1024程序员节特辑 | 解密Spring Cloud Hystrix熔断提高系统的可用性和容错能力

2024-02-19 22:30:10 分类：后端 热度：34 评论： 0


专栏集锦，大佬们可以收藏以备不时之需

spring Cloud实战专栏：https://blog.csdn.***/superdangbo/category_9270827.html

Python 实战专栏：https://blog.csdn.***/superdangbo/category_9271194.html

Logback 详解专栏：https://blog.csdn.***/superdangbo/category_9271502.html

tensorflow专栏：https://blog.csdn.***/superdangbo/category_8691332.html

Redis专栏：https://blog.csdn.***/superdangbo/category_9950790.html

1024程序员节特辑文章：

1024程序员节特辑 | ELK+ 用户画像构建个性化推荐引擎，智能实现“千人千面”

1024程序员节特辑 | OKR VS KPI谁更合适？

1024程序员节特辑 | Spring Boot实战 之 MongoDB分片或复制集操作

Spring实战系列文章：

Spring实战 | Spring AOP核心秘笈之葵花宝典

Spring实战 | Spring IOC不能说的秘密？

国庆中秋特辑系列文章：

国庆中秋特辑（八）Spring Boot项目如何使用JPA

国庆中秋特辑（七）java软件工程师常见20道编程面试题

国庆中秋特辑（六）大学生常见30道宝藏编程面试题

国庆中秋特辑（五）MySQL如何性能调优？下篇

国庆中秋特辑（四）MySQL如何性能调优？上篇

国庆中秋特辑（三）使用生成对抗网络（GAN）生成具有节日氛围的画作，深度学习框架 TensorFlow 和 Keras 来实现

国庆中秋特辑（二）浪漫祝福方式 使用生成对抗网络（GAN）生成具有节日氛围的画作

国庆中秋特辑（一）浪漫祝福方式 用循环神经网络（RNN）或长短时记忆网络（LSTM）生成祝福诗词

1、Spring Cloud hystrix 的背景和意义

在微服务架构中，服务之间的调用关系变得复杂，服务之间的依赖性也更强。当某个服务出现故障时，可能会导致整个系统崩溃。为了解决这个问题，Spring Cloud Hystrix 应运而生。Hystrix 是一个用于实现服务熔断的框架，可以有效地避免服务之间的级联故障，提高系统的可用性和容错能力。

2、Spring Cloud Hystrix 的架构设计

Spring Cloud Hystrix 的整体架构分为三个层次：
客户端：服务调用方，负责发送请求并处理响应。
服务端：被调用的服务，负责处理请求并返回响应。
熔断器：负责监控服务之间的调用情况，并根据设定的规则进行熔断和降级。
Spring Cloud Hystrix 使用了熔断器模式，通过熔断器可以实时监控服务调用情况，当某个服务的调用失败率达到预设阈值时，熔断器会自动切断该服务的调用，防止故障扩散。同时，熔断器还支持降级处理，当服务调用失败时，可以调用降级方法，返回默认值或执行其他备选逻辑，以保证系统的可用性。

3、Spring Cloud Hystrix 的主要组件

Spring Cloud Hystrix 的主要组件包括：
Hystrix 命令：封装服务之间的调用关系，实现熔断和降级。
Hystrix 熔断器：监控服务调用情况，并根据设定的规则进行熔断和降级。
Hystrix 配置：设置熔断器的相关参数，如熔断阈值、熔断时间等。
Hystrix 健康检查：监控命令的运行状态，实时了解系统的运行情况。

4、Spring Cloud Hystrix 熔断器的底层原理和整体架构

Spring Cloud Hystrix 熔断器的底层原理和整体架构如下：

  1. 整体架构：
    Spring Cloud Hystrix 熔断器的整体架构包括以下几个部分：
  • Hystrix 命令：封装服务调用，用于承载服务之间的调用关系。
  • Hystrix 断路器：监控服务调用链路的健康状态，当某个服务的失败次数超过设定的阈值时，断路器会跳闸，从而中断对该服务的调用。
  • Hystrix 配置：包括熔断器开关、熔断时间、故障阈值等参数，用于控制熔断器的运行状态。
  • 降级策略：当调用失败时，Hystrix 支持自定义降级策略，如返回默认值、发送通知等。
  • 监控和告警：Hystrix 提供了丰富的监控指标，可以帮助开发人员实时了解系统的运行状态，及时发现和处理故障。
  1. 底层代码：
  • Hystrix 命令：Hystrix 命令的底层实现主要依赖于 Spring AOP 和 Spring MVC。通过代理目标方法，Hystrix 命令可以在方法执行前后添加额外的逻辑，如熔断判断、降级处理等。
@***ponent  
public class Hystrix***mandAspect implements ***mandAspect {  
   @Before("execution(* ***.example.service.*.*(..))")  
   public void hystrixBefore(JoinPoint joinPoint) throws Throwable {  
       // 执行前逻辑  
   }
   @AfterThrowing(pointcut = "execution(* ***.example.service.*.*(..))", throwing = "error")  
   public void hystrixAfterThrowing(JoinPoint joinPoint, Throwable error) {  
       // 执行后逻辑  
   }  
}
  • Hystrix 断路器：Hystrix 断路器的底层实现主要依赖于 Spring Cloud Circuit Breaker 项目。通过监控调用链路的健康状态，Hystrix 断路器可以实现自动跳闸和重置。
@Configuration  
@EnableCircuitBreaker  
public class CircuitBreakerConfig {  
   @Value("${hystrix.***mand.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold}")  
   private int requestVolumeThreshold;
   @Bean  
   public CircuitBreaker circuitBreaker(CircuitBreakerConfigProperties config) {  
       // 创建断路器实例  
   }  
}
  • Hystrix 配置：Hystrix 配置的底层实现主要依赖于 Spring Cloud Config 项目。通过集中配置熔断器参数，Hystrix 可以实现动态配置。
@Configuration  
public class HystrixConfig {  
   @Value("${hystrix.***mand.default.fallback}")  
   private boolean fallback;
   @Bean  
   public ***mandConfig ***mandConfig() {  
       // 创建 ***mandConfig 实例  
   }  
}
  • 降级策略：Hystrix 支持自定义降级策略，如返回默认值、发送通知等。降级策略可以通过实现 ***mandExecutionFallbackHandler 接口或使用 Hystrix 的 fallback 方法进行实现。
@***ponent  
public class ***mandExecutionFallbackHandler implements ***mandExecutionFallbackHandler {  
   @Override  
   public Object fallback(InvocationOnStackTrace invocation) throws Throwable {  
       // 实现降级逻辑  
   }  
}
  • 监控和告警：Hystrix 提供了丰富的监控指标，如当前请求数、失败次数、熔断次数等。这些指标可以通过 Spring Boot Actuator 进行监控和告警。
@Bean  
public Actuator actuator() {  
   // 创建 Actuator 实例  
}

通过以上架构和代码，Spring Cloud Hystrix 熔断器可以实现服务的熔断、降级、监控和告警等功能，有效提高系统的可用性和容错能力。

5、Spring Cloud Hystrix 命令

Spring Cloud Hystrix 命令是一个用于封装服务之间调用的类，它实现了 Hystrix***mand 接口。Hystrix 命令的主要目的是在微服务架构中实现熔断和降级功能，提高系统的可用性和容错能力。
要创建一个 Hystrix 命令，需要实现 Hystrix***mand 接口，并定义以下几个方法：

  1. execute：这是命令的核心方法，用于执行具体的业务逻辑。当调用此方法时，如果命令配置了熔断器，并且熔断器处于开启状态，那么方法将不会被执行。
  2. getException(): 返回一个 Exception，当调用 execute 方法时，如果发生了异常，那么这个方法将被调用。
  3. getFallback(): 返回一个方法，当调用 execute 方法失败时，这个方法将被调用。通常在这个方法中，可以定义降级处理逻辑，例如返回默认值或执行其他备选逻辑。
    以下是一个简单的 Hystrix 命令示例：
import org.springframework.cloud.***flix.hystrix.Hystrix***mand;  
import org.springframework.stereotype.***ponent;
@***ponent  
public class Custom***mand extends Hystrix***mand<String> {
   private final MyService myService;
   public Custom***mand(MyService myService) {  
       super(myService);  
   }
   @Override  
   protected String execute() {  
       // 业务逻辑  
       return "Hello, world!";  
   }
   @Override  
   protected String getException() {  
       // 返回一个异常  
       return "Exception o***urred";  
   }
   @Override  
   protected String getFallback() {  
       // 降级处理  
       return "Default value";  
   }  
}

在上述示例中，Custom***mand 类继承了 Hystrix***mand 类，并定义了 execute、getException 和 getFallback 方法。当调用 execute 方法时，如果熔断器处于开启状态，那么将不会执行该方法。如果调用失败，那么将调用 getException 方法返回一个异常，或者调用 getFallback 方法执行降级处理。
要使用 Hystrix 命令，需要在调用服务的地方进行封装。例如，可以使用 Hystrix 命令调用一个远程服务：

@Autowired  
private Custom***mand custom***mand;
public String callRemoteService() {  
   return custom***mand.execute();  
}

通过这种方式，可以实现服务之间的熔断和降级处理，提高系统的可用性和容错能力。

6、Spring Cloud Hystrix 熔断器

Spring Cloud Hystrix 熔断器是 Spring Cloud Hystrix 组件的核心部分，负责监控和控制服务之间的调用。熔断器的主要作用是在微服务架构中实现服务熔断和降级功能，提高系统的可用性和容错能力。
熔断器的运行原理：

  1. 启动：当一个服务调用另一个服务时，熔断器会检查被调用服务的健康状况。如果被调用服务正常运行，那么熔断器会放行这个调用；否则，熔断器会根据设定的规则进行熔断或降级处理。
  2. 熔断：当被调用服务的失败次数达到预设的阈值时，熔断器会自动切断该服务的调用。这样，即使被调用服务出现故障，也不会影响到其他服务的正常运行。
  3. 降级：当服务调用失败时，熔断器会调用降级方法，执行备选逻辑，例如返回默认值或执行其他备选逻辑。这样，可以保证系统的可用性，避免因为某个服务的故障导致整个系统崩溃。
    要使用 Spring Cloud Hystrix 熔断器，需要进行以下步骤：
  4. 添加依赖：在项目的 pom.xml 文件中添加 Spring Cloud Hystrix 的依赖。
  5. 配置熔断器：在 application.yml 或 application.properties 文件中配置熔断器的参数，如熔断阈值、熔断时间等。
  6. 创建 Hystrix 命令：创建一个类，实现 Hystrix***mand 接口，定义命令的执行方法和降级方法。
  7. 使用 Hystrix 命令：在需要调用服务的地方，使用 Hystrix 命令进行封装。
    以下是一个简单的熔断器配置示例：
hystrix:  
 ***mand:  
   my-***mand:  
     groupKey: my-group  
     serviceId: my-service  
     threadPool:  
       coreSize: 10  
       maxSize: 20  
     fallback:  
       onFallback:  
         ***mand:  
           my-fallback-***mand  
     metrics:  
       enabled: true  
       resolved:  
         enabled: true  
         key: request

在这个示例中，配置了一个名为 my-***mand 的 Hystrix 命令，设置了熔断器组名（groupKey）为 my-group，服务 ID 为 my-service。同时，配置了线程池的核心大小和最大大小，以及降级命令 my-fallback-***mand。此外，还启用了熔断器的监控和告警功能。
通过使用 Spring Cloud Hystrix 熔断器，可以实时监控服务之间的调用情况，并根据设定的规则进行熔断和降级处理，提高系统的可用性和容错能力。

7、Spring Cloud Hystrix参数说明

Spring Cloud Hystrix 是一个基于 Hystrix 实现的微服务架构中的熔断器组件，它能够对微服务之间的调用进行熔断和降级，从而提高系统的可用性和容错能力。以下是 Spring Cloud Hystrix 配置中的每个参数的解释说明：

  1. ***mand.groupKey：定义熔断器组的唯一标识，用于区分不同的熔断器组。
  2. ***mand.serviceId：定义服务 ID，用于标识哪个服务需要进行熔断。
  3. ***mand.threadPool：配置线程池，包括核心线程数、最大线程数等。
  4. ***mand.fallback：配置降级处理，当调用失败时，返回备选方案。
  5. metrics.enabled：是否启用 Hystrix 指标监控，默认启用。
  6. metrics.resolved.enabled：是否启用 Hystrix 命令的分辨率监控，默认启用。
  7. metrics.resolved.key：定义分辨率监控的键，用于区分不同的分辨率。
  8. dashboard.enabled：是否启用 Hystrix 控制台监控，默认启用。
  9. dashboard.url：定义 Hystrix 控制台的地址。
    以上参数可以根据实际需求进行调整，以满足不同的业务场景。

8、Spring Cloud Hystrix降级策略

Spring Cloud Hystrix 提供了多种降级策略，以应对不同的服务故障场景。以下是一些常见的降级策略：

  1. Hystrix***mand 的 setFallbackMethod：可以为指定的方法配置降级处理，当服务调用失败时，返回备选方案。降级方法需要在同一个类中，并且需要使用 @Async 注解标记为异步方法。
    示例：
@Service  
public class MyService {
   @Hystrix***mand(fallbackMethod = "myFallbackMethod")  
   public String myMethod() {  
       // 业务逻辑  
   }
   @Async  
   public String myFallbackMethod(String message) {  
       // 降级处理逻辑  
   }  
}
  1. Hystrix***mand 的 setRequestCache：当服务调用失败时，可以将请求信息存储在缓存中，以便在服务恢复正常后，可以重新使用这些请求。
  2. Hystrix***mand 的 setResponseCache：当服务调用成功时，可以将返回结果存储在缓存中，以便在服务出现故障时，可以返回备选方案。
  3. Hystrix***mand 的 setExceptionHandler：可以为特定的异常类型配置异常处理方法，当服务调用出现异常时，可以直接处理该异常，而不是让调用方处理。
    示例：
@Service  
public class MyService {
   @Hystrix***mand(fallbackMethod = "myFallbackMethod", exceptionHandler = "myExceptionHandler")  
   public String myMethod() {  
       // 业务逻辑  
   }
   @Async  
   public String myFallbackMethod(String message) {  
       // 降级处理逻辑  
   }
   @Async  
   public String myExceptionHandler(Throwable exception) {  
       // 异常处理逻辑  
   }  
}
  1. HystrixDashboard：通过 HystrixDashboard 监控降级处理的效果，可以查看熔断器的状态、请求量、故障率等指标。
    总结：Spring Cloud Hystrix 提供了丰富的降级策略，可以根据不同的业务需求进行配置，提高系统的可用性和容错能力。

9、Spring Cloud Hystrix 监控和告警

Spring Cloud Hystrix 提供了监控和告警功能，以帮助您实时了解系统的运行状况，并在发现问题时及时进行处理。以下是 Spring Cloud Hystrix 监控和告警的相关配置和使用方法：

  1. Hystrix 监控指标：Hystrix 提供了丰富的监控指标，包括请求次数、故障次数、熔断次数、降级次数等。您可以通过 Hystrix***mand 的 setMetrics 方法启用或禁用这些指标。
    示例：
@Service  
public class MyService {
   @Hystrix***mand(metrics = {  
       @Metrics(name = "requestCount", description = "请求次数"),  
       @Metrics(name = "failureCount", description = "故障次数"),  
       @Metrics(name = "circuitBreakerOpenCount", description = "熔断器打开次数"),  
       @Metrics(name = "circuitBreakerFailedCount", description = "熔断器失败次数")  
   })  
   public String myMethod() {  
       // 业务逻辑  
   }  
}
  1. Hystrix 控制台监控：通过 Hystrix 控制台，您可以实时查看系统的运行状况，包括各个熔断器的状态、请求量、故障率等。您需要在 application.properties 文件中启用 Hystrix 控制台监控，并配置控制台的地址和端口。
    示例：
# application.properties  
spring.cloud.hystrix.dashboard.enabled=true  
spring.cloud.hystrix.dashboard.url=http://localhost:8080
  1. 告警通知：当系统的运行状况达到预设的阈值时，Hystrix 可以通过邮件、短信等方式向您发送告警通知。您需要在 application.properties 文件中配置告警通知的相关信息。
    示例：
# application.properties  
spring.cloud.hystrix.alert.email.enabled=true  
spring.cloud.hystrix.alert.email.sendername=admin  
spring.cloud.hystrix.alert.email.password=admin123  
spring.cloud.hystrix.alert.email.smtp=smtp.example.***  
spring.cloud.hystrix.alert.email.subject=告警通知  
spring.cloud.hystrix.alert.email.template=告警通知模板

通过以上配置，您可以实时监控系统的运行状况，并在发现问题时及时进行处理，从而确保系统的稳定运行。

10、Spring Cloud Hystrix具体实践

Spring Cloud Hystrix 是一个基于 Hystrix 实现的微服务架构中的熔断器组件，它能够对微服务之间的调用进行熔断和降级，从而提高系统的可用性和容错能力。以下是 Spring Cloud Hystrix 的详细配置说明：

  1. 添加依赖
    在项目的 pom.xml 文件中添加 Spring Cloud Hystrix 的依赖：
<dependency>  
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>  
   <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>  
</dependency>
  1. 启用 Hystrix
    在 application.yml 或 application.properties 文件中启用 Hystrix：
spring:  
 cloud:  
   hystrix:  
     ***mand:  
       my-***mand:  
         groupKey: my-group  
         serviceId: my-service  
         threadPool:  
           coreSize: 10  
           maxSize: 20  
         fallback:  
           onFallback:  
             ***mand:  
               my-fallback-***mand  
         metrics:  
           enabled: true  
           resolved:  
             enabled: true  
             key: request
  1. 配置 Hystrix 命令
    创建一个类，实现 org.springframework.cloud.***flix.hystrix.Hystrix***mand 接口，定义命令的执行方法和降级方法。
import org.springframework.cloud.***flix.hystrix.Hystrix***mand;
public class My***mand extends Hystrix***mand<String> {
   private final MyService myService;
   public My***mand(MyService myService) {  
       super(myService);  
   }
   @Override  
   protected String execute() {  
       // 业务逻辑  
       return "Hello, world!";  
   }
   @Override  
   protected String getException() {  
       // 返回一个异常  
       return "Exception o***urred";  
   }
   @Override  
   protected String getFallback() {  
       // 降级处理  
       return "Default value";  
   }  
}
  1. 使用 Hystrix 命令
    在需要调用服务的地方，使用 Hystrix 命令进行封装：
@Autowired  
private My***mand my***mand;
public String callRemoteService() {  
   return my***mand.execute();  
}
  1. 配置 Hystrix 端点
    在 application.yml 或 application.properties 文件中配置 Hystrix 端点，以启用 Hystrix 监控：
spring:  
 cloud:  
   hystrix:  
     dashboard:  
       enabled: true  
       url: http://localhost:8080/hystrix
  1. 启动 Hystrix 监控
    启动一个基于 Spring Boot 的应用，访问 http://localhost:8080/hystrix，查看 Hystrix 监控页面。
    通过以上配置，可以实现 Spring Cloud Hystrix 的详细配置。根据实际需求，可以调整配置参数，如熔断阈值、熔断时间等，以满足不同的业务场景。
转载请说明出处内容投诉
CSS教程_站长资源网 » 1024程序员节特辑 | 解密Spring Cloud Hystrix熔断提高系统的可用性和容错能力
唯一

唯一

分享到：

相关推荐

发表评论

欢迎 访客 发表评论

一个令你着迷的主题！

查看演示 官网购买