Resilience4j
1. 介绍
1.1 概述
Resilience4j是受到Netflix Hystrix的启发，为Java8和函数式编程所设计的轻量级容错框架。整个框架只是使用了Varr的库，不需要引入其他的外部依赖。与此相比，Netflix Hystrix对Archaius具有编译依赖，而Archaius需要更多的外部依赖，例如Guava和Apache Commons Configuration。
Resilience4j提供了提供了一组高阶函数（装饰器），包括断路器，限流器，重试机制，隔离机制。你可以使用其中的一个或多个装饰器对函数式接口，lambda表达式或方法引用进行装饰。这么做的优点是你可以选择所需要的装饰器进行装饰。
在使用Resilience4j的过程中，不需要引入所有的依赖，只引入需要的依赖即可。
1.2 核心模块
- resilience4j-circuitbreaker: 熔断
- resilience4j-ratelimiter: 限流
- resilience4j-bulkhead: 隔离
- resilience4j-retry: 自动重试（同步，异步）
- resilience4j-cache: 结果缓存
- resilience4j-timelimiter: 超时处理
2. 断路器
断路器通过有限状态机实现，有三个普通状态：关闭、开启、半开，还有两个特殊状态：禁用、强制开启。断路器使用滑动窗口来存储和统计调用的结果。你可以选择基于调用数量的滑动窗口或者基于时间的滑动窗口。基于访问数量的滑动窗口统计了最近N次调用的返回结果。居于时间的滑动窗口统计了最近N秒的调用返回结果。
2.1 基于访问数量的滑动窗口
基于访问数量的滑动窗口是通过一个有N个元素的循环数组实现。
如果滑动窗口的大小等于10，那么循环数组总是有10个统计值。滑动窗口增量更新总的统计值，随着新的调用结果被记录在环形数组中，总的统计值也随之进行更新。当环形数组满了，时间最久的元素将被驱逐，将从总的统计值中减去该元素的统计值，并该元素所在的桶进行重置。
检索快照（总的统计值）的时间复杂度为O(1)，因为快照已经预先统计好了，并且和滑动窗口大小无关。
关于此方法实现的空间需求（内存消耗）为O(n)。
2.2 基于时间的滑动窗口
基于时间的滑动窗口是通过有N个桶的环形数组实现。
如果滑动窗口的大小为10秒，这个环形数组总是有10个桶，每个桶统计了在这一秒发生的所有调用的结果（部分统计结果），数组中的第一个桶存储了当前这一秒内的所有调用的结果，其他的桶存储了之前每秒调用的结果。
滑动窗口不会单独存储所有的调用结果，而是对每个桶内的统计结果和总的统计值进行增量的更新，当新的调用结果被记录时，总的统计值会进行增量更新。
检索快照（总的统计值）的时间复杂度为O(1)，因为快照已经预先统计好了，并且和滑动窗口大小无关。
关于此方法实现的空间需求（内存消耗）约等于O(n)。由于每次调用结果（元组）不会被单独存储，只是对N个桶进行单独统计和一次总分的统计。
每个桶在进行部分统计时存在三个整型，为了计算，失败调用数，慢调用数，总调用数。还有一个long类型变量，存储所有调用的响应时间。
2.3 CircuitBreakerConfig
你可以自定义CircuitBreakerConfig，为了创建自定义的CircuitBreakerConfig，你可以使用CircuitBreakerConfig建造器，你可以使用建造者模式来配置下面的属性。
| 配置属性 | 默认值 | 描述 |
|---|---|---|
| failureRateThreshold | 50 | 以百分比配置失败率阈值。当失败率等于或大于阈值时，断路器状态并关闭变为开启，并进行服务降级。 |
| slowCallRateThreshold | 100 | 以百分比的方式配置，断路器把调用时间大于slowCallDurationThreshold的调用视为满调用，当慢调用比例大于等于阈值时，断路器开启，并进行服务降级。 |
| slowCallDurationThreshold | 60000 [ms] | 配置调用时间的阈值，高于该阈值的呼叫视为慢调用，并增加慢调用比例。 |
| permittedNumberOfCallsInHalfOpenState | 10 | 断路器在半开状态下允许通过的调用次数。 |
| maxWaitDurationInHalfOpenState | 0 | 断路器在半开状态下的最长等待时间，超过该配置值的话，断路器会从半开状态恢复为开启状态。配置是0时表示断路器会一直处于半开状态，直到所有允许通过的访问结束。 |
| slidingWindowType | COUNT_BASED | 配置滑动窗口的类型，当断路器关闭时，将调用的结果记录在滑动窗口中。滑动窗口的类型可以是count-based或time-based。如果滑动窗口类型是COUNT_BASED，将会统计记录最近slidingWindowSize次调用的结果。如果是TIME_BASED，将会统计记录最近slidingWindowSize秒的调用结果。 |
| slidingWindowSize | 100 | 配置滑动窗口的大小。 |
| minimumNumberOfCalls | 100 | 断路器计算失败率或慢调用率之前所需的最小调用数（每个滑动窗口周期）。例如，如果minimumNumberOfCalls为10，则必须至少记录10个调用，然后才能计算失败率。如果只记录了9次调用，即使所有9次调用都失败，断路器也不会开启。 |
| waitDurationInOpenState | 60000 [ms] | 断路器从开启过渡到半开应等待的时间。 |
| automaticTransition FromOpenToHalfOpenEnabled | false | 如果设置为true，则意味着断路器将自动从开启状态过渡到半开状态，并且不需要调用来触发转换。创建一个线程来监视断路器的所有实例，以便在WaitDurationInOpenstate之后将它们转换为半开状态。但是，如果设置为false，则只有在发出调用时才会转换到半开，即使在waitDurationInOpenState之后也是如此。这里的优点是没有线程监视所有断路器的状态。 |
| recordExceptions | empty | 记录为失败并因此增加失败率的异常列表。 除非通过ignoreExceptions显式忽略，否则与列表中某个匹配或继承的异常都将被视为失败。 如果指定异常列表，则所有其他异常均视为成功，除非它们被ignoreExceptions显式忽略。 |
| ignoreExceptions | empty | 被忽略且既不算失败也不算成功的异常列表。 任何与列表之一匹配或继承的异常都不会被视为失败或成功，即使异常是recordExceptions的一部分。 |
| recordException | throwable -> true· By default all exceptions are recored as failures. | 一个自定义断言，用于评估异常是否应记录为失败。 如果异常应计为失败，则断言必须返回true。如果出断言返回false，应算作成功，除非ignoreExceptions显式忽略异常。 |
| ignoreException | throwable -> false By default no exception is ignored. | 自定义断言来判断一个异常是否应该被忽略，如果应忽略异常，则谓词必须返回true。 如果异常应算作失败，则断言必须返回false。 |
