Hystrix的使用

Hystrix 的使用实例中，会介绍几个重要的概念：什么是服务降级，如何进行服务降级；服务超时的场景下，如何解决超时问题；什么是服务熔断。

服务降级

在 Hystrix 中，服务降级是一个重要的概念。在下面的实例中，会介绍服务降级的概念，主要是演示服务降级的场景，并讲解服务降级的默认方式。

服务降级演示

对于服务降级，我们也遇见过，例如在访问某个网站的不重要的功能的时候，会跳出一个静态页面，说网络出错等。

服务降级是当系统访问量突然特别大时，因为资源有限，不可能提供全部服务的时候，优先保证核心服务，非核心服务不可用或者弱可用。

在 Hystrix 中，同样有这种机制，下面看基础的使用方式。首先，展示一下要操作的框架，如图13.1所示。

Figure 1. 图13.1 框架

启动一台服务注册中心，一台服务提供者，一台服务消费者，这三个应用还是使用以前搭建过的框架。然后，启动两个应用，分别是服务注册中心、服务提供者。对于服务消费者，暂时不启动，因为 Hystrix 暂时不在这个应用上写。

现在，正式开始按照步骤执行。在服务消费者应用 pom 文件中，添加 Hystrix 依赖，如下所示。

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

然后，在应用启动类上添加注解，这个注解的功能是启动 Hystrix 功能。代码如下所示。

package com.cloudtest.eurekaconsumer;
@SpringClondApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients
//开启断路器功能
@EnableCircuitBreaker
public class EurekaconsumerApplication {
   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(EurekaconsumerApplication.class, args);
   }
   @Bean
   @LoadBalanced
   RestTemplate restTemplate(){
      return new RestTemplate();
   }
   @Bean
   Logger.Level feignLoggerLevel(){
      return Logger.Level.FULL;
   }
}

在上面的代码中，有一个加粗的注解 @EnableCircuitBreaker，用于开启断路器功能。这时在启动类上有了比较多的注解，我们还有一个注解可以简化，是 @SpringCloudApplication，其代码如下所示。

package org.springframework.cloud.client;
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableCircuitBreaker
public @interface SpringCloudApplication {
}

然后，对需要降级的服务添加注解，以及降级的代码。关于服务的调用可以使用 RestTemplate 方式和 Feign，这里使用 RestTemplate 进行演示，代码如下所示。

package com.cloudtest.eurekaconsumer.controller;
@RestController
public class ConsumerController {
   @Autowired
   RestTemplate restTemplate;
   @Autowired
   LoadBalancerClient loadBalancerClient;
   @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback")
   @GetMapping("/consumer")
   public String consumer(){
          return restTemplate.getForEntity("http://HELLOSERVICE/hello",String.class).getBody();
   }
   public String fallback(){
      return "fallback，请稍后再试！";
   }
}

在上面的代码中，在服务 "/consumer" 上添加注解 @HystrixCommand，然后使用降级函数 fallback，如果使用降级函数，降级函数返回的值类型需要与原函数的返回类型相同，这里为了方便演示，直接使用 String。

最后，进行测试验证。测试一，启动服务消费者，访问链接 http://localhost:8070/consumer ，效果如图13.2所示。

Figure 2. 图13.2 效果一

在图13.2效果中，可以看到对 “/consumer” 直接进行访问时，运行结果没有问题，也不需要进行降级。为了实现降级效果，我们开始验证测试二。

测试二，关闭服务提供者应用，再次访问链接 http://localhost:8070/consumer ，效果如图13.3所示。

Figure 3. 图13.3 效果二

在图13.3中，说明如果服务在调用时不可用，则有降级时，会触发降级功能。

测试三，在测试二中，成功使用了服务降级，如果服务自身出现了异常，是否会触发服务降级呢？我们修改代码再进行测试，代码如下所示。

package com.cloudtest.eurekaconsumer.controller;
@RestController
public class ConsumerController {
   @Autowired
   RestTemplate restTemplate;
   @Autowired
   LoadBalancerClient loadBalancerClient;
   @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback")
   @GetMapping("/consumer")
   public String consumer(){
      int aa=1/0;
      //第三种方式
          return restTemplate.getForEntity("http://HELLOSERVICE/hello", String.class).getBody();
   }
   public String fallback(){
      return "fallback，请稍后再试！";
   }
}

在上面的 “/consumer” 中，将会出现异常。启动刚关闭的服务提供者应用，然后访问链接 http://localhost:8070/consumer ，效果如图13.4所示。

Figure 4. 图13.4 效果三

在测试三中，我们知道服务自身出现错误异常，依旧会触发服务降级。

默认降级方式

如果每个服务都写一次服务降级的注解比较麻烦，所以 Hystrix 提供一种默认的服务降级注解 @DefaultProperties。服务消费者代码如下所示。

package com.cloudtest.eurekaconsumer.controller;
@RestController
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallback")
public class ConsumerController {
   @Autowired
   RestTemplate restTemplate;
   @Autowired
   LoadBalancerClient loadBalancerClient;
   @HystrixCommand
   @GetMapping("/consumer")
   public String consumer(){
      int aa=1/0;
        return restTemplate.getForEntity("http://HELLOSERVICE/hello",String.class).getBody();
   }
   public String fallback(){
      return "fallback，请稍后再试！";
   }
   public String defaultFallback(){
      return "defaultFallback，请稍后再试！";
   }
}

在上面的程序中，我们需要在降级的服务上添加注解 @HystrixCommand，然后在类上添加 @DefaultProperties 注解。关于默认的服务降级是使用 defaultFallback 方法进行指定，这个方法与 fallback 有点区别，但方便下面观察效果。

最后，进行测试。依旧访问链接 http://localhost:8070/consumer 。在图13.5中，可以看到，如果不写降级方法，将会执行注解 @DefaultProperties 指定的默认降级方法。

Figure 5. 图13.5 测试效果

超时设置

在微服务中，由于网络或者运算量等问题，超时是比较常见的。首先，会模拟服务超时，实现一个简单的服务降级。但是，有些场景，处理时间的确会长一些，超过默认的超时时间，此时在 Hystrix 中也可以根据需要自己设置超时时间。

超时服务降级

关于超时设置，这里也需要单独说明。在互联网中，有些服务需要访问第三方应用，或者处理大量的数据，默认的时间下很容易超时，这时就需要进行超时设置。

首先，需要关闭服务提供者应用，模拟一个花费时间比较长的依赖服务，在这个服务中，添加一个 2s 的休眠，代码如下所示。

package com.cloudtest.eurekaprovider.controller;
@RestController
public class HelloController {
   @Autowired
   private DiscoveryClient client;
   @Autowired
   private Registration registration; // 服务注册
   private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(HelloController. class);
   @GetMapping("/hello")
   public String hello() throws InterruptedException {
      ServiceInstance instance = serviceInstance();
      String result = "host:port=" + instance.getUri() + ", "
            + "service_id:" + instance.getServiceId();
      logger.info(result);
      Thread.sleep(2000);
      return "hello eureka!";
   }
//省略了部分不重要的程序，在前文有，可以参考
}

然后，我们再修改服务消费者应用，对上文的 “/hello” 服务进行访问，代码如下所示。

package com.cloudtest.eurekaconsumer.controller;
@RestController
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallback")
public class ConsumerController {
   @Autowired
   RestTemplate restTemplate;
   @HystrixCommand
   @GetMapping("/consumer")
   public String consumer(){
      return restTemplate.getForEntity("http://HELLOSERVICE/hello", String.class).getBody();
   }
   public String defaultFallback(){
      return "defaultFallback，请稍后再试！";
   }
}

最后，将应用都启动起来，访问链接 http://localhost:8070/consumer 。结果如图13.6所示。

Figure 6. 图13.6 结果

解决方式

在图13.6中，我们看到程序进行服务降级了，但这时没有程序报错，为什么？因为超时了。请求方有一个超时时间，如果被调用的服务时间比较久，超过了这个时间，就返回。于是出现了服务降级。

我们只是在服务提供者那里加了 2s 的休眠。接下来我们看看 Hystrix 程序中规定的默认时间。因为超时时间的 name 比较长，不需要记住，学会怎么查找就行。首先，点进注解 @HystrixProperty，代码如下所示。

package com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation;
@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface HystrixProperty {
   String name();
   String value();
}

然后，点进 com.netf lix.hystrix 包中，找到 HystrixCommandProperties 类，如图13.7所示。

Figure 7. 图13.7 查找HystrixCommandProperties

然后，进入程序，我们在代码中可以看到如下的默认值。

private static final Integer default_executionTimeoutInMilliseconds = Integer.valueOf(1000);

查找 default_executionTimeoutInMilliseconds，将会在类中找到如下代码。

this.executionTimeoutInMilliseconds = getProperty(propertyPrefix, key,"execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", builder.getExecutionIsolationThreadTimeoutInMilliseconds(), default_executionTimeoutInMilliseconds);

在代码中，有一个参数 “execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds”，如果这个参数不设置，将会使用默认值，这个默认值是 1s。所以，刚才设置休眠了 2s，肯定会超时。现在，回到服务消费者程序，开始设置超时时间。“/consumer” 的代码如下所示。

package com.cloudtest.eurekaconsumer.controller;
@RestController
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallback")
public class ConsumerController {
   @Autowired
   RestTemplate restTemplate;
   @HystrixCommand(commandProperties = {
@HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "3000")
   })
   @GetMapping("/consumer")
   public String consumer(){
      return restTemplate.getForEntity("http://HELLOSERVICE/hello",String.class).getBody();
   }
      public String defaultFallback(){
      return "defaultFallback，请稍后再试！";
   }
}

在上面的代码中，使用注解 @HystrixProperty 进行。考虑到 “/hello” 服务有一个休眠时间，这里设置超时时间为 3s。再次访问链接 http://localhost:8070/consumer 。执行效果如图13.8所示。

Figure 8. 图13.8 执行效果

在图13.8中，我们看到程序运行时间为 2.02s，在 3s 之内，所以不会进行服务降级。

服务熔断

继续使用注解 @HystrixProperty。按照上面的方式，进入类中，可以找到设置熔断器的 name。服务消费者的代码如下所示。

package com.cloudtest.eurekaconsumer.controller;
@RestController
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallback")
public class ConsumerController {
   @Autowired
   RestTemplate restTemplate;
      @HystrixCommand(commandProperties = {
          //设置熔断
          @HystrixProperty(name="circuitBreaker.enabled",value ="true"),
@HystrixProperty(name="circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "10"),
@HystrixProperty(name="circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds", value = "10000"),
@HystrixProperty(name="circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "60"),
   })
   @GetMapping("/consumer")
   public String consumer(@RequestParam("number") Integer number){
        //第三种方式
        //如果是偶数，则进行
        if (number%2==0){
             return "success";
      }
             return
restTemplate.getForEntity("http://HELLOSERVICE/hello",String. class).getBody();
   }
   public String fallback(){
      return "fallback，请稍后再试！";
   }
   public String defaultFallback(){
      return "defaultFallback，请稍后再试！";
   }
}

为了模拟熔断的情况，我们使用不同的参数，保证一个访问成功，另一个失败。在上面的代码中，删除了超时设置的 3s，所以如果直接进行访问肯定失败，如果参数 number 是一个偶数，则显示成功。然后，我们开始测试。

测试一，直接访问 http://localhost:8070/consumer?number=1 ，则失败。

测试二，直接访问 http://localhost:8070/consumer?number=2 ，则成功。

测试三，不断地访问 http://localhost:8070/consumer?number=1 ，然后再访问 http://localhost:8070/consumer?number=2 ，则出现图13.9的情况。

Figure 9. 图13.9 执行结果

因为在程序注解中设置了，在一定的时间内访问出现错误的概率达到 60%，则进行熔断，所以虽然 number 是 2 时，也可以返回 success，但是出现了服务降级，就是因为熔断的原因。

测试四：在一段时间之后，熔断状态将会变为半熔断状态，接受访问。如果访问失败，继续保持熔断状态；如果访问成功，则进入正常的状态，重新统计。观察再次访问的执行结果如图13.10所示。

Figure 10. 图13.10 执行结果