10、SpringCloud第十章，升级篇，服务降级、熔断与实时监控Hystrix

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：综合

SpringCloud第九章，升级篇，服务降级、熔断与实时监控Hystrix

一、Hystrix概述

1、服务雪崩

服务雪崩service avalanche：
假设服务存在如上调用，service a流量波动很大，流量经常会突然性增加！那么在这种情况下，就算Service A能扛得住请求，Service B和Service C未必能扛得住这突发的请求。
此时，如果Service C因为抗不住请求，变得不可用。那么Service B的请求也会阻塞，慢慢耗尽Service B的线程资源，Service B就会变得不可用。紧接着，对Service A的调用就会占用越来越多的资源，进而引起系统崩溃。
如上，一个服务失败，导致整条链路的服务都失败的情形，我们称之为服务雪崩。

服务降级和服务熔断可以视为解决服务雪崩的手段。

2、服务熔断

当下游的服务因为某种原因突然变得不可用或者响应过慢，上游服务为了保证自己服务的可用性，不再继续调用目标服务，直接返回快速释放资源。
如果目标服务好转则恢复调用。
目前流行的熔断器很多，例如阿里出的Sentinel（之后会在博客中介绍）,以及最多人使用的Hystrix。
Hystrix配置如下：
##滑动窗口的大小，默认为20
circuitBreaker.requestVolumeThreshold 
##过多长时间，熔断器再次检测是否开启，默认为5000，即5s钟
circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds 
##错误率，默认50%
circuitBreaker.errorThresholdPercentage
每当20个请求中，有50%失败时，熔断器就会打开，此时再调用此服务，将会直接返回失败，不再调远程服务。直到5s钟之后，重新检测该触发条件，判断是否把熔断器关闭，或者继续打开。
简单说：
	类比保险丝达到最大服务访问后，直接拒绝访问，拉闸限电。然后调用服务降级的方法并返回友好提示。

3、服务降级

两种场景：
a、当下游服务由于某种原因响应过慢，下游服务主动停掉一些不太重要的业务，释放服务器资源，增加响应速度。
b、当下游服务因为某种原因不可用，上游主动调用本地的一些降级逻辑，避免卡顿，迅速回馈用户。
简单说：
	服务器很忙，请稍后再试，不让客户端等待并立刻返回一个友好提示fallback.

4、服务限流

秒杀高并发等操作，严禁一窝蜂的过来拥挤，大家排队，一秒钟N个，有序进行。

5、服务降级和熔断的区别

相同点：
目标一致 都是从可用性和可靠性出发，为了防止系统崩溃；
用户体验类似 最终都让用户体验到的是某些功能暂时不可用；
不同点：
触发原因不同 服务熔断一般是某个服务（下游服务）故障引起，而服务降级一般是从整体负荷考虑； 
管理目标的层次不太一样，熔断其实是一个框架级的处理，每个微服务都需要（无层级之分），而降级一般需要对业务有层级之分（比如降级一般是从最外围服务开始）
实现方式不太一样，服务降级具有代码侵入性(由控制器完成/或自动降级)，熔断一般称为自我熔断。

二、案例

1、构建cloud-provider-hystrix-payment-8001

POM

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>cloud_2020</artifactId>
        <groupId>com.lee.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>cloud-provider-hystrix-payment-8001</artifactId>
    <dependencies>
        <!--hystrix-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <!--eureka client-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.lee.springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-common</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--监控-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <!--热部署-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

application.yml

server:
  port: 8001
spring:
  application:
    name: cloud-provider-hystrix-payment
eureka:
  client:
    register-with-eureka: true
    fetch-registry: true
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

主启动类：

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class PaymentHystrixMain8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentHystrixMain8001.class,args);
    }
}

service

@Service
public class PaymentService {
    //正常访问
    public String paymentInfo_ok(Integer id){
        return "thread:"+Thread.currentThread().getName()+"  payment ok id : "+id+"  ^_^";
    }
    //访问超时
    public String paymentInfo_timeout(Integer id) throws InterruptedException {
        int timeNumber = 3;
        TimeUnit.SECONDS.sleep(timeNumber);
        return "thread:"+Thread.currentThread().getName()+"  payment timeout id : "+id+"  ╥﹏╥";
    }
}

controller

@RestController
@Slf4j
public class PaymentController {
    @Resource
    private PaymentService paymentService;
    @Value("${server.port}")
    private String servicePort;
    //正常访问
    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id) {
        String result = paymentService.paymentInfo_ok(id);
        return result;
    }
    //超时访问
    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id) throws InterruptedException {
        String result = paymentService.paymentInfo_timeout(id);
        return result;
    }
}

测试：

1、启动 eureka-service-7001
2、启动 hystrix-payment-8001
3、访问 http://localhost:8001/payment/hystrix/ok/1
	结果马上出来
4、访问 http://localhost:8001/payment/hystrix/timeout/1
	结果等待3s出来

JMeter压力测试

1、jmeter线程组200或2000个线程、循环100次
2、jmeter访问 http://localhost:8001/payment/hystrix/timeout/1
3、浏览器访问 http://localhost:8001/payment/hystrix/ok/1
	结果转半天才回出来
原因：
	jmeter在访问timeout方法时，tomcat的默认工作线程数被打满了,再访问ok方法时就没有多余的线程来分解压力来处理了。

2、构建cloud-consumer-feign-hystrix-order-80

POM

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>cloud_2020</artifactId>
        <groupId>com.lee.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>cloud-consumer-feign-hystrix-order-80</artifactId>
    <dependencies>
        <!--openfeign-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>
        <!--eureka client-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.lee.springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-common</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--监控-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <!--热部署-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

application.yml

server:
  port: 80
eureka:
  client:
    register-with-eureka: false
    fetch-registry: true
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

主启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients
public class OrderHystrixMain80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderHystrixMain80.class,args);
    }
}

service

@Component
@FeignClient(value = "CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX-PAYMENT")
public interface PaymentHystrixService {
    //正常访问
    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id);
    //超时访问
    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id);
}

controller

@RestController
@Slf4j
public class OrderHyrixController {
    @Autowired
    private PaymentHystrixService paymentHystrixService;
    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id){
        return paymentHystrixService.paymentInfo_OK(id);
    }
    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id){
        return paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
    }
}

测试：

1、启动eureka-7001
2、启动hystrix-payment-8001
3、启动hystrix-order-80
4、访问http://localhost/consumer/payment/hystrix/ok/2

压测：

1、jmeter线程组200或2000个线程、循环100次
2、jmeter访问 http://localhost:8001/payment/hystrix/timeout/2
3、浏览器访问 http://localhost/consumer/payment/hystrix/ok/2
	结果转半天才回出来,或者直接报错
Read timed out executing GET http://CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX-PAYMENT/payment/hystrix/ok/2

3、如何解决

3.1、服务降级

3.1.1、服务端降级

降级配置：@HystrixCommand
8001先从自身查找问题，设置调用超时的峰值，峰值内正常运行，超过了服务降级fallback

cloud-provider-hystrix-payment-8001做如下处理：

主启动类：

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableHystrix //@EnableCircuitBreaker和@EnableHystrix的作用是一样的
public class PaymentHystrixMain8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentHystrixMain8001.class,args);
    }
}

service:

@Service
public class PaymentService {
    //正常访问
    public String paymentInfo_ok(Integer id){
        return "thread:"+Thread.currentThread().getName()+"  payment ok id : "+id+"  ^_^";
    }
    //访问超时
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentInfo_TimeOut_handler",commandProperties = {
            @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value = "3000")
    })
    public String paymentInfo_timeout(Integer id) throws InterruptedException {
//        int a = 100/0;
        int timeNumber = 5;
        TimeUnit.SECONDS.sleep(timeNumber);
        return "thread:"+Thread.currentThread().getName()+"  payment timeout id : "+id+"  ╥﹏╥";
    }
    //降级备用方法fallback
    public String paymentInfo_TimeOut_handler(Integer id){
        return "调用服务接口超时or异常  "+Thread.currentThread().getName();
    }
}

测试：

1、启动eureka-7001
2、启动provider-hystrix-payment-8001
3、测试 http://localhost:8001/payment/hystrix/timeout/1
	结果返回：调用服务接口超时or异常 HystrixTimer-1
因为hystrixCommand设置超时峰值为3s，代码内timenumber为5s，所以访问接口是超过3s就直接调用降级备用方法fallback

3.1.2、消费端降级

cloud-consumer-feign-hystrix-order-80做如下处理：

POM新增：

<!--hystrix-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>

application.yml新增：

feign:
  hystrix:
    enabled: true

主启动类新增：

@EnableHystrix //@EnableCircuitBreaker和@EnableHystrix的作用是一样的
##底层源码
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@EnableCircuitBreaker
public @interface EnableHystrix {
}

controller:

@RestController
@Slf4j
public class OrderHyrixController {
    @Autowired
    private PaymentHystrixService paymentHystrixService;
    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id){
        return paymentHystrixService.paymentInfo_OK(id);
    }
    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentInfo_TimeOut_fallback_method",commandProperties = {
            @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value = "1500")
    })
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id){
        return paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
    }
    public String paymentInfo_TimeOut_fallback_method(@PathVariable("id") Integer id){
        return "this is 80 port, consumer ,对方支付接口异常or超时，此时在执行自己的fallback服务降级方法"+id;
    }
}

测试：

1、启动eureka-7001
2、启动provider-hystrix-payment-8001
3、启动consumer-feign-hystrix-order-80
3、测试 http://localhost/consumer/payment/hystrix/timeout/1
	结果返回：this is 80 port, consumer ,对方支付接口异常or超时，此时在执行自己的fallback服务降级方法1
因为80端hystrixCommand设置超时峰值为1.5s，8001端hystrixCommand设置超时峰值为3s,超过了80的1.5s，所以80调用自己的fallback服务降级方法。
8001没走到调用自己fallback方法的那一步。

3.1.3、代码膨胀的问题

大部分hystrix实在consumer端解决的，所以我们修改cloud-consumer-feign-hystrix-order-80

修改controller：

@RestController
@Slf4j
@DefaultProperties(defaultFallback = "paymentInfo_TimeOut_global_fallback_method")
public class OrderHyrixController {
    @Autowired
    private PaymentHystrixService paymentHystrixService;
    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id){
        return paymentHystrixService.paymentInfo_OK(id);
    }
    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
    @HystrixCommand //任何需要降级method都可以添加 统一用controller上增加的fallback
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id){
        return paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
    }
    public String paymentInfo_TimeOut_fallback_method(@PathVariable("id") Integer id){
        return "this is 80 port, consumer ,对方支付接口异常or超时，此时在执行自己的fallback服务降级方法"+id;
    }
    //由于是全局fallback，所以不能加入参
    public String paymentInfo_TimeOut_global_fallback_method(){
        return "this is global 80 port, consumer ,对方支付接口异常or超时，此时在执行自己的fallback服务降级方法";
    }
}

测试：

同上3.1.2
再增加一个provider宕机的测试
返回结果：
  this is global 80 port, consumer ,对方支付接口异常or超时，此时在执行自己的fallback服务降级方法

3.1.4、和业务逻辑混在一起

上面fallback方法和controller中的业务逻辑混在一起，分层不清晰。

解决方案：我们80服务，使用了feign，所以我们可以给每一个feign service创建一个PaymentFallbackService接口实现paymentHystrixService.

PaymentHystrixService

@Component
//@FeignClient(value = "CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX-PAYMENT")
@FeignClient(value = "CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX-PAYMENT",fallback = PaymentFallbackService.class)
public interface PaymentHystrixService {
    //正常访问
    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id);
    //超时访问
    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id);
}

PaymentFallbackService

@Component
public class PaymentFallbackService implements PaymentHystrixService {
    @Override
    public String paymentInfo_OK(Integer id) {
        return "----------------->paymentInfo_Ok_fallback_method";
    }
    @Override
    public String paymentInfo_TimeOut(Integer id) {
        return "----------------->paymentInfo_TimeOut_fallback_method";
    }
}

controller

@DefaultProperties(defaultFallback = "paymentInfo_TimeOut_global_fallback_method")
和
@HystrixCommand
都删除

测试：

同上3.1.2
再增加一个provider宕机的测试
返回结果：
----------------->paymentInfo_TimeOut_fallback_method

3.2、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。当扇出链路中的某个微服务不可用或者响应时间过长时，会进行服务降级，进而熔断该节点微服务的调用，快速返回错误的响应信息。
当检测到该微服务调用响应正常后（达到一定正常比例），恢复链路调用。
在springcloud框架里，熔断机制通过hystrix实现，hystrix会监控微服务间的调用情况。
当调用失败比例达到一定阈值时，缺省时5s内达到20次调用失败，就会启动熔断机制，熔断机制的注解是@HystrixCommand

修改cloud-provider-hystrix-payment-8001

PaymentService新增如下：

//断路器
    @HystrixCommand( fallbackMethod = "paymentInfo_circuitBreaker_handler",commandProperties = {
            @HystrixProperty(name="circuitBreaker.enabled",value = "true"),//是否开启断路器
            @HystrixProperty(name="circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "10"),// 请求次数
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "10000"),//时间窗口期
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "60")//失败率达到多少后跳闸
    })
    public String paymentInfo_circuitBreaker(Integer id){
        if(id<0){
            throw new RuntimeException("----->id 不能为负数.");
        }
        String serialNumber = UUID.randomUUID().toString();
        return "paymentInfo_circuitBreaker 调用成功，流水号"+serialNumber;
    }
    //断路器降级备用方法fallback
    public String paymentInfo_circuitBreaker_handler(Integer id){
        return "ID 不能为负数，请稍后再试......."+id;
    }

Controller新增如下：

    //断路器
    @GetMapping("/payment/hystrix/circuitBreaker/{id}")
    public String paymentInfo_circuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id){
        String result = paymentService.paymentInfo_circuitBreaker(id);
        log.info("----->"+result);
        return result;
    }

自测：

1、启动eureka-7001
2、启动cloud-provider-payment-8001
3、访问：http://localhost:8001/payment/hystrix/circuitBreaker/1
	结果：paymentInfo_circuitBreaker 调用成功，流水号ae6598ff-34f5-4d36-baa2-c8125bf1722a
4、再访问：http://localhost:8001/payment/hystrix/circuitBreaker/-1
	结果:ID 不能为负数，请稍后再试.......-1
5、重复快速的多次访问http://localhost:8001/payment/hystrix/circuitBreaker/-1
然后再访问http://localhost:8001/payment/hystrix/circuitBreaker/1
发现正确的也会报：ID 不能为负数，请稍后再试.......-1
重复多次访问http://localhost:8001/payment/hystrix/circuitBreaker/1后
结果：paymentInfo_circuitBreaker 调用成功，流水号472fc9d5-e171-4b65-a541-b81acc8eeb5a
成功---失败---成功（规定时间段内失败和成功次数和比例的问题，断路器起到了作用）

备注：

//@HystrixCommand  circuitbreaker所需的参数都在HystrixCommandProperties类里
public abstract class HystrixCommandProperties {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HystrixCommandProperties.class);
    static final Integer default_metricsRollingStatisticalWindow = 10000;
    private static final Integer default_metricsRollingStatisticalWindowBuckets = 10;
    private static final Integer default_circuitBreakerRequestVolumeThreshold = 20;
    private static final Integer default_circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds = 5000;
    private static final Integer default_circuitBreakerErrorThresholdPercentage = 50;
    private static final Boolean default_circuitBreakerForceOpen = false;
    static final Boolean default_circuitBreakerForceClosed = false;
    //......
}

3.3、服务限流

后边springcloud alibaba写sentinel的时候再写

以上是 10、SpringCloud第十章，升级篇，服务降级、熔断与实时监控Hystrix 的全部内容， 来源链接： utcz.com/z/515535.html