Hystrix-熔断机制

1.1. 雪崩效应

熔断发生在服务端，降级发生在客户端；

分布式系统环境下，服务间类似依赖非常常见，一个业务调用通常依赖多个基础服务。如下图，对于同步调用，当库存服务不可用时，商品服务请求线程被阻塞，当有大批量请求调用库存服务时，最终可能导致整个商品服务资源耗尽，无法继续对外提供服务。并且这种不可用可能沿请求调用链向上传递，这种现象被称为雪崩效应。
在这里插入图片描述

对于高流量的应用来说，单一的后端服务可能会导致所有服务器上的所有资源都在几秒钟内饱和。更糟的是，这样应用程序还可能导致服务之间的延迟增加，备份队列，线程和其他系统资源紧张，导致整个系统发生更多的级联故障，这些都表示需要对故障和延迟进行隔离、管理，以便单一依赖关系的失败，不能取消整个应用程序。

1.2. 什么是Hystrix

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，当某个服务单元发生故障之后，通过断路器的故障监控（类似熔断保险丝），向调用方返回一个符合预期的、可处理的备选响应（FallBack），而不是长时间的等待或者抛出调用方无法处理的异常，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。

1.3. Hystrix的作用

提供保护并控制通过第三方客户端库（通常是通过网络）访问的依赖项的延迟和失败。
停止复杂的分布式系统中的级联故障。
快速失败，迅速恢复。
回退并在可能的情况下正常降级。
启用近乎实时的监视，警报和操作控制。

1.4. 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响应正常后恢复调用链路，在SpringCloud框架机制通过Hystrix实现，Hystrix会监控微服务见调用的状况，当失败的调用到一个阈值，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.使用
1.新建一个hystrix服务
2.导入依赖

<!-- hystrix -->
	<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.cloud/spring-cloud-starter-hystrix -->
	<dependency>
		<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
		<artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
		<version>1.4.7.RELEASE</version>
	</dependency>

3.修改 yaml 文件
在这里插入图片描述
4.重写 Controller

@RestController
public class DeptController {
    @Autowired
    private DeptService deptService;

    /**
     *  正常执行的方法
     * @param id
     * @return
     */
    @GetMapping("/queryDeptById/{id}")
    // 这个注解就是开始熔断机制，fallbackMethod 后的值就是下面备选方法的方法名
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "hystrixQueryDeptById")
    public Dept queryDeptById(@PathVariable("id") Long id){
        Dept dept = deptService.queryDeptById(id);

        //处理异常
        if (dept == null) {
            throw new RuntimeException("id =>【" + id + "】 无法获取改用户，或不存在！");
        }
        return dept;
    }

    /**
     * 上面方法出现异常后执行的备选方案
     * @return
     */
    public Dept hystrixQueryDeptById(@PathVariable("id") Long id){
        return new Dept(id,"【Hystrix】id =>【" + id + "】 无法获取改用户，或不存在！");
    }
}

5.在主启动类上添加熔断支持

//对熔断的支持
@EnableCircuitBreaker

2.服务降级
(负载均衡是针对同一个微服务（同一个功能），而服务降级是针对不同的微服务，不同的功能)就是a提供抢购，b提供历史记录，c提供搜索，抢购的时候，只有a涌入大量用户，bc微服务没人用，可以先降级，就不占用整体的资源了。

服务熔断是在服务提供者端做的，服务降级是在消费端做的（如果c停掉了，但是有人还在访问c，代码需要处理一下，不至于报错）

什么是服务降级?

服务降级是指当服务器压力剧增的情况下，根据实际业务情况及流量，对一些服务和页面有策略的不处理，或换种简单的方式处理，从而释放服务器资源以保证核心业务正常运作或高效运作。说白了，就是尽可能的把系统资源让给优先级高的服务。

资源有限，而请求是无限的。如果在并发高峰期，不做服务降级处理，一方面肯定会影响整体服务的性能，严重的话可能会导致宕机某些重要的服务不可用。所以，一般在高峰期，为了保证核心功能服务的可用性，都要对某些服务降级处理。比如当双11活动时，把交易无关的服务统统降级，如查看蚂蚁深林，查看历史订单等等。

服务降级主要用于什么场景呢？当整个微服务架构整体的负载超出了预设的上限阈值或即将到来的流量预计将会超过预设的阈值时，为了保证重要或基本的服务能正常运行，可以将一些不重要或不紧急的服务或任务进行服务的延迟使用或暂停使用。

降级的方式可以根据业务来，可以延迟服务，比如延迟给用户增加积分，只是放到一个缓存中，等服务平稳之后再执行；或者在粒度范围内关闭服务，比如关闭相关文章的推荐。

服务降级需要考虑的问题

1）那些服务是核心服务，哪些服务是非核心服务
2）那些服务可以支持降级，那些服务不能支持降级，降级策略是什么
3）除服务降级之外是否存在更复杂的业务放通场景，策略是什么？

自动降级分类

1）超时降级：主要配置好超时时间和超时重试次数和机制，并使用异步机制探测回复情况

2）失败次数降级：主要是一些不稳定的api，当失败调用次数达到一定阀值自动降级，同样要使用异步机制探测回复情况

3）故障降级：比如要调用的远程服务挂掉了（网络故障、DNS故障、http服务返回错误的状态码、rpc服务抛出异常），则可以直接降级。降级后的处理方案有：默认值（比如库存服务挂了，返回默认现货）、兜底数据（比如广告挂了，返回提前准备好的一些静态页面）、缓存（之前暂存的一些缓存数据）

4）限流降级：秒杀或者抢购一些限购商品时，此时可能会因为访问量太大而导致系统崩溃，此时会使用限流来进行限制访问量，当达到限流阀值，后续请求会被降级；降级后的处理方案可以是：排队页面（将用户导流到排队页面等一会重试）、无货（直接告知用户没货了）、错误页（如活动太火爆了，稍后重试）。

入门案例

在springcloud-api模块下的service包中新建降级配置类DeptClientServiceFallBackFactory.java

@Component
public class DeptClientServiceFallBackFactory implements FallbackFactory {
 
    @Override
    public DeptClientService create(Throwable cause) {
        return new DeptClientService() {
            @Override
            public Dept queryById(Long id) {
                return new Dept()
                        .setDeptno(id)
                        .setDname("id=>" + id + "没有对应的信息，客户端提供了降级的信息，这个服务现在已经被关闭")
                        .setDb_source("没有数据~");
            }
            @Override
            public List<Dept> queryAll() {
                return null;
            }
 
            @Override
            public Boolean addDept(Dept dept) {
                return false;
            }
        };
    }
}

DeptClientService（service类在api中）中指定降级配置类DeptClientServiceFallBackFactory

@Component //注册到spring容器中
//@FeignClient:微服务客户端注解,value:指定微服务的名字,这样就可以使Feign客户端直接找到对应的微服务
@FeignClient(value = "SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT",fallbackFactory = DeptClientServiceFallBackFactory.class)//fallbackFactory指定降级配置类
public interface DeptClientService {
 
    @GetMapping("/dept/get/{id}")
    public Dept queryById(@PathVariable("id") Long id);
 
    @GetMapping("/dept/list")
    public List<Dept> queryAll();
 
    @GetMapping("/dept/add")
    public Boolean addDept(Dept dept);
}

在springcloud-consumer-dept-feign模块中开启降级：

server:
  port: 80
 
# Eureka配置
eureka:
  client:
    register-with-eureka: false # 不向 Eureka注册自己
    service-url: # 从三个注册中心中随机取一个去访问
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
 
# 开启降级feign.hystrix
feign:
  hystrix:
    enabled: true