Hystrix实战之实现降级和熔断
通过配置中心可以进行人工降级，而我们也需要根据服务的超时时间进行自动降级,下面主要介绍如何使用Hystrix进行降级，关于其他一些配置，可以看上一篇文章:
基于Hystrix实现线程隔离技术-运用线程池
1. 使用Hystrix进行降级
如何使用可以看以下代码:
public class HystrixProblemServiceCommand extends HystrixCommand<List<Problem>> {
// 组名
private static final String GROUP_KEY = "qa";
// 命令标识名
private static final String COMMAND_KEY = "query";
// 线程池名
private static final String THREADPOOL_KEY = "qa-pool";
@Autowired
private ProblemService problemService;
public HystrixProblemServiceCommand() {
super(setter());
}
private static Setter setter() {
// 服务分组
HystrixCommandGroupKey hystrixCommandGroupKey = HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey(GROUP_KEY);
// 服务唯一标识
HystrixCommandKey commandKey = HystrixCommandKey.Factory.asKey(COMMAND_KEY);
// 线程池名称
HystrixThreadPoolKey threadPoolKey = HystrixThreadPoolKey.Factory.asKey(THREADPOOL_KEY);
// 线程池配置
HystrixThreadPoolProperties.Setter thresholdConfig = HystrixThreadPoolProperties.Setter()
.withCoreSize(10) // 核心线程池大小
.withKeepAliveTimeMinutes(5) // 空闲线程存活时间
.withMaxQueueSize(Integer.MAX_VALUE) // 线程池队列大小
.withQueueSizeRejectionThreshold(1000); //限定当前队列大小
// 命令属性配置,设置隔离策略为线程隔离
HystrixCommandProperties.Setter isolationStrategy = HystrixCommandProperties.Setter()
// 设置隔离为线程隔离
.withExecutionIsolationStrategy(HystrixCommandProperties.ExecutionIsolationStrategy.THREAD)
// 设置启用降级处理
.withFallbackEnabled(true)
// 设置如果请求超过了并发信号量限制，则不再尝试调用getFallback方法，而是快速失败
.withFallbackIsolationSemaphoreMaxConcurrentRequests(100)
// 隔离策略为THREAD时，当执行线程执行超时时，是否进行中断处理，设置为true
.withExecutionIsolationThreadInterruptOnFutureCancel(true)
//当隔离策略为THREAD时，当执行线程执行超时时，是否进行中断处理，默认为true。
.withExecutionIsolationThreadInterruptOnTimeout(true)
//是否启用执行超时机制，默认为true。
.withExecutionTimeoutEnabled(true)
// 执行超时时间，默认为1000毫秒，如
.withExecutionTimeoutInMilliseconds(1000);
/*return HystrixCommand.Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey(GROUP_KEY))
.andCommandKey(HystrixCommandKey.Factory.asKey(COMMAND_KEY))
.andThreadPoolKey(HystrixThreadPoolKey.Factory.asKey(THREADPOOL_KEY))
.andCommandPropertiesDefaults(HystrixCommandProperties.Setter().withExecutionIsolationStrategy(HystrixCommandProperties.ExecutionIsolationStrategy.THREAD));*/
return HystrixCommand.Setter.withGroupKey(hystrixCommandGroupKey).andCommandKey(commandKey).andThreadPoolKey(threadPoolKey).andThreadPoolPropertiesDefaults(thresholdConfig).andCommandPropertiesDefaults(isolationStrategy);
}
@Override
protected List<Problem> run() throws Exception {
//可以抛出异常或者模拟超时
return problemService.findAll();
}
@Override
protected List<Problem> getFallback() {
// 降级方法
return new ArrayList<>();
}
public ProblemService getProblemService() {
return problemService;
}
public void setProblemService(ProblemService problemService) {
this.problemService = problemService;
}
}
整体执行流程如下:
首先，Command会调用run方法，如果run方法超时或者抛出异常，且启用了降级处理，则调用getFallback方法进行降级。
而降级处理主要有两部分处理： HystrixCommandProperties配置和getFallback降级处理方法。
HystrixCommandProperties配置：
withFallbackEnabled: 是否启用降级处理，如果启用了，则在超时或异常时调用getFallback进行降级处理，默认为开启。
withFallbacklsolationSemaphoreMaxConcurrentRequests: fall back方法的信号量配置，配置getFallback方法并发请求的信号量，如果请求超过了并发信号量限制，则不再尝试调用getFallback方法，而是快速失败，默认信号量为10。
withExecutionlsolationThreadlnterruptOnFutureCancel : 隔离策略为THREAD时，当执行线程执行超时时，是否进行中断处理，即Future#cancel(true)处理，默认为false。
withExecutionlsolationThreadlnterruptOnTimeout:当隔离策略为THREAD时，当执行线程执行超时时，是否进行中断处理，默认为true。跟上一条配置的区别在于执行是否有返回值。
withExecutionTimeoutEnabled:是否启用执行超时机制，默认为true。
withExecutionTimeoutlnMilliseconds:执行超时时间，默认为1000毫秒，如果命令是线程隔离，且配置了executionlsolationThreadlnterruptOnT1meout = true, 则执行线程将执行中断处理。
当开启了降级处理，run方法超时或者异常时将会调用getFallback处理，使用getFallback时需要注意以下几点：
• 其最大并发数受fallbackisolationSemaphoreMaxConcurrentRequests控制，因此，如果失败率非常高，则要重新配置该参数，如果最大并发数超了该配置，则不会再执行getFallback, 而是快速失败，抛出如"HystrixRuntimeException: GetStockServiceCommand fallback execution rejected"的异常。
• 该方法不能进行网络调用（HTTP调用其他服务），应该只是使用缓存的数据，或者静态数据（如我们的问题方法返回获取失败）。
• 如果必须走网络调用，则应该在getFallback方法中调用另 一 个Command实现，通过Command可以有降级和熔断机制保护应用，而getFallback只有fallbacklsolationSemaphoreMaxConcurrentRequests参数控制最大并发数。
在处理业务代码时，可以使用以下方法，判断执行的状态:
• isResponseTimedOut: 响应是否超时了。
• isFailedExecution: 执行是否失败了，如抛出了异常。
• getFailedExecutionException: 获取失败后的执行异常，即run方法抛出的异常。
• isResponseFromFallback:是否是getFallback返回的响应。
2.使用Hystrix实现熔断
熔断这一概念来源于电子工程中的断路器（Circuit Breaker）。在互联网系统中，当下游服务因访问压力过大而响应变慢或失败，上游服务为了保护系统整体的可用性，可以暂时切断对下游服务的调用。
这种牺牲局部，保全整体的措施就叫做熔断。
对于熔断机制的实现，Hystrix设计了三种状态：
1.熔断关闭状态（Closed）服务没有故障时，熔断器所处的状态，对调用方的调用不做任何限制。
2.熔断开启状态（Open）在固定时间窗口内（Hystrix默认是10秒），接口调用出错比率达到一个阈值（Hystrix默认为50%），会进入熔断开启状态。进入熔断状态后，后续对该服务接口的调用不再经过网络，直接执行本地的fallback方法。
3.半熔断状态（Half-Open）在进入熔断开启状态一段时间之后（Hystrix默认是5秒），熔断器会进入半熔断状态。所谓半熔断就是尝试恢复服务调用，允许有限的流量调用该服务，并监控调用成功率。如果成功率达到预期，则说明服务已恢复，进入熔断关闭状态；如果成功率仍旧很低，则重新进入熔断关闭状态。
Hystrix提供了熔断实现，熔断后会自动降级处理，如下图所示：
image.png
如何配置?
// 命令属性配置,设置隔离策略为线程隔离
HystrixCommandProperties.Setter isolationStrategy = HystrixCommandProperties.Setter()
// 设置隔离为线程隔离
.withExecutionIsolationStrategy(HystrixCommandProperties.ExecutionIsolationStrategy.THREAD)
// 设置启用降级处理
.withFallbackEnabled(true)
// 设置如果请求超过了并发信号量限制，则不再尝试调用getFallback方法，而是快速失败
.withFallbackIsolationSemaphoreMaxConcurrentRequests(100)
// 隔离策略为THREAD时，当执行线程执行超时时，是否进行中断处理，设置为true
.withExecutionIsolationThreadInterruptOnFutureCancel(true)
//当隔离策略为THREAD时，当执行线程执行超时时，是否进行中断处理，默认为true。
.withExecutionIsolationThreadInterruptOnTimeout(true)
//是否启用执行超时机制，默认为true。
.withExecutionTimeoutEnabled(true)
// 执行超时时间，默认为1000毫秒，如
.withExecutionTimeoutInMilliseconds(1000)
// 是否开启熔断机制
.withCircuitBreakerEnabled(true)
// 是否强制关闭熔断开关
.withCircuitBreakerForceClosed(false)
// 是否强制打开熔断开关
.withCircuitBreakerForceOpen(false)
// 一 个采样时间窗口内，失败率超过该配置，则自动打开熔断开关实现降级处理，
// 即快速失败。默认配置下采样周期为10s, 失败率为50% 。
.withCircuitBreakerErrorThresholdPercentage(50)
// 开关闭合的情况下，在进行失败率判断之前，一个采样周期内必须进行至少N个请求才能进行采样统计，
// 目的是有足够的采样使得失败率计算正确，默认为20 。
.withCircuitBreakerRequestVolumeThreshold(20)
// 熔断后的重试时间窗口，且在该时间窗口内只允许一 次重试。
//如果重试成功，则将重置H ealth采样统计并闭合熔断开关实现快速恢复
//否则熔断开关还是打开状态，执行快速失败。
.withCircuitBreakerSleepWindowInMilliseconds(5000);
熔断后将降级调用getFallback 进行处理.会通过commond的如下方法判断:
HystrixProblemServiceCommand hystrixProblemServiceCommand = new HystrixProblemServiceCommand();
hystrixProblemServiceCommand.setProblemService(problemService);
// 熔断开关是否打开
hystrixProblemServiceCommand.isCircuitBreakerOpen();
hystrixProblemServiceCommand.isResponseShortCircuited();
待续。。。
