手动实现服务熔断功能

港控/mmm° 2021-12-11 00:25 242阅读 0赞

在我们分布式系统中， 经常会用用到 Hystrix 、Resilience4j 等主流服务熔断器，平时使用得非常熟悉，但是否有想过，自己手动实现一个，熔断器呢 ？今天我们就以前来基于Spring AOP实现一个服务熔断器。  
**注意：下面的例子我在本地启用了一个 consul 的注册中心，用于注册生产者及消费者**

## 一、熔断器概念 ##

*  在断路器对象中封装受保护的⽅法调⽤；
 *  该对象监控调⽤和断路情况；
 *  调⽤失败触发阈值后，后续调⽤直接由断路器返回错误，不再执⾏实际调⽤；

下图为熔断器的工作原理图：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTE4MTQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 二、服务提供方 ##

**2.1 pom主要依赖**

<properties>
    		<java.version>1.8</java.version>
    		<spring-cloud.version>Greenwich.SR1</spring-cloud.version>
    </properties>
    	
    <dependencyManagement>
    		<dependencies>
    			<dependency>
    				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
    				<version>${spring-cloud.version}</version>
    				<type>pom</type>
    				<scope>import</scope>
    			</dependency>
    		</dependencies>
    </dependencyManagement>
    
        	<dependency>
     			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
    			<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    		</dependency>
    		
    		<dependency>
    			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    			<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
    		</dependency>

**2.2 配置文件**

application.properties

#0表示服务器随机端口
    server.port=0
    #consul  地址
    spring.cloud.consul.host=localhost
    #consul  端口
    spring.cloud.consul.port=8500
    spring.cloud.consul.discovery.prefer-ip-address=true

bootstrap.properties

#服务名称
    spring.application.name=waiter-service

**2.3 代码配置**

@RestController
    @RequestMapping("/waiter")
    public class WaiterController {
    
        @PostMapping("/successKey")
        @ResponseBody
        public  String  getSuccessKey(){
            return  "hello wrold!";
            
        }
    }

## 三、服务消费方 ##

**3.1 pom主要依赖**

**3.2 配置文件**

application.properties

#表示服务器端口
    server.port=8090
    #consul  地址
    spring.cloud.consul.host=localhost
    #consul  端口
    spring.cloud.consul.port=8500
    spring.cloud.consul.discovery.prefer-ip-address=true

bootstrap.properties

#服务名称
    spring.application.name=customer-service

**3.3 代码配置**

1)、启用切面 @EnableAspectJAutoProxy

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    @EnableFeignClients
    @EnableAspectJAutoProxy
    public class CustomerServiceApplication {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		SpringApplication.run(CustomerServiceApplication.class, args);
    	}
    
    	@Bean
    	public CloseableHttpClient httpClient() {
    		return HttpClients.custom()
    				.setConnectionTimeToLive(30, TimeUnit.SECONDS)
    				.evictIdleConnections(30, TimeUnit.SECONDS)
    				.setMaxConnTotal(200)
    				.setMaxConnPerRoute(20)
    				.disableAutomaticRetries()
    				.setKeepAliveStrategy(new CustomConnectionKeepAliveStrategy())
    				.build();
    	}
    }

2)、定义一个切面

功能：

*  在geektime.spring.springbucks.customer.integration包下的所有类进行切面拦截；
 *  counter 用于保存服务调用识别次数；
 *  breakCounter 表示熔断后被调用次数；
 *  服务异常3次后，当前服务开始熔断返回null ，连续返回 3次以上null后开始，尝试方式服务；

@Aspect
    @Component
    @Slf4j
    public class CircuitBreakerAspect {
        private static final Integer THRESHOLD = 3;
        private Map<String, AtomicInteger> counter = new ConcurrentHashMap<>();
        private Map<String, AtomicInteger> breakCounter = new ConcurrentHashMap<>();
    
        @Around("execution(* geektime.spring.springbucks.customer.integration..*(..))")
        public Object doWithCircuitBreaker(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
            String signature = pjp.getSignature().toLongString();
            log.info("Invoke {}", signature);
            Object retVal;
            try {
                if (counter.containsKey(signature)) {
                    if (counter.get(signature).get() > THRESHOLD &&
                            breakCounter.get(signature).get() < THRESHOLD) {
                        log.warn("Circuit breaker return null, break {} times.",
                                breakCounter.get(signature).incrementAndGet());
                        return null;
                    }
                } else {
                    counter.put(signature, new AtomicInteger(0));
                    breakCounter.put(signature, new AtomicInteger(0));
                }
                retVal = pjp.proceed();
                counter.get(signature).set(0);
                breakCounter.get(signature).set(0);
            } catch (Throwable t) {
                log.warn("Circuit breaker counter: {}, Throwable {}",
                        counter.get(signature).incrementAndGet(), t.getMessage());
                breakCounter.get(signature).set(0);
                throw t;
            }
            return retVal;
        }
    }

3） 通过feign 方式消费服务

@FeignClient(name = "waiter-service", contextId = "circuitBreaker")
    public interface CircuitBreakerService {
        @PostMapping("/waiter/successKey")
        String  getSuccessKey();
    
    }

4）映射一个http 接口便于测试

@RestController
    @RequestMapping("/customer")
    public class CustomerController {
    
        @Autowired
        private CircuitBreakerService circuitBreakerService ;
    
        @GetMapping("/key")
        public Object getKey(){
           return circuitBreakerService.getSuccessKey();
            }
        }

1.  测试验证  
    正常消费服务  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTE4MTQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
    生产者服务调用异常（我把生产者服务stop了）  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTE4MTQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
    3次请求生产者接口失败后熔断返回null  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTE4MTQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 四、总结 ##

在上面的手动实现服务熔断逻辑中，如果能加上全局的熔断策略及熔断后默认的返回值，就比较完美了。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTE4MTQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211210/df7a5a3e0faa461dbd427137e123ddc5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTE4MTQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20211210/ee4cf51f6d794070a0dfac2b31057eb5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTE4MTQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20211210/38679206366c44c29fc3fe5cbcd76800.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2OTE4MTQ5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20211210/e1f8a2180be8417d8e4f6ffc74e1bb83.png