一 容错的相关介绍

为什么需要容错

如果在服务之间互相交互时，服务提供者相应非常慢，那么消费者对提供者的请求就会被强制等待，直到提供者响应或超时。在高负载情景下，如果我们不做任何处理，这就会导致服务消费者的资源耗尽甚至整个系统的崩溃。
微服务架构的应用系统一般包含多个服务层，微服务之间通过网络进行通信，因此，服务之间难免存在依赖关系。而任何微服务都并非 100% 可用，网络往往也很脆弱，因此就可能有些请求机会请求失败。一般我们会将因提供者不可用而导致消费者不可用，并将不可用逐渐放大的过程称之为雪崩效应。

如何容错

常见的容错机制需要满足的两点

• 网络请求超时：
  正常情况下一个远程调用一般在几十毫秒内就能得到响应，如过依赖的服务不可用或者网络有问题，那么响应时间就会变得很长，所以设置网络请求超时是很重要的，让资源尽快释放。

• 使用断路器模式
  断路器可以理解为对容易出错的操作的代理，这种代理能够统计一段时间内调用失败的次数，并决定是正常请求依赖的服务还是直接返回。
  断路器可以实现快速失败：在一段时间检测到许多类似的错误，就会在之后的一段时间内，强迫对该服务的调用快速失败，既不在请求所依赖的服务。
  断路器可以自动诊断依赖的服务是否已经恢复正常

• 断路器模式流程
  1⃣️正常情况下，断路器关闭，正常请求依赖的服务
  2⃣️当一段时间内，请求失败率达到一定的阀值，断路器机会自动打开，此时，不会再去请求依赖的服务
  3⃣️断路器打开一段时间后，会自动进入“半开”的状态，此时，断路器允许一个请求去访问依赖的服务。如果该请求调用成功，则关闭断路器；否则继续保持打开状态。

二 Hystrix 简介

Hystrix 是 Netflix 开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程系统、服务或者第三方库，防止及联失败，从而提升系统的可用性与容错性。Hystrix 主要是通过以下绩点实现延迟和容错

• 包裹请求：可以包裹对依赖的调用逻辑，每个命令会在独立的线程中调用
• 跳闸机制：当某服务的错误率超过一定阀值时，Hystrix 会自动或手动跳闸，停止请求该服务一段时间
• 资源隔离：Hystrix 为每一个依赖都维护来一个小型的线程池。如果该线程池已满，发往该服务的请求就会被立即拒绝，而不是排队等候，从而加速失败判定
  监控：Hystrix 可以近乎实时的监控运行指标和配置的变化，例如成功，失败等
  回退机制：当请求失败、超时、被拒绝或当断路器打开时，执行回退逻辑，回退逻辑可以自行定义
• 自我修复：断路器打开一段时间后，会自动进入“半开”状态

三 在 Spring Cloud 中整合 Hystrix

在 Spring Cloud 中整合 Hystrix 会非常的方便，只需要加上少量的注解即可。

1 加入 hystrix 的依赖

compile group: 'org.springframework.cloud', name: 'spring-cloud-starter-netflix-hystrix', version:'1.4.0.RELEASE'

2 在启动类上添加 @EnableCircuitBreaker 或者 @EnableCircuitBreaker 注解启动断路器支持

3 修改 Controller 中需要容错的方法

@RestController
public class MovieController {
  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MovieController.class);
  @Autowired
  private RestTemplate restTemplate;

  @HystrixCommand(fallbackMethod = "findByIdFallback")
  @GetMapping("/user/{id}")
  public User findById(@PathVariable Long id) {
    return this.restTemplate.getForObject("http://microservice-provider-user/" + id, User.class);
  }

  public User findByIdFallback(Long id) {
    User user = new User();
    user.setId(-1L);
    user.setName("默认用户");
    return user;
  }
}

其中：

• findyByIdFallback 方法是 findById 的一个回退方法，该方法与findById方法具有相同的参数和返回值类型
• 在 findById 方法上使用注解@HystrixCommand 的 fallbackMethod 属性指定回退方法。@HystrixCommand 的配置非常灵活，可以使用注解 @HystrixProperty 的 commandProperties 属性来配置 @HystrixCommand，例如超时时间，最大队列数量（更多配置详情）

🎺当请求超时、被拒绝、超时或者断路器打开时都会进入回退方，但是进入到回退方法并不意味着断路器被打开。只有当达到一定的阀值后，断路器才会被打开。

如果需要更加直观的查看断路器的状态，可以集成 Spring Cloud actuator，断路器的状态会暴露在 Actuator 提供的 /health 端点中。

四 Feign 使用 Hystrix

由于 Feign 是以接口的形式工作的，没有方法体，所以前面的方法并不适用。下面会介绍给 UserFeignClient 添加 Hysrix

1 在 UserFeignClient 上添加@FeignClient 注解

@FeignClient(name = "microservice-provider-user", fallback = FeignClientFallback.class)
public interface UserFeignClient {
  @RequestMapping(value = "/{id}", method = RequestMethod.GET)
  public User findById(@PathVariable("id") Long id);

}

其中：

• @FeignClient 的 fallback 属性对该client指定了一个对应的回退类

2 编写回退类

@Component
class FeignClientFallback implements UserFeignClient {
  @Override
  public User findById(Long id) {
    User user = new User();
    user.setId(-1L);
    user.setUsername("默认用户");
    return user;
  }
}

编写的回退类需要实现UserFeignClient中的每个方法，那么在消费端在调用服务端的请求时，出现失败则会调用对应的回退方法。

五 禁用 Hystrix

在 Spring Cloud 中，如果添加了 hystrix 的依赖，那么 Feign 就会使用断路器包裹 Feign 客户端的所有方法。

为指定的 Feign 客户端禁用 Hystrix

@Configuration
public class  FeignDisableHystrixConfiguration{
  @Bean
  @Scope("prototype")
  public Feign.Builder feignBuilder(){
    return Feign.builder();
  }
}
@FeignClient(name = "microservice-provider-user", configuration = FeignDisableHystrixConfiguration.class)
public interface UserFeignClient {
  @RequestMapping(value = "/{id}", method = RequestMethod.GET)
  public User findById(@PathVariable("id") Long id);

}

全局禁用 Hystrix

在 Application.yml 中配置

feign.hystrix.enabled = false

六 使用 Hystrix Dashboard 可视化监控数据

1 创建一个新的项目hystrixDashboard并添加 dashboard 依赖

compile group: 'org.springframework.cloud', name: 'spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard', version:'1.4.0.RELEASE'

2 编写启动类，添加 @EnableHystrixDashboard

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

3 在 Application.yml 中配置

server:
  port: 8030

也可以注册在 Eureka 上

4 启动相关services

• microservice-discovery-eureka
• mircroservice-provider-user
• microservice-consumer-movie-feign-hystrix-fallbak-stream（添加了spring-boot-starter-actuator依赖，可以通过访问 /health 端点来监控数据）
• hystrixDashboard

5 访问 http://localhost:8030/hystrix

此方法只能对单一服务进行监控，如果需要同时监控多个服务，那么可以集成 Turbine 。

示例代码