六、熔断器Hystrix

一、什么是Hystrix

在分布式系统中，服务与服务之间的依赖错综复杂，一种不可避免的情况就是某些服务会出现故障，导致依赖于它们的其他服务出现远程调度的线程阻塞。Hystrix是Netflix 公司开源的一个项目，它提供了熔断器功能，能够阻止分布式系统中出现联动故障。Hystrix是通过隔离服务的访问点阻止联动故障的，并提供了故障的解决方案，从而提高了整个分布式系统的弹性。

二、Hystrix的设计原则

防止单个服务的故障耗尽整个服务的 Servlet容器(例如 Tomcat)的线程资源。
快速失败机制，如果某个服务出现了故障，则调用该服务的请求快速失败，而不是线程等待。
提供回退( fallback)方案，在请求发生故障时，提供设定好的回退方案。
使用熔断机制，防止故障扩散到其他服务。
提供熔断器的监控组件 Hystrix Dashboard，可以实时监控熔断器的状态。

三、Hystrix的工作机制

首先，当服务的某个API接口的失败次数在一定时间内小于设定的阀值时，熔断器处于关闭状态，该API接口正常提供服务。当该API接口处理请求的失败次数大于设定的阀值时， Hystrix判定该API接口出现了故障，打开熔断器，这时请求该 API 接口会执行快速失败的逻辑(即fallback回退的逻辑)，不执行业务逻辑，请求的线程不会处于阻塞状态。处于打开状态的熔断器，一段时间后会处于半打开状态，并将一定数量的请求执行正常逻辑。剩余的请求会执行快速失败，若执行正常逻辑的请求失败了，则熔断器继续打开 : 若成功了，则将熔断器关闭。这样熔断器就具有了自我修复的能力。

熔断器机制

四、在RestTemplate和Ribbon上使用熔断器

本节的案例在上一章的案例基础之上进行改造。在上一章的 eureka-ribbon-client工程中，我们使用RestTemplate调用了eureka-client的“刷” API接口，并用Ribbon做了负载均衡，本节在此基础上加Hystrix熔断器的功能。
首先在工程的porn文件中引用Hystrix的起步依赖 spring-cloud-starter-hystrix，代码如下:

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

然后在 SpringBoot 的启动类 EurekaRibbonClientApplication加上@EnableHystrix注解开启 Hystrix 的熔断器功能，代码如下 :

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableHystrix
public class EurekaRibbonClientApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaRibbonClientApplication.class, args);
    }
}

依次启动工程eureka-server、eureka-client和eureka-ribbon-client。等所有的工程都启动完毕，在浏览器上访问 http://localhost:8674/hi?name=ben，浏览器会显示:

关闭eureka-client，即它处于不可用的状态，此时 eureka-ribbon-client无法调用 eureka-client 的 “/hi"接口，访问http://localhost:8674/hi?name=ben，浏览器会显示:

由此可见，当eureka-client不可用时，调用eureka-ribbon-client的“hi"接口会进入RibbonService类的“/hi”方法中。由于eureka-client没有响应，判定 eureka-client不可用，开启了熔断器，最后进入了fallbackMethod的逻辑。当熔断器打开了，之后的请求会直接执行fallbackMethod的逻辑。这样做的好处就是通过快速失败，请求能够得到及时处理，线程不再阻塞。

五、在Feign上使用熔断器

由于Feign的起步依赖中已经引入了Hystrix的依赖，所以在Feign中使用 Hystrix不需要引入任何的依赖。只需要在eureka-feign-client工程的配置文件application.yml 中配置开启Hystrix的功能，配置文件application.yml中加以下配置:

feign:
  hystrix:
    enabled: true

然后修改eureka-feign-client工程中的EurekaClientFeign代码，在@FeignClient注解的fallback 配置加上快速失败的处理类。该处理类是作为Feign熔断器的逻辑处理类，必须实现被@FeignClient修饰的接口。例如案例中的HiHystrix类实现了接口EurekaClientFeign，最后需要以SpringBean的形式注入IoC容器中。代码如下:
@FeignClient(value = "eureka-client", configuration = FeignConfig.class, fallback = HiHystrix.class)
public interface EurekaFeignClient {
@GetMapping("/hi")
String sayHiFromEurekaClient(@RequestParam(value = "name") String name);
}

HiHystrix 作为熔断器的逻辑处理类，需要实现EurekaClientFeign 接口，井需要在接口方
法 sayHiFromEurekaClient()里写处理熔断的具体逻辑，同时还需要在HiHystrix 类上加要在@Component 注解，注入 IoC 容器中。代码如下 :

@Component
public class HiHystrix implements EurekaFeignClient {
    @Override
    public String sayHiFromEurekaClient(String name) {
        return "hi " + name + " sorry, error!";
    }
}

依次启动工程eureka-server、eureka-client和eureka-feign-client。在浏览器上访问http://localhost:8765/hi?name=ben，浏览器会显示 :

关闭eureka-client，即它处于不可用的状态，此时eureka-feign-client无法调eureka-client
的“/hi”接口，在浏览器上访问 http://localhost:8675/hi?name=ben ，浏览器会显示 :

由此可见，当eureka-client不可用时，eureka-feign-client进入了fallback的逻辑处理类(即HiHystrix)，由这个类来执行熔断器打开时的处理逻辑。

六、使用HystrixDashboard监控熔断器的状态

在微服务架构中，为了保证服务实例的可用性，防止服务实例出现故障导致线程阻塞，而出现了熔断器模型。烙断器的状况反映了一个程序的可用性和健壮性，它是一个重要指标。HystrixDashboard是监控Hystrix的熔断器状况的一个组件，提供了数据监控和友好的图形化展示界面。下面讲述如何使用HystrixDashboard监控熔断器的状态。

6.1 在RestTemplate中使用HystrixDashboard

改造上一节的工程，首先在 eureka-ribbon-client工程的 porn 文件上加上 Actuator 的起步依赖、 HystrixDashboard的起步依赖和Hystrix的起步依赖，这3个依赖是必需的。代码如下:

在程序的启动类 EurekaRibbonClientApplication 加上@ EnableHystrixDashboard 开启 Hystrix Dashboard 的功能，完整的代码如下 :

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix-dashboard</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
         </dependency>

在程序的启动类 EurekaRibbonClientApplication加上@EnableHystrixDashboard开启Hystrix Dashboard的功能，完整的代码如下 :

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableHystrix
@EnableHystrixDashboard
public class EurekaRibbonClientApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaRibbonClientApplication.class, args);
    }
}

依次启动工程eureka-server、eureka-client和eureka-ribbon-client。在浏览器上访问 http://localhost: 8675/hi。
然后在浏览器上访问 http://localhost:8674/hystrix.stream，浏览器上会显示熔断器的数据指标，如下图所示。

在浏览器上访问 http://localhost:8674/hystrix，浏览器显示的界面如下图所示。

在界面上依次填写http://localhost:8674/hystrix.stream、2000、ben (这个可以随意填写)，
单击“ monitor”，进入页面，如下图所示。

在该页面显示了熔断器的各种数据指标，这些数据指标所表示的含义如下图所示，该图来自于Hystrix的官方文档，更多信息可以查阅官方文档，文档地址 : https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/Dashboard

6.2 在Feign中使用Hystrix Dashboard

同eureka-ribbon-client类似，eureka-feign-client工程的pom文件需要加上Actuator、Hystrix和HystrixDashboard的起步依赖。依赖如下:

<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix-dashboard</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
</dependency>

需要在程序的启动类EurekaFeignClientApplication加上注解@EnableHystrixDashboard开启HystrixDashboard的功能。完整的代码如下:

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableHystrix
@EnableHystrixDashboard
public class EurekaRibbonClientApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaRibbonClientApplication.class, args);
    }

}

6.3 使用Turbine聚合监控

在使用HystrixDashboard组件监控服务的熔断器状况时，每个服务都有一个 HystrixDashboard主页，当服务数量很多时，监控非常不方便。为了同时监控多个服务的熔断器的状况，Netflix开源了Hystrix的另一个组件Turbine。Turbine用于聚合多个HystrixDashboard, 将多个HystrixDashboard组件的数据放在一个页面上展示，进行集中监控。
在上一节的例子上继续进行改造，在主 Maven工程下新建一个Module工程，做为Turbine聚合监控的工程，取名为eureka-monitor-client。首先，在工程的pom文件引入工程所需的依赖，包括turbine、actuator和test的起步依赖，完整的代码如下 :

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

上述配置代码指定了工程的端口号为 8676，服务名为eureka-monitor-client。 turbine.aggregator. clusterConfig配置了需要监控的服务名，如本例中的eureka-ribbon-client和eureka-feign-client,clusterNameExpression默认为服务名的集群，此时用默认的即可。turbine.aggregator.clusterConfig可以不写，因为默认就是default。最后指定了服务注册中心的地址为 http:localhost:8761/eureka/。
启动工程eureka-server、eureka-client、eureka-feign-client、eureka-ribbon-client和eureka-monitor-client在浏览器上访问 http://localhost:8674/hi?name=ben和http://localhost:8675/hi?name=ben。
在浏览器上打开网址 http://localhost:8675/hystrix，这个界面为HystrixDashboard界面。在界面上依次输入监控流的 Uri地址 http://localhost:8676/turbine.stream、监控时间间隔 2000毫秒和 title，单击 “monitor”，可以看到如下图所示的界面

从上图中可以看到，这个页面聚合了eureka-ribbon-client和eureka-feign-client的HystrixDashboard数据。

总结：本章主要学习了Hystrix熔断器结合Feign和restTemplate调用服务，以及使用HystrixDashboard和Trubine进行Hystrix监控，后面继续学习路由网关Zuul。

源代码：https://github.com/Cheerman/macro-service.git