直處于loading，我們?cè)L問(wèn)一下我們的那個(gè)接口，這時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)頁(yè)面

至于上面的每個(gè)指標(biāo)我就不一一講了。這個(gè)只是監(jiān)控單應(yīng)用的。

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