SpringCloud 学习笔记系列03--Hystrix熔断器

Hystrix 简介

Hystrix 的中文含义是豪猪科动物，如下图所示, 因其背上长满了刺,而拥有自我保护能力.
Netflix的 Hystrix 是一个帮助解决分布式系统交互时超时处理和容错的类库, 它同样拥有保护系统的能力.
Hystrix是一个库，通过添加延迟容差和容错逻辑来帮助你控制这些分布式服务
之间的交互，停止其间的级联故障以及提供回退选项，从而提供系统的整体弹性。
Hystrix执行的操作：
- 1：对通过第三方客户端库访问（通常通过网络）的依赖关系提供保护并控制延迟和故障。
- 2：隔离复杂分布式系统中的级联故障。
- 3：快速发现故障，尽快恢复。
- 4：回退，尽可能优雅地降级。
- 5：启用近实时监控，警报和操作控制。

Hystrix熔断隔离流程

Hystrix隔离的核心思想就是按照接口进行线程池隔离.
Hystix熔断隔离流程说明：
- 1.每次调用创建一个新的HystrixCommand，把依赖调用封装在run()方法中。
- 2.执行execute()/queue做同步或异步调用。
- 3.判断熔断器(circuit-breaker)是否打开，如果打开跳到步骤8，进行降级策略；如果关闭进入下一步骤。
- 4.判断线程池/队列/信号量是否跑满，如果跑满进入降级步骤8，否则继续后续步骤。
- 5.调用HystrixCommand的run()方法，运行依赖逻辑。如果依赖逻辑调用超时，进入步骤8.
- 6.判断逻辑是否调用成功；如果成功，返回成功调用结果；如果调用出错，进入步骤8.
- 7.计算熔断器状态，所有的运行状态（成功，失败，拒绝，超时）上报给熔断器，用于统计从而判断熔断器状态.
- 8.getFallback()降级逻辑
  - a.没有实现getFallback的Command将直接抛出异常
  - b.fallback降级逻辑调用成功返回
  - c.降级逻辑调用失败抛出异常
- 9.返回执行成功结果
以下情况触发getFallback()逻辑：
- 1.run()方法抛出非HystrixBadRequestException异常
- 2.run()方法调用超时
- 3.熔断器开启拦截调用
- 4.线程池/队列/信号量是否饱满

两种资源隔离模式

线程池隔离模式
- 使用一个线程池来存储当前的请求，线程池对请求作处理，设置任务返回处理超时时间，堆积的请求堆积入线程池队列。
- 这种方式需要为每个依赖的服务申请线程池，有一定的资源消耗，好处是可以应对突发流量（流量洪峰来临时，处理不完可将数据存储到线程池队里慢慢处理）
信号量隔离模式
- 使用一个原子计数器（或信号量）来记录当前有多少个线程在运行，请求来先判断计数器的数值，若超过设置的最大线程个数则丢弃改类型的新请求，若不超过则执行计数操作请求来计数器+1，请求返回计数器-1。
- 这种方式是严格的控制线程且立即返回模式，无法应对突发流量（流量洪峰来临时，处理的线程超过数量，其他的请求会直接返回，不继续去请求依赖的服务）

区别

	线程池隔离	信号量隔离
线程	与调用线程非相同线程	与调用线程为相同线程（jetty线程）
开销	排队、调度、上下文开销等	无线程切换，开销低
异步	支持	不支持
并发支持	支持（最大线程池大小）	支持（最大信号量上限）

选用时机
- Hystrix默认使用线程池隔离
- 如果不涉及远程RPC调用（没用网络开销），比如访问内存缓存，则使用信号量来隔离，更为轻量，开销更小。

线程池隔离：线程池核心配置

参数	解释
coreSize	核心线程数，maxSize
keepAliveTime	空闲线程保存时间
maxQueueSize	最大队列大小，如果-1则会使用交换队列
queueSizeRejectionThreashold	当等待队列多大的时候，将会执行决策
timeoutlnMiliseconds	执行线程的超时时间

Hystrix 配置

配置分类

Hystrix可以配置属性的一下类型：
- Execution：控制HystrixCommand.run() 的如何执行
- Fallback: 控制HystrixCommand.getFallback() 如何执行
- Circuit Breaker：控制断路器的行为
- Metrics: 捕获和HystrixCommand 和 HystrixObservableCommand 执行信息相关的配置属性
- Request Context：设置请求上下文的属性
- Collapser Properties：设置请求合并的属性
- Thread Pool Properties：设置线程池的属性

Hystrix参数的覆盖优先级

优先级覆盖顺序：
- 1、内置全局默认值：写死在代码里的值
- 2、动态全局默认属性：通过属性文件配置全局的值
- 3、内置实例默认值：写死在代码里的实例的值
- 4、动态配置实例属性：通过属性文件配置特定实例的值

配置详解

@HystrixCommand注解
- Hystrix支持两种方式定义HystrixCommand，一种是将类继承自HystrixCommand类，重写run方法。
- 另一种是在方法头上写注解的方式。
- 使用注解的方式代码会比较清晰，将Hystrix代码和业务代码隔离开

        // 设置所有实例的默认值hystrix.command.default.*=...// 设置实例HystrixCommandKey的此属性值hystrix.command.HystrixCommandKey.*=...

execution.isolation.strategy 隔离策略

表示隔离策略，隔离策略有两种，一种为线程隔离一种为信号量隔离，

  @HystrixCommand(fallbackMethod = "error", commandProperties = {//THREAD 线程隔离//SEMAPHORE 信号量隔离@HystrixProperty(name="execution.isolation.strategy", value = "THREAD")})

默认是线程池隔离

execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds 请求线程总超时时间
- 表示请求线程总超时时间，如果超过这个设置的时间hystrix就会调用fallback方法。
- ```
  @HystrixCommand(fallbackMethod = "error", commandProperties = {@HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "4000")})
```
- value的参数为毫秒，默认值为1000ms。
execution.timeout.enabled 超时开关
- 表示：当超时后是否触发fallback方法，默认为true。
execution.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests 最大的并发请求量
- 当隔离策略使用SEMAPHORE时，最大的并发请求量，如果请求超过这个最大值将拒绝后续的请求.
- 默认值为10.
fallback.enabled 服务降级策略是否启用
- 该属性用来设置服务降级策略是否启用，默认值 true ;
- 如果设置为false,当请求失败或拒绝发生时，将不会调用 HystrixCommand.getFallback() 来执行服务降级逻辑
equestCache.enabled 是否开启请求缓存功能
- 默认是：true
requestLog.enabled 表示是否开启日志，打印执行HystrixCommand的情况和事件
- 默认是：true
hystrix.threadpool.default.coreSize 设置线程池的core的大小
- 默认是：10
hystrix.threadpool.default.maximumSize 设置最大的线程池的大小
- 只有设置allowMaximumSizeToDivergeFromCoreSize时，此值才起作用
- 默认是：10
hystrix.threadpool.default.maxQueueSize 设置最大的BlockingQueue队列的值。
- 如果设置-1，则使用SynchronousQueue队列，
- 如果设置正数，则使用LinkedBlockingQueue队列
- 默认是：-1
hystrix.threadpool.default.queueSizeRejectionThreshold
- 因为maxQueueSize值不能被动态修改，所有通过设置此值可以实现动态修改等待队列长度。即等待的队列的数量大于queueSizeRejectionThreshold时（但是没有达到maxQueueSize值），则开始拒绝后续的请求进入队列。
- 如果设置为-1，则属性不起作用
- 默认是：5
hystrix.threadpool.default.keepAliveTimeMinutes 设置线程多久没有服务后，需要释放（maximumSize-coreSize ）个线程
- 默认是：1

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