Hystrix核心熔断器

在深入研究熔断器之前,我们需要先看一下Hystrix的几个重要的默认配置,这几个配置在HystrixCommandProperties

//时间窗(ms)
static final Integer default_metricsRollingStatisticalWindow = 10000;
//最少请求次数
private static final Integer default_circuitBreakerRequestVolumeThreshold = 20;
//熔断器打开后开始尝试半开的时间间隔
private static final Integer default_circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds = 5000;
//错误比例
private static final Integer default_circuitBreakerErrorThresholdPercentage = 50;

这几个属性共同组成了熔断器的核心逻辑,即:

  1. 每10秒的窗口期内,当请求次数超过20次,且出错比例超过50%,则触发熔断器打开
  2. 当熔断器5秒后,会尝试放过去一部分流量进行试探
熔断器初始化

熔断器的初始化是在HystrixCircuitBreaker.FactorygetInstance方法

        private static ConcurrentHashMap<String, HystrixCircuitBreaker> circuitBreakersByCommand = new ConcurrentHashMap<String, HystrixCircuitBreaker>();

        public static HystrixCircuitBreaker getInstance(HystrixCommandKey key, HystrixCommandGroupKey group, HystrixCommandProperties properties, HystrixCommandMetrics metrics) {
            // this should find it for all but the first time
            HystrixCircuitBreaker previouslyCached = circuitBreakersByCommand.get(key.name());
            if (previouslyCached != null) {
                return previouslyCached;
            }

            // if we get here this is the first time so we need to initialize

            // Create and add to the map ... use putIfAbsent to atomically handle the possible race-condition of
            // 2 threads hitting this point at the same time and let ConcurrentHashMap provide us our thread-safety
            // If 2 threads hit here only one will get added and the other will get a non-null response instead.
            HystrixCircuitBreaker cbForCommand = circuitBreakersByCommand.putIfAbsent(key.name(), new HystrixCircuitBreakerImpl(key, group, properties, metrics));
            if (cbForCommand == null) {
                // this means the putIfAbsent step just created a new one so let's retrieve and return it
                return circuitBreakersByCommand.get(key.name());
            } else {
                // this means a race occurred and while attempting to 'put' another one got there before
                // and we instead retrieved it and will now return it
                return cbForCommand;
            }
        }

由上方代码可知,每一个熔断器都是由HystrixCircuitBreakerImpl实现的,而所有的熔断器都维护在circuitBreakersByCommand这个ConcurrentHashMap

熔断器实现
构造方法
class HystrixCircuitBreakerImpl implements HystrixCircuitBreaker {
    private final HystrixCommandProperties properties;
    private final HystrixCommandMetrics metrics;

    enum Status {
        CLOSED, OPEN, HALF_OPEN
    }

    private final AtomicReference<Status> status = new AtomicReference<Status>(Status.CLOSED);
    private final AtomicLong circuitOpened = new AtomicLong(-1);
    private final AtomicReference<Subscription> activeSubscription = new AtomicReference<Subscription>(null);

    protected HystrixCircuitBreakerImpl(HystrixCommandKey key, HystrixCommandGroupKey commandGroup, final HystrixCommandProperties properties, HystrixCommandMetrics metrics) {
        this.properties = properties;
        this.metrics = metrics;

        //On a timer, this will set the circuit between OPEN/CLOSED as command executions occur
        Subscription s = subscribeToStream();
        activeSubscription.set(s);
    }
}

先介绍一下几个比较基础的属性:

  1. HystrixCommandProperties:当前熔断器的配置
  2. HystrixCommandMetrics: 请求统计组件
  3. Status:熔断器状态枚举,一共包含三种,关闭、打开和半开
  4. status:当前熔断器的状态
  5. circuitOpened:当前熔断器的打开时间
  6. activeSubscription:订阅请求统计的处理函数
请求统计处理
private Subscription subscribeToStream() {
            /*
             * This stream will recalculate the OPEN/CLOSED status on every onNext from the health stream
             */
            return metrics.getHealthCountsStream()
                    .observe()
                    .subscribe(new Subscriber<HealthCounts>() {
                        @Override
                        public void onCompleted() {

                        }

                        @Override
                        public void onError(Throwable e) {

                        }

                        @Override
                        public void onNext(HealthCounts hc) {
                            // check if we are past the statisticalWindowVolumeThreshold
                            if (hc.getTotalRequests() < properties.circuitBreakerRequestVolumeThreshold().get()) {
                                // we are not past the minimum volume threshold for the stat window,
                                // so no change to circuit status.
                                // if it was CLOSED, it stays CLOSED
                                // if it was half-open, we need to wait for a successful command execution
                                // if it was open, we need to wait for sleep window to elapse
                            } else {
                                if (hc.getErrorPercentage() < properties.circuitBreakerErrorThresholdPercentage().get()) {
                                    //we are not past the minimum error threshold for the stat window,
                                    // so no change to circuit status.
                                    // if it was CLOSED, it stays CLOSED
                                    // if it was half-open, we need to wait for a successful command execution
                                    // if it was open, we need to wait for sleep window to elapse
                                } else {
                                    // our failure rate is too high, we need to set the state to OPEN
                                    if (status.compareAndSet(Status.CLOSED, Status.OPEN)) {
                                        circuitOpened.set(System.currentTimeMillis());
                                    }
                                }
                            }
                        }
                    });
        }

直接看onNext方法里的处理方式:

  1. 时间窗内的请求数量是否达标,按默认配置就是10秒钟的请求数是否超过20次,如果不达标不能开启熔断器
  2. else中首先判断错误比例是否达到比例,按默认就是50%
  3. 满足打开条件,使用CAS修改状态为打开,并记录打开时间circuitOpened为当前时间

当记录了当前应用的统计数据之后,在每次请求的时候就可以根据这些数据来判断是否应该打开熔断器了

请求过滤

不知你是否还记得在系列文章第一篇中曾经提到了一个方法applyHystrixSemantics,在这个方法中就包含了判断是否应该熔断的逻辑,如果熔断器打开的情况下会直接进入降级逻辑。这个判断的方法如下:

        public boolean attemptExecution() {
            if (properties.circuitBreakerForceOpen().get()) {
                return false;
            }
            if (properties.circuitBreakerForceClosed().get()) {
                return true;
            }
            if (circuitOpened.get() == -1) {
                return true;
            } else {
                if (isAfterSleepWindow()) {
                    if (status.compareAndSet(Status.OPEN, Status.HALF_OPEN)) {
                        //only the first request after sleep window should execute
                        return true;
                    } else {
                        return false;
                    }
                } else {
                    return false;
                }
            }
        }
  1. 第一个if,如果配置强制熔断则返回false表示开启熔断器进入降级逻辑
  2. 第二个,如果配置强制关闭则返回正常不进行后续的判断
  3. 第三个,打开时间为空则肯定没打开过
  4. 第四个,判断是否满足尝试时间,默认是5秒钟。时间计算方式如下:
private boolean isAfterSleepWindow() {
    final long circuitOpenTime = circuitOpened.get();
    final long currentTime = System.currentTimeMillis();
    final long sleepWindowTime = properties.circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds().get();
    return currentTime > circuitOpenTime + sleepWindowTime;
}
  1. 当满足尝试时则使用CAS方式修改熔断器为半开状态

而当请求成功的时候则会调用如下方法清除统计数据,更改熔断器状态为关闭

 public void markSuccess() {
            if (status.compareAndSet(Status.HALF_OPEN, Status.CLOSED)) {
                //This thread wins the race to close the circuit - it resets the stream to start it over from 0
                metrics.resetStream();
                Subscription previousSubscription = activeSubscription.get();
                if (previousSubscription != null) {
                    previousSubscription.unsubscribe();
                }
                Subscription newSubscription = subscribeToStream();
                activeSubscription.set(newSubscription);
                circuitOpened.set(-1L);
            }
        }

请求失败则再次打开熔断器,并更新打开时间

        public void markNonSuccess() {
            if (status.compareAndSet(Status.HALF_OPEN, Status.OPEN)) {
                //This thread wins the race to re-open the circuit - it resets the start time for the sleep window
                circuitOpened.set(System.currentTimeMillis());
            }
        }
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,219评论 4 362
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,363评论 1 293
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,933评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,020评论 0 206
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,400评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,640评论 1 219
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,896评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,597评论 0 199
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,327评论 1 244
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,581评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,072评论 1 261
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,399评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,054评论 3 236
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,083评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,849评论 0 195
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,672评论 2 274
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,585评论 2 270

推荐阅读更多精彩内容