SpringCloud_H(服务降级)

1、Hystrix(断路器)

服务雪崩
多个微服务之间调用的时候，假设服务A调用服务B和服务C，服务B和服务C又调用其他的微服务，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”
对于高流量的应用来说，单一的后端依赖可能会导致所有服务器上的所有资源在几秒内饱和。比失败更糟糕的是，这些应用程序还可能导致服务之间的增加，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和管理，以便单个依赖关系的失败，不能取消整个应用程序或系统
所以，通常当你发现一个模块下的某个实例失败后，这时候这个模块依然还会接收流量，然后这个有问题的模块还调用了其他的模块，这样就会发生级联故障，或者叫雪崩

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，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、不必要的占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩

服务降级
- 程序运行异常、超时、服务熔断、线程池/信号量打满，会触发服务降级，不让客户端等待，并返回一个符合预期的，可处理的备选响应（FallBack）
服务熔断
- 达到最大服务访问后，直接拒接访问，然后调用服务降级的方法并返回
- 服务降级 -> 熔断 -> 恢复链路
服务限流
- 通过对并发访问/请求进行限速或者一个时间窗口内的的请求进行限速来保护系统

2、provider-8008降级保护

maven依赖

    <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>
        <!--web-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.atguigu</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

application.yml

server:
  port: 8008

spring:
  application:
    name: cloud-provider-payment

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

controller

@RestController
public class PaymentController
{

    @Autowired
    private PaymentService paymentService;

    //请求正常接口
    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        String result = paymentService.paymentInfo_OK(id);
        return result;
    }

    //请求超时接口模拟服务降级
    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id) {
        String result = paymentService.paymentInfo_TimeOut(id);
        return result;
    }
}

service

@Service
public class PaymentService {

    //正常访问，返回success
    public String paymentInfo_OK(Integer id)
    {
        return "success";
    }

    //超时访问或者出错，演示降级
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentInfo_TimeOutHandler",commandProperties = {
            @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="2000")
    })
    public String paymentInfo_TimeOut(Integer id)
    {
       //模拟出错
       //int i = 10/0;

       //模拟超时
       try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "success";
    }

    public String paymentInfo_TimeOutHandler(Integer id){
        return "服务超时或异常，请稍后再试";
    }
}

启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableHystrix   // 开启服务降级功能
public class PaymentMain8008 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentMain8008.class,args);
    }
}

启动provider-8008,启动EurekaServer-7001
请求正常接口，成功返回success

请求超时接口，服务降级，返回提示信息

3、consumer-84降级保护

maven依赖

    <dependencies>
        <!--hystrix-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <!--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.atguigu</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>

        <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>

application.yml

server:
  port: 84

eureka:
  client:
    register-with-eureka: false
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/

feign:
  hystrix:
    enabled: true # 在Feign中开启Hystrix

controller

@RestController
@Slf4j
public class PaymentHystrixController
{
    @Resource
    private PaymentHystrixService paymentHystrixService;

    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        String result = paymentHystrixService.paymentInfo_OK(id);
        return result;
    }

    @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentTimeOutFallbackMethod",commandProperties = {
            @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="1500")
    })
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        String result = paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
        return result;
    }

    public String paymentTimeOutFallbackMethod(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        return "我是consumer-84,consumer-84出错或provider-8008系统繁忙";
    }
}

service

@Component
@FeignClient(name = "CLOUD-PROVIDER-PAYMENT")
public interface PaymentHystrixService {
    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id);

    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id);
}

启动类

@SpringBootApplication
@EnableHystrix
@EnableFeignClients
public class OrderHystrixMain84 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderHystrixMain84.class,args);
    }
}

consumer-80调用 provider-8008 正常服务

consumer-84调用provider-8008 超时服务

4、DefaultProperties

如果每个方法都配一个服务降级方法会造成代码膨胀，可以配置默认通用的降级方法，在没有单独配置降级方法是使用

修改provider-8008服务的Service,配置通用降级方法

@Service
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallbackMethod")  //指定全局降级方法
public class PaymentService {

    //正常访问，返回success
    public String paymentInfo_OK(Integer id)
    {
        return "success";
    }

    //超时访问或者出错，演示降级
/*  @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentInfo_TimeOutHandler",commandProperties = {
            @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="2000")
    })*/

    //使用默认降级方法
    @HystrixCommand
    public String paymentInfo_TimeOut(Integer id)
    {
       //模拟出错
       int i = 10/0;

       //模拟超时
       try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "success";
    }

    public String paymentInfo_TimeOutHandler(Integer id){
        return "服务超时或异常，请稍后再试";
    }

    public String defaultFallbackMethod(){
        return "默认降级方法";
    }
}

5、FeignFallback

服务降级和业务逻辑代码配置一块导致代码混乱，可以直接在接口中实现服务降级，把接口的中全部方法统一的实现
consumer-84服务新建类并实现实现调用provider-8008服务的接口

@Service
public class PaymentFallbackService implements PaymentHystrixService {
    @Override
    public String paymentInfo_OK(Integer id) {
        return "fallback";
    }

    @Override
    public String paymentInfo_TimeOut(Integer id) {
        return "fallback";
    }
}

在调用provider-8008服务的接口中的 @FeignClient 注解中添加实现服务降级的类

@Component
@FeignClient(name = "CLOUD-PROVIDER-PAYMENT",fallback = PaymentFallbackService.class)
public interface PaymentHystrixService {
    @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
    public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id);

    @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id);
}

6、服务熔断

熔断机制概述
- 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出错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嗲用正常后，恢复调用链路
- 在Spring Cloud框架中，熔断机制通过Hystrix实现，Hytrix会监控微服务间服务调用状况，当失败的调用到一定阈值，缺省是5秒内50次调用失败，就会启动熔断机制。熔断机制的注解是 @HystrixCommand
修改provider-8008
controller

    //服务熔断
    @GetMapping("/payment/circuit/{id}")
    public String PaymentCircuitBreaker(@PathVariable("id") int id){
        String  result = paymentService.paymentCircuitBreaker(id);
        return result;
    }

Service

    //=========服务熔断
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentCircuitBreaker_fallback",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"), //失败率达到多少次熔断
    })
    public String paymentCircuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        if(id < 0)
        {
            throw new RuntimeException("******id 不能负数");
        }

        return "success";
    }
    public String paymentCircuitBreaker_fallback(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        return "id 不能负数，请稍后再试，/(ㄒoㄒ)/~~   id: " +id;
    }

涉及到断路器的三个重要参数
- 快照时间窗：断路器确定时候打开需要统计一些请求和错误数据，而统计的时间范围就是快照窗，默认为最近的10秒
- 请求总数阈值：在快照时间窗内，必须满足请求总数阈值才有资格熔断，默认20，意味着在10秒内，如果该hystrix命令的调用次数不足20次，即使所有的请求都超过会其他原因失败，断路器也不会打开
- 错误百分比：当请求总数在快照时间窗内超过了阈值，并且错误率超过指定的错误率，则断路器会打开，默认50%
断路器开启或关闭条件
1. 当满足一定的阀值的时候（默认10秒内超过20个请求次数）
2. 当失败率达到一定的时候（默认10秒内超过50%的请求失败）
3. 到达以上阀值，断路器将会开启
4. 当开启的时候，所有请求都不会进行转发
5. 一段时间之后（默认是5秒），这个时候断路器是半开状态，会让其中一个请求进行转发。
  如果成功，断路器会关闭，若失败，继续开启。重复4和5
断路器打开之后
- 再有请求调用的时候，将不会调用主逻辑，而是直接调用降级fallback。通过断路器，实现了自动地发现错误并将降级逻辑切换为主逻辑，减少响应延迟的效果。
- 原来的主逻辑要如何恢复呢？对于这一问题，hystrix也为我们实现了自动恢复功能。当断路器打开，对主逻辑进行熔断之后，hystrix会启动一个休眠时间窗，在这个时间窗内，降级逻辑是临时的成为主逻辑，当休眠时间窗到期，断路器将进入半开状态，释放一次请求到原来的主逻辑上，如果此次请求正常返回，那么断路器将继续闭合，主逻辑恢复，如果这次请求依然有问题，断路器继续进入打开状态，休眠时间窗重新计时。
其他配置

//========================All
@HystrixCommand(fallbackMethod = "str_fallbackMethod",
        groupKey = "strGroupCommand",
        commandKey = "strCommand",
        threadPoolKey = "strThreadPool",

        commandProperties = {
                // 设置隔离策略，THREAD 表示线程池 SEMAPHORE：信号池隔离
                @HystrixProperty(name = "execution.isolation.strategy", value = "THREAD"),
                // 当隔离策略选择信号池隔离的时候，用来设置信号池的大小（最大并发数）
                @HystrixProperty(name = "execution.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests", value = "10"),
                // 配置命令执行的超时时间
                @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutinMilliseconds", value = "10"),
                // 是否启用超时时间
                @HystrixProperty(name = "execution.timeout.enabled", value = "true"),
                // 执行超时的时候是否中断
                @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.interruptOnTimeout", value = "true"),
                // 执行被取消的时候是否中断
                @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.interruptOnCancel", value = "true"),
                // 允许回调方法执行的最大并发数
                @HystrixProperty(name = "fallback.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests", value = "10"),
                // 服务降级是否启用，是否执行回调函数
                @HystrixProperty(name = "fallback.enabled", value = "true"),
                // 是否启用断路器
                @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled", value = "true"),
                // 该属性用来设置在滚动时间窗中，断路器熔断的最小请求数。例如，默认该值为 20 的时候，
                // 如果滚动时间窗（默认10秒）内仅收到了19个请求， 即使这19个请求都失败了，断路器也不会打开。
                @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "20"),
                // 该属性用来设置在滚动时间窗中，表示在滚动时间窗中，在请求数量超过
                // circuitBreaker.requestVolumeThreshold 的情况下，如果错误请求数的百分比超过50,
                // 就把断路器设置为 "打开" 状态，否则就设置为 "关闭" 状态。
                @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage", value = "50"),
                // 该属性用来设置当断路器打开之后的休眠时间窗。 休眠时间窗结束之后，
                // 会将断路器置为 "半开" 状态，尝试熔断的请求命令，如果依然失败就将断路器继续设置为 "打开" 状态，
                // 如果成功就设置为 "关闭" 状态。
                @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowinMilliseconds", value = "5000"),
                // 断路器强制打开
                @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.forceOpen", value = "false"),
                // 断路器强制关闭
                @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.forceClosed", value = "false"),
                // 滚动时间窗设置，该时间用于断路器判断健康度时需要收集信息的持续时间
                @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.timeinMilliseconds", value = "10000"),
                // 该属性用来设置滚动时间窗统计指标信息时划分"桶"的数量，断路器在收集指标信息的时候会根据
                // 设置的时间窗长度拆分成多个 "桶" 来累计各度量值，每个"桶"记录了一段时间内的采集指标。
                // 比如 10 秒内拆分成 10 个"桶"收集这样，所以 timeinMilliseconds 必须能被 numBuckets 整除。否则会抛异常
                @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.numBuckets", value = "10"),
                // 该属性用来设置对命令执行的延迟是否使用百分位数来跟踪和计算。如果设置为 false, 那么所有的概要统计都将返回 -1。
                @HystrixProperty(name = "metrics.rollingPercentile.enabled", value = "false"),
                // 该属性用来设置百分位统计的滚动窗口的持续时间，单位为毫秒。
                @HystrixProperty(name = "metrics.rollingPercentile.timeInMilliseconds", value = "60000"),
                // 该属性用来设置百分位统计滚动窗口中使用 “ 桶 ”的数量。
                @HystrixProperty(name = "metrics.rollingPercentile.numBuckets", value = "60000"),
                // 该属性用来设置在执行过程中每个 “桶” 中保留的最大执行次数。如果在滚动时间窗内发生超过该设定值的执行次数，
                // 就从最初的位置开始重写。例如，将该值设置为100, 滚动窗口为10秒，若在10秒内一个 “桶 ”中发生了500次执行，
                // 那么该 “桶” 中只保留 最后的100次执行的统计。另外，增加该值的大小将会增加内存量的消耗，并增加排序百分位数所需的计算时间。
                @HystrixProperty(name = "metrics.rollingPercentile.bucketSize", value = "100"),
                // 该属性用来设置采集影响断路器状态的健康快照（请求的成功、 错误百分比）的间隔等待时间。
                @HystrixProperty(name = "metrics.healthSnapshot.intervalinMilliseconds", value = "500"),
                // 是否开启请求缓存
                @HystrixProperty(name = "requestCache.enabled", value = "true"),
                // HystrixCommand的执行和事件是否打印日志到 HystrixRequestLog 中
                @HystrixProperty(name = "requestLog.enabled", value = "true"),
        },
        threadPoolProperties = {
                // 该参数用来设置执行命令线程池的核心线程数，该值也就是命令执行的最大并发量
                @HystrixProperty(name = "coreSize", value = "10"),
                // 该参数用来设置线程池的最大队列大小。当设置为 -1 时，线程池将使用 SynchronousQueue 实现的队列，
                // 否则将使用 LinkedBlockingQueue 实现的队列。
                @HystrixProperty(name = "maxQueueSize", value = "-1"),
                // 该参数用来为队列设置拒绝阈值。 通过该参数， 即使队列没有达到最大值也能拒绝请求。
                // 该参数主要是对 LinkedBlockingQueue 队列的补充,因为 LinkedBlockingQueue
                // 队列不能动态修改它的对象大小，而通过该属性就可以调整拒绝请求的队列大小了。
                @HystrixProperty(name = "queueSizeRejectionThreshold", value = "5"),
        }
)
public String strConsumer() {
    return "hello 2020";
}
public String str_fallbackMethod()
{
    return "*****fall back str_fallbackMethod";
}

7、Hytrix图形化Dashboard

除了隔离依赖服务的调用以外，Hystrix还提供了准实时的调用监控（Hystrix Dashboard），Hystrix会持续地记录所有通过Hystrix发起的请求的执行信息，并以统计报表和图形的形式展示给用户，包括每秒执行多少请求多少成功，多少失败等。Netflix通过hystrix-metrics-event-stream项目实现了对以上指标的监控。Spring Cloud也提供了Hystrix Dashboard的整合，对监控内容转化成可视化界面。
新建项目 cloud-consumer-hystrix-dashboard9001
maven依赖

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

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

        <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>

application.yml

server:
  port: 9001

启动类

@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard  //开启Hystrix视图
public class HystrixDashboardMain9001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HystrixDashboardMain9001.class,args);
    }
}

访问 localhsot:9001/hystrix

监控provider-8008
provider-8008必须引入actuator

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

添加监控配置

    /**
     *此配置是为了服务监控而配置，与服务容器本身无关，springcloud升级后的坑
     *ServletRegistrationBean因为springboot的默认路径不是"/hystrix.stream"，
     *只要在自己的项目里配置上下面的servlet就可以了
     */
    @Bean
    public ServletRegistrationBean getServlet() {
        HystrixMetricsStreamServlet streamServlet = new HystrixMetricsStreamServlet();
        ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(streamServlet);
        registrationBean.setLoadOnStartup(1);
        registrationBean.addUrlMappings("/hystrix.stream");
        registrationBean.setName("HystrixMetricsStreamServlet");
        return registrationBean;
    }

启动provider-8008服务

监控页面

posted @ 2022-11-06 22:41 youmo~ 阅读(116) 评论(0) 收藏举报

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幽默

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SpringCloud_H(服务降级)

1、Hystrix(断路器)

2、provider-8008降级保护

3、consumer-84降级保护

4、DefaultProperties

5、FeignFallback

6、服务熔断

7、Hytrix图形化Dashboard

公告