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前言

 

前一章节，我们知道了如何利用RestTemplate+Ribbon和Feign的方式进行服务的调用。在微服务架构中，一个服务可能会调用很多的其他微服务应用，虽然做了多集群部署，但可能还会存在诸如网络原因或者服务提供者自身处理的原因，或多或少都会出现请求失败或者请求延迟问题，若服务提供者长期未对请求做出回应，服务消费者又不断的请求下，可能就会造成服务提供者服务崩溃，进而服务消费者也一起跟着不可用，严重的时候就发生了系统雪崩了。鉴于此，产生了断路器等一系列的服务保护机制。本章节，就来说下如何利用Hystrix进行容错处理。

 

一点知识

 

按照此系列的惯例，我们先来了解下一些相关的知识。

 

 

容错处理手段

 

容错处理是指软件运行时，能对由非正常因素引起的运行错误给出适当的处理或信息提示，使软件运行正常结束。

 

从百度百科的解释中可以看出，简单理解，所谓的容错处理其实就是捕获异常了，不让异常影响系统的正常运行，正如java中的try catch一样。

 

而在微服务调用中，自身异常可自行处理外，对于依赖的服务若发生错误，或者调用异常，或者调用时间过长等原因时，避免长时间等待，造成系统资源耗尽。一般上都会通过设置请求的超时时间，如http请求中的ConnectTimeout和ReadTimeout；再或者就是使用熔断器模式，隔离问题服务，防止级联错误等。

 

雪崩效应

 

在微服务架构中，存在很多的微服务单元，各个微服务之间通过网络进行通讯，难免出现依赖关系，若某一个单元出现故障，就很容易因依赖关系而引发故障的蔓延，产生“雪崩效应”，最终导致整个系统的瘫痪。

 

如图所示：A作为服务提供者，B为A的服务消费者，C和D是B的服务消费者。A不可用引起了B的不可用，并将不可用像滚雪球一样放大到C和D时，雪崩效应就形成了，也就应了那句话：星星之火，可以燎原！

 

熔断器

 

熔断器和现实生活中的空气开关作用很像。它可以实现快速失败，如果它在一段时间内侦测到许多类似的错误，会强迫其以后的多个调用快速失败，不再访问远程服务器，从而防止应用程序不断地尝试执行可能会失败的操作，使得应用程序继续执行而不用等待修正错误，或者浪费CPU时间去等到长时间的超时产生。熔断器也可以使应用程序能够诊断错误是否已经修正，如果已经修正，应用程序会再次尝试调用操作。

 

熔断器模式就像是那些容易导致错误的操作的一种代理。这种代理能够记录最近调用发生错误的次数，然后决定使用允许操作继续，或者立即返回错误。

 

可以看出，熔断器一共有三种状态，之间转换关系如下：

关闭状态当熔断器处于关闭状态时，请求是可以被放行的；当熔断器统计的失败次数触发开关时，转为打开状态。

打开状态当熔断器处于打开状态时，所有请求都是不被放行的，直接返回失败；只有在经过一个设定的时间窗口周期后，熔断器才会转换到半开状态

半开状态当熔断器处于半开状态时，当前只能有一个请求被放行；这个被放行的请求获得远端服务的响应后，假如是成功的，熔断器转换为关闭状态，否则转换到打开状态。

个人觉得，主要还是快速失败，避免请求堆积，压垮服务器。进而起到保护服务高可用的目的。

 

Hystrix实践

 

何为Hystrix

 

Hystrix是一个实现了超时机制和断路器模式的工具类库。

 

Hystrix是Netflix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程系统、服务或第三方库，防止级联失败，从而提升系统的可用性和容错性。

 

Hystrix容错机制：

包裹请求：使用HystrixCommand包裹对依赖的调用逻辑，每个命令在独立线程中执行，这是用到了设计模式“命令模式”。

跳闸机制：当某服务的错误率超过一定阈值时，Hystrix可以自动或手动跳闸，停止请求该服务一段时间。

资源隔离：Hystrix为每个依赖都维护了一个小型的线程池，如果该线程池已满，发往该依赖的请求就被立即拒绝，而不是排队等候，从而加速判定失败。

监控：Hystrix可以近乎实时的监控运行指标和配置的变化。如成功、失败、超时、被拒绝的请求等。

回退机制：当请求失败、超时、被拒绝，或当断路器打开时，执行回退逻辑。回退逻辑可自定义。

自我修复：断路器打开一段时间后，会自动进入半开状态，断路器打开、关闭、半开的逻辑转换。

下图就是Hystrix的回退策略，防止级联故障。