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k8s部署SpringCloud G版组件hystrix

1、Hystrix断路器概述

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”本身是一种开关装置,当Hystrix监控到某个服务发生故障之后熔断器会开启,将此服务链路断开,不过hystrix不会将该服务的消费者阻塞,或向消费者抛出异常而是向调用方返回一个符合预期的、可处理的备选响应(FallBack),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,故Hystrix是系统的一种防御机制。

1.1 hystrix能做什么

服务降级
服务熔断
服务限流
接近实时的监控

1.2 hystrix官网

https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-To-Use

1.3 hystrix 服务熔断

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务不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阈值,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。

2 服务降级

服务降级是请求发生问题后的一种增强用户体验的方式。
发生服务熔断,一定会发生服务降级。但发生服务降级,并不意味着一定是发生了服务熔断。

Hystrix 对于服务降级的实现方式有两种:

  • 方法级别的服务降级(fallbackMethod) ,
  • 类级别的服务降级(fallbackFactory)

2.1 hystrix方法级服务降级

创建消费者工程 msc-consumer-fallbackmethod-8080

(1) 创建工程

复制 msc-consumer-8080 工程,并重命名为 msc-consumer-fallbackmethod-8080

(2) 添加 hystrix 依赖

<!--hystrix 依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
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(3) 修改处理器类SomeController.java的代码添加@HystrixCommond注解

//指定该方法要使用服务降级,即当前处理器方法在运行过程中若发生异常
//无法给客户端正常响应时,就会调用fallbackmethod指定的方法
@GetMapping("/get/{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "getHystrixHandle")
public Depart getByIdHandler(@PathVariable("id") int id){
String url = SERVICE_PROVIDER + "/provider/depart/get/" + id;
return restTemplate.getForObject(url, Depart.class);
}

//服务降级方法,响应给客户端的备选方案
public Depart getHystrixHandler(@PathVariable("id") int id){
Depart depart = new Depart();
depart.setId(id);
depart.setName("no this depart");
return depart;
}
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(4) 在启动类添加注解@EnableCircuitBreaker

package com.jd;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;

@EnableCircuitBreaker //开启熔断器
@SpringBootApplication
public class MscConsumerfallbackApplication {

    public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(MscConsumerfallbackApplication.class, args);
    }
}
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这一个类上添加的注解太多了,为了避免这种情况的发生,Spring Cloud 专门定义了一 个组合注解@SpringCloudApplication,就包含了三个注解。所以可以用它直接替换掉上面的注解。


验证
启动eureka服务端工程,然后启动消费者工程

上面直接返回了降级结果

2.2 fallbackFactory 服务降级

当一个服务同时存在类级别与方法级别的降级时,方法级别的降级优先级高。

2.2.1 总步骤

  • 添加Hystrix依赖
  • 定义服务降级类
  • 在Feign接口中指定服务降级类
  • 修改配置文件,开启Feign对Hystrix的支持
  • 在启动类上添加@EnableCircuitBreaker注解(或@SpringBootApplication注解替换为@SpringCloudApplication 注解)

2.2.2 创建消费者工程 msc-consumer-fallbackfactory7070

(1) 创建工程

复制 msc-consumer-feign7070 工程,并重命名为 msc-consumer-fallbackfactory7070。

(2) 添加 hystrix 依赖

<!--hystrix 依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
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(3) 定义降级处理类

@Component
public class DepartFallbackFactory implements FallbackFactory<DepartService>
{
    @Override
    public DepartService create(Throwable throwable) {
        return new DepartService() {
            @Override
            public boolean saveDepart(Depart depart) {
                System.out.println("执行saveDepart()服务降级处理方法");
                return false;
            }

            @Override
            public boolean removeDepartById(Integer id) {
                System.out.println("执行removeDepartById()服务降级处理方法");
                return false;
            }

            @Override
            public boolean modifyDepart(Depart depart) {
                System.out.println("执行modifyDepart()服务降级处理方法");
                return false;
            }

            @Override
            public Depart getDepartById(int id) {
                Depart depart = new Depart();
                depart.setId(id);
                depart.setName("no this depart -- class级别");
                return depart;
            }

            @Override
            public List<Depart> listAllDeparts() {
                System.out.println("执行listAllDeparts()服务降级处理方法");
                return null;
            }
        };
    }
}
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(4) 修改 Feign 接口,指定服务降级类

package com.jd.service;

import com.jd.bean.Depart;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import java.util.List;

//fallbackFactory 用于指定当前Feign接口的服务降级类
@FeignClient(value = "msc-provider", fallbackFactory = DepartFallbackFactory.class)
@RequestMapping("/provider/depart")
public interface DepartService {

@PostMapping("/save")
boolean saveDepart(@RequestBody Depart depart);

@DeleteMapping("/del/{id}")
boolean removeDepartById(@PathVariable("id") Integer id);

@PutMapping("/update")
boolean modifyDepart(@RequestBody Depart depart);

@GetMapping("/get/{id}")
Depart getDepartById(@PathVariable("id") int id);

@GetMapping("/list")
List<Depart> listAllDeparts();
}
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(5) 修改配置文件,开启Feign对Hystrix的支持

#开启feign对hystrix的支持
hystrix:
enabled: true
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(6) 在启动类上添加@EnableCircuitBreaker注解

package com.jd;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.SpringCloudApplication;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;

@EnableFeignClients //开启feign客户端
@SpringCloudApplication
public class MscConsumerfallbackfactoryApplication {

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


注意:如果工程里既有类级别的服务降级又有方法级别的服务降级,类级别优先级高

2.3 Hystrix 高级属性配置

2.3.1 执行隔离策略

执行隔离策略有两大作用:防止服务熔断,防止服务雪崩。
对某种依赖的请求数量进行限制的方式,称为执行隔离。

(1) 类型

隔离请求的方式有两种类型:

  • 线程隔离:Hystrix的默认隔离策略。系统会创建一个依赖线程池,为每个依赖请求分配
    一个独立的线程,而每个依赖所拥有的线程数量是有上限的。当对该依赖的调用请求数 量达到上限后再有请求,则直接拒绝该请求,并对该请求做降级处理。所以对某依赖的 并发量取决于为该依赖线程池所分配的线程数量。

  • 信号量隔离:对依赖的调用所使用的线程仍为请求线程,即不会为依赖请求再新创建新 的线程。但系统会为每种依赖分配一定数量的信号量,而每个依赖请求分配一个信号。 当对该依赖的调用请求数量达到上限后再有请求,则直接拒绝该请求,并直接对该请求 做降级处理。所以对某依赖的并发量取决于为该依赖所分配的信号量数量。

2.3.2 执行隔离其它属性

(1) 线程执行超时时限

启动msc-consumer-fallbackmethod8080工程和msc-provider8081工程

msc-provider8081工程的getDepartById方法设置了延迟

当msc-consumer-fallbackmethod8080工程访问该方法时发生了方法级别的服务降级


在默认的线程执行隔离策略中,关于线程的执行时间,可以为其设置超时时限。当然, 首先通过下面的属性开启该超时时限,该属性默认是开启的,即默认值为 true。若要关闭, 则可以配置文件中设置该属性的值为 false。hystrix.command.default.execution.timeout.enabled

在开启了执行线程超时时限后,可以通过以下属性设置时限长度。
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds
其默认值为 1000 毫秒。这就是前面引入时为什么 sleep(3)是报超时异常的原因,只要超过了 1 秒就会超时。

打开hystrix官网
https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/Configuration


我们通过在consumer的application.yml文件中设置超时时限为4 秒

发现可以正常访问该方法了

或者在方法上直接改

//指定该方法要使用服务降级,即当前处理器方法在运行过程中若发生异常
//无法给客户端正常响应时,就会调用fallbackmethod指定的方法
@GetMapping("/get/{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "getHystrixHandler",commandProperties = @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="4000"))
public Depart getByIdHandler(@PathVariable("id") int id){
String url = SERVICE_PROVIDER + "/provider/depart/get/" + id;
return restTemplate.getForObject(url, Depart.class);
}
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(2) 超时中断

当线程执行超时时是否中断线程的执行。默认为 true,即超时即中断。通过以下属性进 行设置。
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.interruptOnTimeout
(3) 取消中断

在线程执行过程中,若请求取消了,当前执行线程是否结束呢?由该值设置。默认为 false, 即取消后不中断。通过以下属性进行设置。
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.interruptOnCancel
(4) 信号量数量

若采用信号量执行隔离策略,则可通过以下属性修改信号量的数量,即对某一依赖所允 许的请求的最高并发量。 hystrix.command.default.execution.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests

2.3.3 服务降级属性

(1) 降级请求最大数量

该属性仅限于信号量隔离。当信号量已用完后再有请求到达,并不是所有请求都会进行 降级处理,而是在该属性设置值范围内的请求才会发生降级,其它请求将直接拒绝。 hystrix.command.default.fallback.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests
(2) 服务降级开关

无论是线程隔离还是信号量隔离,当请求数量到达其设置的上限后再有请求到达是否会 对请求进行降级处理,取决于该属性值的设置。若该属性值设置为 false,则不进行降级, 而是直接拒绝请求。
hystrix.command.default.fallback.enabled

2.4 服务熔断属性

(1) 熔断功能开关

设置当前应用是否开启熔断器功能,默认值为 true。
hystrix.command.default.circuitBreaker.enabled
(2) 熔断器开启阈值

当在时间窗内(10 秒)收到的请求数量超过该设置的数量后,将开启熔断器。默认值为 20。
注意,开启熔断器是指将拒绝所有请求;关闭熔断器是指将使所有请求通过。
hystrix.command.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold

(3) 熔断时间窗

当熔断器开启该属性设置的时长后,会尝试关闭熔断器,以恢复被熔断的服务。默认值 为 5000 毫秒。
hystrix.command.default.circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds

(4) 熔断开启错误率

当请求的错误率高于该百分比时,开启熔断器。默认值为 50,即 50%。
hystrix.command.default.circuitBreaker.errorThresholdPercentage

(5) 强制开启熔断器

设置熔断器无需条件开启,拒绝所有请求。默认值为 false。
hystrix.command.default.circuitBreaker.forceOpen

(6) 强制关闭熔断器

设置熔断器无需条件的关闭,通过所有请求。默认值为 false。
hystrix.command.default.circuitBreaker.forceClosed

3 k8s部署hystrix

参考k8s部署服务消费者

代码下载地址:
https://github.com/coderTomato/microservicecloud.git

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