利用Spring Cloud实现微服务(八)- 熔断机制

1. 熔断机制介绍

在介绍熔断机制之前,我们需要了解微服务的雪崩效应。在微服务架构中,微服务是完成一个单一的业务功能,这样做的好处是可以做到解耦,每个微服务可以独立演进。但是,一个应用可能会有多个微服务组成,微服务之间的数据交互通过远程过程调用完成。这就带来一个问题,假设微服务A调用微服务B和微服务C,微服务B和微服务C又调用其它的微服务,这就是所谓的“扇出”。如果扇出的链路上某个微服务的调用响应时间过长或者不可用,对微服务A的调用就会占用越来越多的系统资源,进而引起系统崩溃,所谓的“雪崩效应”。


扇出

熔断机制是应对雪崩效应的一种微服务链路保护机制。我们在各种场景下都会接触到熔断这两个字。高压电路中,如果某个地方的电压过高,熔断器就会熔断,对电路进行保护。股票交易中,如果股票指数过高,也会采用熔断机制,暂停股票的交易。同样,在微服务架构中,熔断机制也是起着类似的作用。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Spring Cloud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,Hystrix会找有这个注解的方法,并将这类方法关联到和熔断器连在一起的代理上。当前,@HystrixCommand仅当类的注解为@Service或@Component时才会发挥作用。

上一节中,我们提到,微服务之间的调用可以通过两种方式,一个是RestTemplate,另一个是Feign。相对应,在这两种调用方式下,都有Hystrix调用方法。

2. 代码实现及验证

本次代码实现对RestTemplate和Feign两种微服务调用场景下,使用Hystrix验证Spring Cloud的熔断机制。

2.1 RestTemplate的微服务调用场景

在第五节负载均衡,我们使用了RestTemplate实现了服务之间的调用。我们基于这一部分的代码,增加Hystrix,实现熔断机制。

1) 启动Eureka-Server及LOADBALANCE-SERVICE,不要启动Bookingcar-Service

点击"LOADBALANCE-SERVICE"后面链接,进入负载均衡验证页面,输入请求参数/v1/lb/testport?name=bookingcar-service,我们会在页面上得到以下的错误提示:

2)  在pom.xml里,添加对Hystrix的依赖

3)在ribbon-service入口程序RibbonServiceApplication.java处添加注解@EnableCircuitBreaker,开启熔断器功能,如下所示:

4) 在LoadBalanceService.java里,使用了@Service注解声明了LoadBalanceService类。我们在LoadBalanceService类里通过@HystrixCommand注解引入对TestPort调用的熔断机制,@HystrixCommand注解里可以添加回调函数,如@HystrixCommand(callbackCommand = "XXX“),当无法调用TestPort服务时,熔断机制的回调函数就会发生作用,对错误进行快速处理。

5) 重新启动LOADBALANCE-SERVICE, 再次进入负载均衡验证页面,输入请求参数/v1/lb/testport?name=bookingcar-service,我们发现熔断机制已经发挥作用:

2.2 Feign的微服务调用场景

上一节,我们利用Feign实现了微服务间的内部调用,Feign中也内置了对Hystrix的支持。

1) 运行Report,同样不要启动BOOKINGCAR-SERVICE

点击REPORTING-SERVICE后面链接,进入Feign验证页面,输入参数v1/order/1,我们可以看到如下的错误提醒页面:

2) 在application.properties里,添加feign.hystrix.enabled=true,使能Feign对hystrix的支持,如下所示:

3)在pom.xml里,添加对Hystrix的依赖

4) 在Report的入口程序ReportsApplication里,添加注解@EnableCircuitBreaker,开启熔断器功能,如下所示:

5) 在OrderClient.java里Feign的注解里,添加回调函数的参数

6) 添加一个新的类OrderClientHystrix,当调用微服务发生错误时,进行处理,本示例中,会返回“Hystrix works in Feign”的信息。

7)重新运行Report,点击REPORTING-SERVICE后面链接,输入请求参数v1/order/1,我们发现熔断机制已经发挥作用,显示如下:

3. 总结:

微服务本身是一种分布式架构,当调用链路过长时,系统的可用性是很大的挑战。Spring Cloud框架的Hystrix提供了熔断机制,在RestTemplate和Feign两种对微服务调用的场景下都可以使用,当调用链路出现问题时可以快速进行服务降级处理,为我们提高微服务架构的可用性提供了很大的帮助。

代码:https://github.com/shuxingliu/microservices

利用Spring Cloud实现微服务(七)- 内部调用

利用Spring Cloud实现微服务(六)- 服务网关

利用Spring Cloud实现微服务(五)- 负载均衡

利用Spring Cloud实现微服务(四)- 微服务实现与注册

利用Spring Cloud实现微服务(三)- 业务领域驱动微服务设计

利用Spring Cloud实现微服务(二)--领域驱动设计

利用Spring Cloud实现微服务(一):Eureka服务器

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