分散式服務防雪崩熔斷器，Hystrix理論+實戰。

架構師springboot發表於2018-12-02
分散式

Hystrix是什麼？ hystrix對應的中文名字是“豪豬”，豪豬周身長滿了刺，能保護自己不受天敵的傷害，代表了一種防禦機制，這與hystrix本身的功能不謀而合，因此Netflix團隊將該框架命名為Hystrix，並使用了對應的卡通形象做作為logo。 在一個分散式系統裡，許多依賴不可避免的會呼叫失敗，比如超時、異常等，如何能夠保證在一個依賴出問題的情況下，不會導致整體服務失敗，這個就是Hystrix需要做的事情。Hystrix提供了熔斷、隔離、Fallback、cache、監控等功能，能夠在一個、或多個依賴同時出現問題時保證系統依然可用。 為什麼需要Hystrix? 在大中型分散式系統中，通常系統很多依賴(HTTP,hession,Netty,Dubbo等)，如下圖:

分散式服務防雪崩熔斷器，Hystrix理論+實戰。
在高併發訪問下,這些依賴的穩定性與否對系統的影響非常大,但是依賴有很多不可控問題:如網路連線緩慢，資源繁忙，暫時不可用，服務離線等。

如下圖：QPS為50的依賴 I 出現不可用，但是其他依賴仍然可用。

分散式服務防雪崩熔斷器，Hystrix理論+實戰。
當依賴I 阻塞時,大多數伺服器的執行緒池就出現阻塞(BLOCK),影響整個線上服務的穩定性.如下圖:

分散式服務防雪崩熔斷器，Hystrix理論+實戰。
在複雜的分散式架構的應用程式有很多的依賴，都會不可避免地在某些時候失敗。高併發的依賴失敗時如果沒有隔離措施，當前應用服務就有被拖垮的風險。 例如:一個依賴30個SOA服務的系統,每個服務99.99%可用。
99.99%的30次方 ≈ 99.7%
0.3% 意味著一億次請求 會有 3,000,00次失敗
換算成時間大約每月有2個小時服務不穩定.
隨著服務依賴數量的變多，服務不穩定的概率會成指數性提高. 解決問題方案:對依賴做隔離,Hystrix就是處理依賴隔離的框架,同時也是可以幫我們做依賴服務的治理和監控。 Netflix 公司開發併成功使用Hystrix,使用規模如下:

The Netflix API processes 10+ billion HystrixCommand executions per day using thread isolation.
Each API instance has 40+ thread-pools with 5-20 threads in each (most are set to 10).

Hystrix如何解決依賴隔離？

Hystrix使用命令模式HystrixCommand(Command)包裝依賴呼叫邏輯，每個命令在單獨執行緒中/訊號授權下執行。 可配置依賴呼叫超時時間,超時時間一般設為比99.5%平均時間略高即可.當呼叫超時時，直接返回或執行fallback邏輯。 為每個依賴提供一個小的執行緒池（或訊號），如果執行緒池已滿呼叫將被立即拒絕，預設不採用排隊.加速失敗判定時間。 依賴呼叫結果分:成功，失敗（丟擲異常），超時，執行緒拒絕，短路。 請求失敗(異常，拒絕，超時，短路)時執行fallback(降級)邏輯。 提供熔斷器元件,可以自動執行或手動呼叫,停止當前依賴一段時間(10秒)，熔斷器預設錯誤率閾值為50%,超過將自動執行。 提供近實時依賴的統計和監控。

Hystrix依賴的隔離架構,如下圖:

分散式服務防雪崩熔斷器，Hystrix理論+實戰。
Hystrix應用實戰 Maven： com.netflix.hystrix hystrix-core 1.5.13

原始碼太多，不一一貼上來，這裡只展示主要的測試原始碼。

public static void main(String[] args) { System.out.println(test("javastack")); }

private static String test(String name) { HystrixUtil.HystrixReqConfig hc = HystrixUtil.HystrixReqConfig.withGroupKey("TestGroup").withTimeout(3) .withUnit(TimeUnit.SECONDS).withPassNum(64);

String result = HystrixUtil.getExcuteResult(new HystrixCallableService<String>() {

    @Override
    public String execute() {
        try {
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "success " + name;
    }

    @Override
    public String fallback() {
        return "fallback " + name;
    }

}, hc);

return result;
}
複製程式碼

這裡設定了3秒超時進入熔斷。 測試程式中休眠5秒，進入熔斷器並輸出：

fallback javastack

測試程式中休眠2秒，進入正常流程並輸出：

success javastack

熔斷器測試成功，即使某個服務出問題，也不會影響整個系統的正常執行。

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