# 自动降级的实现：Hystrix 有时，我们需要根据服务的超时时间等对服务进行自动降级。这种场景下，Hystrix就可以发挥它的作用了。 ## Hystrix概述 ### Hystrix是什么 [Hystrix](https://github.com/Netflix/Hystrix)是Netflix开源的一个容灾框架，解决当外部依赖故障时拖垮业务系统、甚至引起雪崩的问题。在分布式环境中，许多服务依赖关系中的一些不可避免地会失败。 通过Hystrix为应用/服务添加延迟容限和容错逻辑，则控制这些分布式服务之间的交互。 Hystrix通过隔离服务之间的访问、停止它们之间的级联故障、提供备用选项来实现这一点，所有这些都可以提高系统的整体弹性。 ### Hystrix可以做什么 Hystrix是为如下功能而设计的： * 在依赖方延迟或失败情况下（通常是网络原因），为应用提供处理这些问题的能力 * 避免在复杂的分布式系统中出现雪崩效应（级联故障） * 失败回退（Fallback）和优雅的服务降级机制 * 监控、报警和其他一些运营操作 更多详见：[Hystrix 官方介绍](https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki) ## 使用Hystrix实现自动降级 假如我们有EchoService，其中有个接口为echoTime，它会返回当前时间。 ```java public class EchoService { public String echoTime(){ //模拟抛出异常：（1/5的概率抛出异常） if(new Random().nextInt(10) > 7){ System.out.println("exception:::failure processing echo time"); throw new RuntimeException(); } //模拟网络耗时（1/2的概率100，1/2的概率1200） try { long elapsed = new long[]{100, 1200}[new Random().nextInt(2)]; System.out.println("elapsed:::" + elapsed); Thread.sleep(elapsed); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return "[normal]time:::" + System.currentTimeMillis(); } } ``` �对EchoService的echoTime()编写对应的Command： ```java public class EchoTimeCommand extends HystrixCommand { private EchoService echoService; public EchoTimeCommand(EchoService echoService) { super(setter()); this.echoService = echoService; } @Override protected String run() { return echoService.echoTime(); } /** * 降级方法 */ @Override protected String getFallback() { //此处不应该再进行网络请求 long defaultTime = 0; return "[fallback]time:::" + defaultTime; } /** * * 降级策略配置 * * @return */ private static Setter setter() { //服务分组 HystrixCommandGroupKey groupKey = HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("echo_service"); HystrixCommandKey commandKey = HystrixCommandKey.Factory.asKey("echo_time"); HystrixCommandProperties.Setter setter = HystrixCommandProperties.Setter() //隔离策略，默认THREAD .withExecutionIsolationStrategy(HystrixCommandProperties.ExecutionIsolationStrategy.THREAD) //是否允许降级，默认允许，如果允许，则在超时或异常时会调用getFallback()进行降级处理 .withFallbackEnabled(true) //getFallback()的并发数，如果超出该值，就不再调用getFallback()方法，而是快速失败，默认为10 .withFallbackIsolationSemaphoreMaxConcurrentRequests(10) //当执行线程执行run()超时时，是否进行中断处理，默认false .withExecutionIsolationThreadInterruptOnFutureCancel(true) //是否开启/run()方法超时设置，默认true .withExecutionTimeoutEnabled(true) //run()方法的超时时间（单位毫秒），默认1000 .withExecutionTimeoutInMilliseconds(1000) //run()方法超时的时候，是否中断run()执行，默认true .withExecutionIsolationThreadInterruptOnTimeout(false); return HystrixCommand.Setter .withGroupKey(groupKey) .andCommandKey(commandKey) .andCommandPropertiesDefaults(setter); } } ``` **执行逻辑**：首先Command会调用run方法，如果run方法超时或抛出异常，且启用降级处理，则会调用getFallback()方法进行降级。� 进行调用测试： ```java public class Client { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { EchoService service = new EchoService(); for (;;){ EchoTimeCommand command = new EchoTimeCommand(service); //注意这里，要调用command的execute()方法，而不是直接调用run() String time = command.execute(); System.out.println(time); } } } //输出如下： elapsed:::1200ms [fallback]time:::0 elapsed:::100ms [normal]time:::1529733096909 elapsed:::1200ms [fallback]time:::0 elapsed:::1200ms [fallback]time:::0 elapsed:::100ms [normal]time:::1529733099022 elapsed:::1200ms [fallback]time:::0 exception:::failure processing echo time [fallback]time:::0 elapsed:::100ms [normal]time:::1529733100134 ``` TODO：测试调用getFallback()的并发限制数。 ## 使用Hystrix实现熔断 Hystrix提供了熔断机制，在熔断后会自动进行降级处理。如果配置了开启熔断功能（默认开启），则Command会先判断服务已经被熔断，如果已经被熔断，则直接调用Command的getFallBack()进行降级处理，在服务被熔断一定时间后（circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds），会重新进行允许调用run()方法，如果成功了，则关闭熔断，如果还是没有成功，则继续保持熔断状态。 还是以上面的例子来继续： 修改`EchoService`的`echoTime()`方法，增大超时和异常的概率： ```java public class EchoService { public String echoTime(){ //模拟抛出异常 if(new Random().nextInt(10) > 5){ System.out.println("exception:::failure processing echo time"); throw new RuntimeException(); } //模拟网络耗时，100或者1200 try { long elapsed = new long[]{100, 1200, 1500}[new Random().nextInt(3)]; System.out.println("elapsed:::" + elapsed + "ms"); Thread.sleep(elapsed); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return "[normal]time:::" + System.currentTimeMillis(); } } ``` 修改EchoTimeCommand的配置，设置熔断相关的参数： ```java public class EchoTimeCommand extends HystrixCommand { private EchoService echoService; public EchoTimeCommand(EchoService echoService) { super(setter()); this.echoService = echoService; } @Override protected String run() { return echoService.echoTime(); } /** * 降级方法 */ @Override protected String getFallback() { //此处不应该再进行网络请求 long defaultTime = 0; return "[fallback]time:::" + defaultTime; } /** * 熔断配置 * * @return */ private static Setter setter() { HystrixCommandGroupKey groupKey = HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("echo_service"); HystrixCommandKey commandKey = HystrixCommandKey.Factory.asKey("echo_time"); HystrixCommandProperties.Setter commandProperties = HystrixCommandProperties.Setter() // 是否开启熔断机制，默认为true .withCircuitBreakerEnabled(true) // 是否强制打开熔断器，默认false .withCircuitBreakerForceOpen(false) // 是否强制关闭熔断器，默认false .withCircuitBreakerForceClosed(false) // 至少有n个请求才计算错误比率，默认20 .withCircuitBreakerRequestVolumeThreshold(3) // 对Command进行熔断的出错率阈值，超过这个阈值，则会将打开熔断器 .withCircuitBreakerErrorThresholdPercentage(50) // 统计滚动的时间窗口 .withMetricsRollingStatisticalWindowInMilliseconds(5000) // 开启熔断后的静默时间，超过这个时间，就会重新放一个请求进去，如果请求成功的话就关闭熔断，失败就再等一段时间，默认5000 .withCircuitBreakerSleepWindowInMilliseconds(2000) // 为了便于观察，关闭超时时的线程中断 .withExecutionIsolationThreadInterruptOnTimeout(false); return Setter .withGroupKey(groupKey) .andCommandKey(commandKey) .andCommandPropertiesDefaults(commandProperties); } } ``` �修改测试代码，以便于观察熔断情况： ```java public class Client { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { EchoService service = new EchoService(); int count = 0 ; for (;;){ EchoTimeCommand command = new EchoTimeCommand(service); String time = command.execute(); if(command.isCircuitBreakerOpen()){ count++; if(count > 5){ Thread.sleep(2000); } System.out.println("[alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened]"); } System.out.println(time); } } } //输出如下 exception:::failure processing echo time [fallback]time:::0 elapsed:::1500ms [fallback]time:::0 exception:::failure processing echo time [fallback]time:::0 exception:::failure processing echo time [fallback]time:::0 exception:::failure processing echo time [fallback]time:::0 exception:::failure processing echo time [fallback]time:::0 exception:::failure processing echo time [fallback]time:::0 elapsed:::100ms [normal]time:::1529735983294 elapsed:::100ms [normal]time:::1529735983401 elapsed:::1500ms [alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened] [fallback]time:::0 [alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened] [fallback]time:::0 [alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened] [fallback]time:::0 [alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened] [fallback]time:::0 [alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened] [fallback]time:::0 [alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened] [fallback]time:::0 exception:::failure processing echo time [alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened] [fallback]time:::0 elapsed:::1200ms [alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened] [fallback]time:::0 exception:::failure processing echo time [alert!!! alert!!! alert!!! circuit breaker is opened] [fallback]time:::0 elapsed:::100ms [normal]time:::1529735993536 elapsed:::1500ms [fallback]time:::0 elapsed:::100ms [normal]time:::1529735994655 elapsed:::1500ms [fallback]time:::0 exception:::failure processing echo time [fallback]time:::0 ``` �熔断器有以下几种状态： * closed：如果关闭熔断机制或者当前请求失败率没有超过失败率阈值，则熔断器处于closed状态。 * open：如果当前请求失败率超过了失败率阈值，则熔断器处于open状态。 * half-open：当熔断器处于open状态时，不能一直对服务进行熔断，需要在一定的时间后进行重试，这种状态就是half-open，如果重试时，run()成功了，则熔断器会回到closed状态，如果仍然失败，则熔断器回到open状态。 TODO：Hystrix的熔断机制的具体实现 ## 参考 [hystrix在spring mvc的使用](http://tech.lede.com/2017/06/15/rd/server/hystrix/) 《亿级流量网站架构核心技术》：降级特技 [hystrix配置解释](https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/Configuration)： [服务容错模式](https://tech.meituan.com/service-fault-tolerant-pattern.html)