resilience4j(十二)：核心模块Bulkhead源码之Bulkhead、SemaphoreBulkhead

Bulkhead

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Bulkhead中文意思：船舶中的隔舱板，将船体分割成多个船舱。把应用系统当成一艘船，那么应用中不同方法，就对应船里面不同船舱，船舱可能是单人间，也可能是四人间、八人间、或者大通铺。船舱容量对应应用中不同方法允许承受的最大并发量。Bulkhead作用是让一个应用中不同方法互不影响，避免某些方法调用异常危及整个应用。

主要分为以下几个模块：隔离器配置，隔离器注册，隔离器事件消费者注册，隔离器状态及指标，隔离器事件，隔离器事件处理器，隔离器事件消费者。

各模块间关系

• BulkheadRegistry通过其实现类InMemoryBulkheadRegistry根据BulkheadConfig创建Bulkhead实例。
• EventConsumerRegistry通过其实现类DefaultEventConsumerRegistry创建EventConsumer事件消费者。
• Bulkhead通过其实现类SemaphoreBulkhead控制并发，并发布BulkheadEvent从而被注册到EventProcessor事件处理器的EventConsumer事件消费者消费。

Bulkhead接口介绍

通过下图可看出主要依次分为一下几个部分：

• 动态改变隔离配置
• 隔离请求判断&完成时操作 （隔离器最核心流程）
• 获取对应隔离信息
• 装饰器模式提供多个接口、支持lambda表达式。
• 度量指标
• 事件发布&注册

核心配置

• maxConcurrentCalls ： Bulkhead允许的最大并行执行量。默认：25
• maxWaitDuration：尝试进入饱和舱壁时线程阻塞等待的最长时间。默认：0

核心流程图

Bulkhead核心处理流程如下所示，当请求被拒绝时，抛出BulkheadFullException。并在请求通过、拒绝、完成时，publish 对应 BulkheadEvent。
本文主要讲述SemaphoreBulkhead信号量隔离机制，最新版本新增支持了ThreadPoolBulkhead。

BulkheadEvent

隔离器事件，有三种类型。

	   /** 请求被允许通过时，发布.*/
        CALL_PERMITTED
        /** 请求被允许拒绝时，发布*/
        CALL_REJECTED,
        /** 处理请求后发布，无论请求是通过还是被拒绝*/
        CALL_FINISHED;

SemaphoreBulkhead

Bulkhead接口实现类，利用JDK的Semaphore实现并发控制。

从图中其构造方法可看出，使用的是Semaphore公平模式，即先到先得。

isCallPermitted

    public boolean isCallPermitted() {
		//尝试获取信号量，并返回结果
        boolean callPermitted = tryEnterBulkhead();
		//根据获取结果发布对应event
        publishBulkheadEvent(
                () -> callPermitted ? new BulkheadOnCallPermittedEvent(name)
                        : new BulkheadOnCallRejectedEvent(name)
        );

        return callPermitted;
    }

    boolean tryEnterBulkhead() {

        boolean callPermitted = false;
        //获取配置的最大等待时长
        long timeout = config.getMaxWaitTime();

        if (timeout == 0) {
        	//直接尝试获取许可
            callPermitted = semaphore.tryAcquire();
        } else {
            try {
               //在对应规定时间内尝试获取许可
                callPermitted = semaphore.tryAcquire(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);
            } catch (InterruptedException ex) {
                callPermitted = false;
            }
        }
        return callPermitted;
    }

semaphore.tryAcquire在Semaphore介绍中有介绍，这里不在叙述。

订阅消费事件和前面章节CircuitBreaker事件消费类似，不在叙述。

总结：

• Bulkhead通过JDK中Semaphore（公平模式）实现并发控制。
• 可在运行时修改Bulkhead配置，同时也可订阅对应事件。
• Bulkhead是通过抛出BulkheadFullException方式终止请求调用的。