微服务学习笔记-使用Hystrix实现微服务的容错处理与监控数据

目录

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前言

在微服务架构中，如果服务提供者响应缓慢，那么服务消费者的请求就会被强制等待，或响应超时。在高负载场景下，如果不做任何处理，这类问题可能会导致服务消费者资源耗竭甚至整个系统的崩溃。

Hystrix

Hystrix是一个实现了超时机制和断路器模式的工具类库。是由Netflix开源的，用于隔离访问系统、服务或者第三方库，防止级联失败，从而提升系统的可用性与容错性。
Hystrix主要通过以下几点实现延迟和容错：
1、包裹请求： 使用HystrixCommand（或HystrixObservableCommand）包裹对依赖的调用逻辑，每个命令在独立线程中执行。这使用到了设计模式中的“命令模式”。
2、跳闸机制： 当某服务的错误率超过一定阈值时，Hystrix可以自动或手动跳闸，停止请求该服务一段时间 。
3、资源跳闸： Hystrix为每个依赖都维护了一个小型的线程池（或者信号量）。如果该线程池已满，发往该依赖的请求就被立即拒绝，而不是排除等候，从而加速失败判定。
4、监控： Hystrix可以近乎实时地监控运行指标和配置的变化，例如成功、失败、超时、以及被拒绝的请求等。
5、回退机制： 当请求失败、超时、被拒绝，或当断路器打开，执行回退逻辑。回退逻辑可由开发人员自行提供，例如返回一个缺省值。
6、自我修复： 断路器打开一段时间后，会自动进行“半开”状态。断路器打开、关闭、半开的逻辑转换。

整合Hystrix

在Spring Cloud 中整合Hystrix非常方便。我们以前面的服务消费者项目为例进行修改。

添加依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrixartifactId>
dependency>

修改启动类

在启动类中添加注解 @EnableHystrix 或@EnableCircuitBreaker，为项目启用断路器支持。

@EnableDiscoveryClient
@EnableHystrix
@SpringBootApplication
public class MicroserviceConsumerMovieRibbonApplication {
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MicroserviceConsumerMovieRibbonApplication.class, args);
    }
}

Controller

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

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

    @GetMapping("/log-user-instance")
    public void logUserinstance(){
        ServiceInstance serviceInstance = this.loadBalancerClient.choose("microservice-provider-user");
        UserController.LOGGER.info("{}:{}:{}",serviceInstance.getServiceId(),serviceInstance.getHost(),serviceInstance.getPort());
    }
}

在Controller中，我们为findById方法编写了一个回退方法findByIdFallback，在findByIdFallback方法中返回了一个默认用户，在findById中添加注解@HystrixCommand在fallbackMethod属性中指定它的回退方法即可。

容错测试

修改好上述内容后我们分别启动一个服务提供者，服务消费者与Eureka。访问服务消费者：http://localhost:8011/user/1 可以正常得到数据。当我们把服务提供者关闭后再次访问，会发现返回了之前的默认用户:
。

Hystrix监控

前面提到Hystrix除了可以实现容错处理，还有监控功能。
使用Hystrix的模块hystrix-metrics-event-stream，就可以将这些监控信息以文本的形式暴露给外部系统。spring-cloud-starter-netflix-hystrix已经包含了这个模块，我人只需要添加Actuator，就可以使用/hystrix.stream端口获得Hystrix监控信息。

添加Actuator

只需要在项目中添加Actuator依赖即可。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuatorartifactId>
dependency>

重新启动项目，访问 http://localhost:8011/hystrix.stream会出现类似如下图的信息：

可视化监控数据

上一节我们可以看到监控信息，但都是通过文字形式展示的，不能直观的显示系统状态。
我们可以使用Hystrix Dashboard，让监控数据图形化，可视化。
我们新建一个最简单的Spring Boot 项目

• 添加以下依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboardartifactId>
dependency>

• 启动类添加注解
  在启动类上添加注解 @EnableHystrixDashboard

@EnableHystrixDashboard
@SpringBootApplication
public class MicroserviceHystrixDashboardApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MicroserviceHystrixDashboardApplication.class, args);
    }
}

• 配置文件
  在配置文件中添加访问端口

server:
  port: 8030

• 启动项目
  启动新建的项目：http://localhost:8030/hystrix ，就可以看到Dashboard界面，在中间的地址栏中输入上一节中我们查看监控数据的地址
  
  随意填写一个Title 点击按钮，Dashboard即可把http://localhost:8011/hystrix.stream 的文本信息转化成可视化视图：
  
  关于显示的指标信息解释可以参考如下图：
  

Turbine聚合监控数据

上一节我们把要监控的项目的 /hystrix.stream 地址填入Dashboard即可以可视化的监控项目状态。但在微服务中往往有若干个微服务，每个微服务又有多个实例，如果这样一个个监控非常不方便。这一节我们使用Turbine来聚合Hystrix监控数据。
首页我们把服务消费者项目复制一份，修改应用名、端口与方法名，模拟多个微服务的场景。
这里我把前面使用的服务消费者项目直接复制一份，在配置文件中修改spring.application.name为microservice-consumer-movie2,修改server.port为8031。在Controller中将原方法findById 名更改为findById2,回退方法名更改为findByIdFallback2
然后新建一个Spring Boot项目
1、依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-turbineartifactId>
dependency>

2、配置文件

server:
  port: 8031
spring:
  application:
    name: microservice-hystrix-turbine
eureka:
  client:
    service-url:
        defaultZone: http://user:admin@localhost:8761/eureka/
  instance:
    prefer-ip-address: true
turbine:
  app-config: microservice-consumer-movie,microservice-consumer-movie2
  cluster-name-expression: "'default'"

在配置文件中，把项目注册到Eureka，使用 turbine.app-config 属性添加需要聚合监控的项目名
3、添加注解
在启动类上添加注解 @EnableTurbine

4、聚合监控数据
最后我们启动服务提供者，两个服务消费者，一个Eureka，上一节新建的Dashboard项目与刚新建的Turbine项目。
上一节中我们是把服务消费者的 /hystrix.stream 放入Dashboard中进行可视化，但Turbine项目已经聚合了两个服务消费者的监控数据，因为我们只需要把Turbine项目的地址放入Dashboard中即可。
Turbine项目聚合监控信息的地址为 http://localhost:8031/turbine.stream

点击按钮后可展示如下图的可视化界面

可以看到两个服务消费者的方法都显示出来了，如果同名会显示成一个。
这样我们就完成了监控的聚合，更加方便的显示各各微服务的状态。