squbs-15. 超时策略

超时是每个异步分布式系统的关键部分。他们通常配置为静态并且很难得到。squbs提供 Timeout Policy设施,作为 squbs-pattern包的一部分来帮助动态确定正确的超时时间(通过提供一个策略而不是静态设置)。这个通过策略来动态定义超时时间。请注意超时策略仅有助于输出超时值,其本身不会导致超时发生。

依赖

在你的build.sbt或scala构建文件中加入以下依赖:

"org.squbs" %% "squbs-pattern" % squbsVersion

快速例子

一个正常的await通过Scala的代码展示如下:

Await.ready(future, timeout.duration)

在如下的闭包内,你可以改变这个代码至一个 await块

val policy = TimeoutPolicy(name = Some("mypolicy"), initial = 1 second)
val result = policy.execute(duration => {
  Await.ready(future, duration)
})

Scala API

你可以通过传递如下规则创建TimeoutPolicy

  1. 对于固定的超时时间,你实际上不需要指定一个规则。 fixedRule是默认的

    val policy = TimeoutPolicy(name = Some("MyFixedPolicy"), initial = 1 second, rule = fixedRule)
    
  2. 超时时间基于响应时间的标准差(sigma)

    val policy = TimeoutPolicy(name = Some("MySigmaPolicy"), initial = 1 second, rule = 3 sigma)
    
  3. 超时时间基于响应时间的百分比

    val policy = TimeoutPolicy(name = Some("MyPctPolicy"), initial = 1 second, rule = 95 percentile)
    

随后你可以使用如下策略:

val result = policy.execute(duration => {
  Await.ready(future, duration)
})

或者不使用闭包的另一个形式

val policy = TimeoutPolicy(name = Some("mypolicy"), initial = 1 second)
val tx = policy.transaction
Await.ready(future, tx.waitTime)
tx.end

tx.end是非常重要的,因为它为单一操作提供闭包(由超时策略监视),当我们使用推荐的闭包版本的API时,某些事情将会自动监控。它用于一个反馈回路来观察实际的运行时间并将这个信息返回给heuristic。

Java API

在JAVA api中,我们通过一个策略builder创建超时策略,可以在以下的例子中看到:

  1. 固定的超时时间.

    TimeoutPolicy fixedTimeoutPolicy = TimeoutPolicyBuilder
        .create(new FiniteDuration(INITIAL_TIMEOUT, MILLISECONDS), fromExecutorService(es))
        .minSamples(1)
        .rule(TimeoutPolicyType.FIXED)
        .build();
    
  2. 超时时间基于响应时间的标准差(sigma)

    TimeoutPolicy sigmaTimeoutPolicy = TimeoutPolicyBuilder
        .create(new FiniteDuration(INITIAL_TIMEOUT, MILLISECONDS), system.dispatcher())
        .minSamples(1)
        .name("MySigmaPolicy")
        .rule(3.0, TimeoutPolicyType.SIGMA)
        .build();
    
  3. 超时时间基于响应时间的百分比

    TimeoutPolicy percentileTimeoutPolicy = TimeoutPolicyBuilder
        .create(new FiniteDuration(INITIAL_TIMEOUT, MILLISECONDS), system.dispatcher())
        .minSamples(1)
        .name("PERCENTILE")
        .rule(95, TimeoutPolicyType.PERCENTILE)
        .build();
    

然后,使用这个超时时间策略,只需要在你的闭包内执行调用,如下:

policy.execute((FiniteDuration t) -> {
    return es.submit(timedCall).get(t.toMillis() + 20, MILLISECONDS);
});

或者,你可以使用非闭包调用:

TimeoutPolicy.TimeoutTransaction tx = policy.transaction();
try {
  return timedFn.get(tx.waitTime());
} catch (Exception e) {
  System.out.println(e);
} finally {
  tx.end();
}

tx.end是重要的,因为它提供一个被超时策略监视的单一操作,当使用推荐的闭包版本的API,这些事会被自动监视。这是用来一个反馈回路来观察真实的调用时间,并且把这些信息返回到heuristic。

TimeoutPolicy中的Heuristics

默认的超时策略是一个固定的超时,代码你将始终获得一个初始值在常规模式,一个调试值在调试环境。不过,拥有一个超时策略的前提是提供heuristics-based超时。下面是超时策略中使用的主要概念:

在统计学中, the [68–95–99.7 rule]规则,如众所周知的 three-sigma rule经验法则,将近所有的值接近三个平方差的正太分布中。

squbs-15. 超时策略_第1张图片
empirical rule

因此,如果你声明你的超时策略如下:

val policy = TimeoutPolicy("mypolicy", initial = 1 second, rule = 2 sigma)

你将获得一个超时值覆盖大约 95%响应时间,放弃 5% 异常值通过使用2个sigma或95%的超时策略。通过调用policy.execute(tiemout=>T)policy.transaction.waitTime生效。

回到统计

这里有三种方式来回顾统计学

  1. 在TimeoutPolicy创建时设置startOverCount,当所有的事务计数到达 startOverCount,这将自动开始重新统计
  2. 调用 policy.reset重设统计,你可以同样在调用重设方法时提供一个新的 initialstartOverCount
  3. 调用TimeoutPolicy.resetPolicy("yourName") 在全局重设策略。

名称

任何构建超时策略提供一个可选的名称。超时策略使用同一个名称和其他策略实例分享他们的指标。 policy-by-name避免用户创建一个策略实例,并通过共享相同策略传递出所有的使用。用户可以干净的复制策略在任何使用点,同时还能收集指标。另外,通过调用TimeoutPolicy.resetPolicy("name")使用策略中名称可以集中清除指标。

警告:不要为完全不同性质的策略使用同一个名称,因为可能混淆你的统计。结果可能不可预测。

调试

用于调试目的,默认的超时策略为1000秒当你在调试模式中执行时。你可以通过传递debug参数至TimeoutPolicy进行设置,如下:

val policy = TimeoutPolicy(name = Some("mypolicy"), initial = 1 second, debug = 10000 seconds)

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