【五】服务熔断、降级 —— Hystrix（豪猪）

分布式系统面临的问题

复杂分布式体系结构中的应用程序有数十个依赖，每个依赖关系将在某些时候将不可避免地失败。 

服务雪崩

　　多个微服务之间调用的时候，假设微服务A调用微服务B和微服务C,微服务 B和微服务C又调用其它的微服务，这就是所谓的"扇出 "。如果扇出的链路上某个微服务的调用响应时间过长或者不可用，对微服务A的调用就会占用越来越多的系统资源，进而引发系统崩溃，所谓的"雪崩效应"。

　　对于高流量的应用来说，单一的后端依赖可能会导致所有服务器上的所有资源都在几秒钟内饱和。比失败更糟糕的是，这些应用程序还可能导致服务之间的延迟增加，备份队列，线程和其他系统资源紧张，导致整个系统发生更多的级联故障。这些都表示需要对故障和延迟进行隔离和管理，以便单个依赖关系的失败，不能取消整个应用程序或系统。 

Hystrix

Hystrix是一个用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库，在分布式系统里，许多依赖不可避免的会调用失败，比如超时、异常等
Hystrix能够保证在一个依赖出问题的情况下，不会导致整体服务失败，避免级联故障，以提高分布式系统的弹性。

断路器　　

"断路器"本身是一种开关装置，当某个服务单元发生故障之后，通过断路器的故障监控（类似熔断保险丝），向调用方返回一个 符合预期的、可处理的备选响应（FallBack),而不是长时间的等待或者拋出调用方无法处理的异常，这样就保证了服务调用方的 线程不会被长时间、不必要地占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩。

服务熔断

一般是某个服务故障或异常引起，类似现实世界中的“保险丝”，当某个异常条件被触发，直接熔断整个服务，而不是一直等到此服务超时。

熔断机制

　　服务熔断熔断机制是应对雪崩效应的一种微服务链路保护机制。当扇出链路的某个微服匆阵可用或者响应时间太长时，会进行服务的降级，进而熔断该节点微服务的调用，快速返回”错误”的响应信息。当检测到该节点微服务调用响应正常后恢复调用链路。在SpringCloud 框架里熔断机制通过Hystrix 实现．Hystrix会监控微服务间调用的状况，当失败的调用到一定闽值，缺省是 5 秒内 20 次调用失败就会启动熔断机制。熔断机制的注解是 @ HystrixCommand。

 

参照microservicecloud-provider-dept-8001项目  创建microservicecloud-provider-hystrix-8001项目

1.pom.xml

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <parent>
    <groupId>com.everjiankang.springcloud</groupId>
    <artifactId>microservicecloud</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  </parent>
  <artifactId>microservicecloud-provider-hystrix-8001</artifactId>
  
  <dependencies>
        <!-- 引入自己定义的api通用包，可以使用Dept部门Entity -->
        <dependency>
            <groupId>com.everjiankang.springcloud</groupId>
            <artifactId>microservicecloud-api</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <!-- actuator监控信息完善 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <!-- 将微服务provider侧注册进eureka -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>junit</groupId>
            <artifactId>junit</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>druid</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>ch.qos.logback</groupId>
            <artifactId>logback-core</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
        <!-- 修改后立即生效，热部署 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>springloaded</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
        </dependency>
        <!-- 豪猪 熔断器 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

 2.application.yml

server:
  port: 8001

mybatis:
  config-location: classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml        # mybatis配置文件所在路径
  type-aliases-package: com.everjiankang.springcloud.entity # 所有Entity别名类所在包
  mapper-locations:
  - classpath:mybatis/mapper/**/*.xml                       # mapper映射文件

spring:
   application:
    name: microservicecloud-dept                            # 微服务整合的命名 ，对外暴露的名字，非常重要
   datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource            # 当前数据源操作类型
    driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver              # mysql驱动包
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/springcloud            # 数据库名称
    username: root
    password: xiaochao
    dbcp2:
      min-idle: 5                                           # 数据库连接池的最小维持连接数
      initial-size: 5                                       # 初始化连接数
      max-total: 5                                          # 最大连接数
      max-wait-millis: 200                                  # 等待连接获取的最大超时时间
      
eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka
  instance:
    instance-id: microservicecloud-dept8001-hystrix
    prefer-ip-address: true     #访问路径可以显示IP地址
    
    
info:
  app.name: everjiankang-microservicecloud
  company.name: www.guchunchao.com
  project.artifactId: $project.artifactId$
  project.version: $project.version$

3.java Controller类

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
import com.atguigu.springcloud.service.DeptService;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;

@RestController
public class DeptController
{
    @Autowired
    private DeptService service = null;

    @RequestMapping(value = "/dept/get/{id}", method = RequestMethod.GET)
    //一旦调用服务方法失败并抛出了错误信息后，会自动调用@HystrixCommand标注好的fallbackMethod调用类中的指定方法
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "processHystrix_Get")
public Dept get(@PathVariable("id") Long id)
    {

        Dept dept = this.service.get(id);
        
        if (null == dept) {
            throw new RuntimeException("该ID：" + id + "没有没有对应的信息");
        }
        
        return dept;
    }

    public Dept processHystrix_Get(@PathVariable("id") Long id)
    {
        return new Dept().setDeptno(id).setDname("该ID：" + id + "没有没有对应的信息,null--@HystrixCommand")
                .setDb_source("no this database in MySQL");
    }

4.启动类添加注解：@EnableCircuitBreaker

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进eureka服务中
@EnableDiscoveryClient //服务发现
@EnableCircuitBreaker//对hystrixR熔断机制的支持
public class DeptProvider8001_Hystrix_App
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SpringApplication.run(DeptProvider8001_Hystrix_App.class, args);
    }
}

 5.service接口

package com.everjiankang.springcloud.service;

import java.util.List;

import com.everjiankang.springcloud.entity.Dept;

public interface DeptService
{
    public boolean add(Dept dept);

    public Dept get(Long id);

    public List<Dept> list();
}

6.service实现类

package com.everjiankang.springcloud.service.impl;

import java.util.List;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import com.everjiankang.springcloud.dao.DeptDao;
import com.everjiankang.springcloud.entity.Dept;
import com.everjiankang.springcloud.service.DeptService;

@Service
public class DeptServiceImpl implements DeptService
{
    @Autowired
    private DeptDao dao;
    
    @Override
    public boolean add(Dept dept)
    {
        return dao.addDept(dept);
    }

    @Override
    public Dept get(Long id)
    {
        return dao.findById(id);
    }

    @Override
    public List<Dept> list()
    {
        return dao.findAll();
    }

}

7.dao

package com.everjiankang.springcloud.dao;

import java.util.List;

import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;

import com.everjiankang.springcloud.entity.Dept;

@Mapper
public interface DeptDao
{
    public boolean addDept(Dept dept);

    public Dept findById(Long id);

    public List<Dept> findAll();
}

 resources/mybatis/mapper/DeptMapper.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

<mapper namespace="com.everjiankang.springcloud.dao.DeptDao">

    <select id="findById" resultType="com.everjiankang.springcloud.entity.Dept" parameterType="long">
        select deptno,dname,db_source from dept where deptno=#{deptno};
    </select>
    <select id="findAll" resultType="com.everjiankang.springcloud.entity.Dept">
        select deptno,dname,db_source from dept;
    </select>
    <insert id="addDept" parameterType="com.everjiankang.springcloud.entity.Dept">
        INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES(#{dname},DATABASE());
    </insert>
</mapper>

resources/mybatis/mybatis.cfg.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">

<configuration>

    <settings>
        <setting name="cacheEnabled" value="true" /><!-- 二级缓存开启 -->
    </settings>

</configuration>

若是每个服务提供的方法上都搞一个@HystrixCommand(fallbackMethod = "processHystrix_Get")以及相应的处理方法，那么类方法就会急剧膨胀，注解也会很多很繁琐。这样不好。以上是在服务端设置Hystrix的注解，现在为了避免啰嗦的问题，解决方法如下：（转移到客户端解决）

服务降级

---

 整体资源快不够了，忍痛先将某些服务关掉，待度过难关，再开启回来。

 //针对接口配置相应的处理类集中统一处理，而不再向上面那样麻烦。

/**
 * 
 * @Description: 修改microservicecloud-api工程，根据已经有的DeptClientService接口

新建

一个实现了FallbackFactory接口的类DeptClientServiceFallbackFactory
 * @author zzyy
 * @date 2018年4月21日
 */
//@FeignClient(value = "MICROSERVICECLOUD-DEPT")
@FeignClient(value = "MICROSERVICECLOUD-DEPT",fallbackFactory=DeptClientServiceFallbackFactory.class)
public interface DeptClientService
{
    @RequestMapping(value = "/dept/get/{id}", method = RequestMethod.GET)
    public Dept get(@PathVariable("id") long id);

    @RequestMapping(value = "/dept/list", method = RequestMethod.GET)
    public List<Dept> list();

    @RequestMapping(value = "/dept/add", method = RequestMethod.POST)
    public boolean add(Dept dept);
}

 处理方法都集中到一个统一的类中 

@Component // 不要忘记添加，不要忘记添加
public class DeptClientServiceFallbackFactory implements FallbackFactory<DeptClientService>
{
    @Override
    public DeptClientService create(Throwable throwable)
    {
        return new DeptClientService() {
            @Override
            public Dept get(long id)
            {
                return new Dept().setDeptno(id).setDname("该ID：" + id + "没有没有对应的信息,Consumer客户端提供的降级信息,此刻服务Provider已经关闭")
                        .setDb_source("no this database in MySQL");
            }

            @Override
            public List<Dept> list()
            {
                return null;
            }

            @Override
            public boolean add(Dept dept)
            {
                return false;
            }
        };
    }
}

 microservicecloud-consumer-dept-feign项目配置文件

server:
  port: 80
 
feign: 
  hystrix: 
    enabled: true

eureka:
  client:
    register-with-eureka: false
    service-url: 
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/  

此时服务端provider已经down了，但我们做了服务降级处理，让客户端在服务端不可用时也会获得提示信息，而不会挂起耗死服务器。

【服务熔断】

一般是某个服务故障或异常引起，类似现实世界中的“保险丝”，当某个异常条件被触发，直接熔断整个服务，而不是一直等到此服务超时。

【服务降级】

所谓降级，一般是从整体符合考虑。就是当某个服务熔断之后，服务器将不再调用。

此时客户端可以准备一个本地的fallback回调，返回一个缺省值。

这样做，虽然服务水平下降，但是好歹可用，比直接挂掉强。