通过Hystrix理解熔断和降级

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-06-07 07:17 173阅读 0赞

刚开始参加工作的时候，看公司的SOA框架描述什么降级和熔断，当时我百脸懵逼，什么鬼。就写几个代码，还要熔断和降级，难道在代码中安装了保险丝，代码执行着突然不爽还要降一级吗，有病吧！笑哭了！

曾几何时欠下的技术债终于要还了，最近项目中使用到了Netflix公司的开源组件Hystrix，于是研究了一下，对降级和熔断有些理解了。

下面通过Hystrix的两个例子来理解降级和熔断，更多关于Hystrix的内容，大家Google去吧。

### 降级（fallback） ###

*MorningService.java*

public class MorningService { 
    
        /** * 超时 */
        public void timeout() {
            int j = 0;
            while (true) {
                j++;
            }
        }
    
    }

*HystrixFallbackTest.java*

import com.netflix.hystrix.HystrixCommand;
    import com.netflix.hystrix.HystrixCommandGroupKey;
    import com.netflix.hystrix.HystrixCommandProperties;
    import org.junit.Test;
    
    import java.io.IOException;
    
    public class HystrixFallbackTest extends HystrixCommand<String> { 
    
        private final String name;
    
        private MorningService morningService;
    
        public HystrixFallbackTest(String name, MorningService morningService) {
            super(Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("FallbackGroup"))
            .andCommandPropertiesDefaults(HystrixCommandProperties.Setter().withExecutionTimeoutInMilliseconds(10000)));  // 10秒超时哦
            this.name = name;
            this.morningService = morningService;
        }
    
        @Override
        protected String run() throws Exception {
            /** * 超时触发fallback */
            morningService.timeout();
            return name;
        }
    
        /** * Hystrix的降级方法 * @return */
        @Override
        protected String getFallback() {
            return "fallback: " + name;
        }
    
        public static class UnitTest { 
    
            @Test
            public void testFallback() throws IOException {
                System.out.println(new HystrixFallbackTest("Morning", new MorningService()).execute());
            }
        }
    }

执行上面的Test方法，在run方法里正常执行超过10秒就timeout了，走降级方法`fallbck()`，打印出的内容是：

fallback: Morning

降级就是在执行主流程时，主流程突然出现意外执行不下去了，那就执行另外一个方法让主流程看起来是正常的（这个方法通常就是降级方法，似乎有些牵强)。

### 熔断（circuit breaker） ###

> 保险丝：电路中正确安置保险丝，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护了电路安全运行。（来自百度百科）

熔断就跟保险丝一样，当一个服务请求并发特别大，服务器已经招架不住了，调用错误率飙升，当错误率达到一定阈值后，就将这个服务熔断了。熔断之后，后续的请求就不会再请求服务器了，以减缓服务器的压力。

来一个栗子吧：  
*HystrixCircuitBreakerTest.java*

import com.netflix.hystrix.*;
    import org.junit.Test;
    
    import java.io.IOException;
    
    public class HystrixCircuitBreakerTest extends HystrixCommand<String> { 
    
        private final String name;
    
        private MorningService morningService;
    
        public HystrixCircuitBreakerTest(String name, MorningService morningService) {
            super(Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("CircuitBreakerTestGroup"))
                    .andCommandKey(HystrixCommandKey.Factory.asKey("CircuitBreakerTestKey"))
                    .andThreadPoolKey(HystrixThreadPoolKey.Factory.asKey("CircuitBreakerTest"))
                    .andThreadPoolPropertiesDefaults(   // 配置线程池
                            HystrixThreadPoolProperties.Setter()
                            .withCoreSize(200)  // 配置线程池里的线程数，设置足够多线程，以防未熔断却打满threadpool
                    )
                    .andCommandPropertiesDefaults(  // 配置熔断器
                            HystrixCommandProperties.Setter()
                            .withCircuitBreakerEnabled(true)  // 熔断器在整个统计时间内是否开启的阀值
                            .withCircuitBreakerRequestVolumeThreshold(3)    // 至少有3个请求才进行熔断错误比率计算
                            .withCircuitBreakerErrorThresholdPercentage(50)   //当出错率超过50%后熔断器启动
                                    .withMetricsRollingStatisticalWindowInMilliseconds(5000)   // 统计滚动的时间窗口
                            .withCircuitBreakerSleepWindowInMilliseconds(2000)   // 熔断器工作时间，超过这个时间，先放一个请求进去，成功的话就关闭熔断，失败就再等一段时间
                    )
            );
            this.name = name;
            this.morningService = morningService;
        }
    
        @Override
        protected String run() throws Exception {
            int num = Integer.valueOf(name);
            if(num % 2 == 0) {  // 直接返回
                return name;
            } else {
                morningService.timeout(); // 无限循环模拟超时
            }
            return name;
        }
    
    
        /** * Whether or not your command has a fallback, * all of the usual Hystrix state and circuit-breaker state/metrics are updated to indicate the command failure. */
        @Override
        protected String getFallback() {
            return "CircuitBreaker fallback: " + name;
        }
    
        public static class UnitTest { 
    
            @Test
            public void testSynchronous() throws IOException {
                for(int i = 0; i < 50000; i++) {
                    try {
                        System.out.println("===========" + new HystrixCircuitBreakerTest(String.valueOf(i), new MorningService()).execute());
                        // 查看熔断器是否打开
                        System.out.println("if circuit breaker open: " + HystrixCircuitBreaker.Factory.getInstance(HystrixCommandKey.Factory.asKey("CircuitBreakerTestKey")).isOpen());
                    } catch(Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

来看执行结果：  
1. 降级  
![降级][SouthEast]  
超时的请求走fallback，熔断器还没有打开。  
2. 熔断  
![熔断器打开][SouthEast 1]  
熔断器打开了，后续请求直接走降级方法fallback，不再调用主流程方法。  
3. 尝试恢复  
![尝试恢复][SouthEast 2]  
过了熔断器工作的时间窗以后，尝试放一个请求进去，执行成功就关闭熔断器，失败则继续打开，如此往复循环进行工作。

熔断器模式，参考[CircuitBreaker][],  
还有美团精华文章[服务容错模式][Link 1]

最后，我想说熔断降级确实没毛病！哈哈！  
解决问题的模式是相通的，关键还是要多思考！

[SouthEast]: /images/20220607/c22256714b4946288ddbcd90f6f49e82.png
[SouthEast 1]: /images/20220607/c4c48c5f06314a4db109fddafe5f1bcc.png
[SouthEast 2]: /images/20220607/f84b4210ffaf40d8a7ef00d692d6f27f.png
[CircuitBreaker]: https://martinfowler.com/bliki/CircuitBreaker.html
[Link 1]: https://tech.meituan.com/service-fault-tolerant-pattern.html