07.Spring Cloud Hystrix：熔断器

在微服务架构中，各个服务之间存在相互依赖。比如，服务A调用服务B和服务C，而服务B和服务C又调用其他服务。这样的依赖关系被称为“扇出”。当某个服务不可用或响应时间过长，可能会导致大量系统资源被占用，进而引发雪崩效应，导致系统崩溃。

1.Hystrix概念与功能

Hystrix是一个处理分布式系统延迟和容错的开源库，通过实现熔断器模式，保障系统的稳定性和弹性，它的原理就像是一种“熔断保险丝”开关装置。在发生错误时，它向调用方返回一个符合预期、可处理的响应，而不是让系统长时间等待或抛出无法处理的异常。这样可以确保后台服务的线程不会被长时间不必要地占用，避免单个故障导致整个分布式系统的服务中断，进而引发服务雪崩。Spring Cloud Hystrix对Hystrix进行了封装，提供了以下关键功能：

1. 服务降级：在服务调用失败时，返回预设的降级响应，保证服务消费者的体验。

2. 服务熔断：类似保险丝,当达到最大访问服务后,直接访问拒绝,拉闸限电,然后调用服务降级方法返回友好提示

3. 线程隔离：通过独立线程池或信号量限制服务调用，防止单个服务故障耗尽系统资源。

4. 请求缓存与合并：减少重复请求和资源消耗。

5. 实时监控：提供Hystrix Dashboard监控服务健康状态。

在实际开发中，Hystrix都是和OpenFeign组件一起结合使用的，OpenFeign组件中已经包含了Hystrix，但是默认情况下，OpenFeign是没有开启Hystrix的功能，我们需要在application.yml配置文件中手动的开启Hystrix的功能。需要注意的是，OpenFeign虽然集成了Hystrix，但是如果你要使用Hystrix中的 @HystrixCommand等注解，那还是需要引入下面的依赖。

<!-- hystrix断路器 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>

2.服务降级（Fallback）

服务出现故障时，给故障服务降级到事先准备好的故障处理结果，将此结果返回给服务消费者，如：客户端访问服务1，服务1调用服务2，服务2出现故障，Hystrix服务降级，返回一个可以处理的结果给服务1，服务1再以友好的错误界面返回给客户端。

当出现以下情况，服务器忙，不让客户端等待并立刻返回一个友好提示，fallback

• 程序运行异常
• 超时
• 服务熔断触发服务降级
• 线程池/信号量打满

在微服务架构中，服务降级应该加在调用其他服务的服务上面。具体来说，如果微服务A调用微服务B和C，而B和C又调用其他微服务，那么服务降级应该加在：

1. 微服务A上，用于处理对微服务B和C的调用失败。
2. 微服务B和C上，用于处理它们对其他微服务的调用失败。

3.服务熔断

通过熔断机制，可以防止故障扩散，提高系统整体稳定性。即使部分服务不可用，用户也可以通过服务降级fallback方法获得备用结果，提升用户体验。

熔断机制的三种状态：

1. 熔断关闭状态（Closed）

   • 服务正常时，熔断器处于关闭状态，不对调用做任何限制。

2. 熔断开启状态（Open）

   • 在固定时间内（默认10秒），如果接口调用错误率达到一个阈值（默认50%），熔断器进入开启状态。
   • 在开启状态下，后续对该服务接口的调用直接执行本地的fallback方法，而不经过网络。

3. 半熔断状态（Half-Open）

   • 熔断开启状态持续一段时间后（默认5秒），熔断器进入半熔断状态。
   • 半熔断状态下，熔断器允许有限流量调用该服务并监控成功率。
   • 如果调用成功率达到预期，熔断器进入关闭状态；否则，重新进入开启状态。

4.熔断和降级区别

服务降级（Service Degradation）：当A服务向B服务发送请求时，即使B服务不可用或响应时间过长，A服务依然会发送请求，但会返回一个预定义的降级结果。这种方式确保了A服务的稳定性和用户体验，但B服务仍然会受到请求压力。

熔断（Circuit Breaker）：当B服务的故障率达到一定阈值时，A服务会主动停止向B服务发送请求，直接返回一个预定义的错误或降级结果。这种方式可以防止B服务的过载，进一步保护系统的稳定性。当B服务恢复正常后，A服务会恢复对B服务的请求。

5.代码使用

5.1开启feign的hystrix功能

我们这里还以之前的例子，我们为cloud-service2 加上服务降级，来防止调用service2服务出现故障，首先在application.yml中开启hystrix熔断：

feign:
  hystrix:
    enabled: true

5.2 定义Fallback类

定义Feign客户端接口和相应的Fallback类，然后关闭service1服务并重新启动service2服务调用localhost:9000/service2/hello

@FeignClient(name = "cloud-service1",fallback = CloudService1ClientFallback.class)
public interface CloudService1Client {
    @GetMapping("/service1/hello")
    String hello();
}
@Component
class CloudService1ClientFallback implements CloudService1Client {

    @Override
    public String hello() {
        return "Service 1 is currently unavailable. Please try again later.";
    }
}

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