断路器-Hystrix的深入了解
前言
高可用相关的技术以及架构,对于大型复杂的分布式系统,是非常重要的。而高可用架构中,非常重要的一个环节,就是如何将分布式系统中的各个服务打造成高可用的服务,从而足以应对分布式系统环境中的各种各样的问题,比如服务间的调用超时,或者服务间的调用失败,避免整个分布式系统被某个服务的故障给拖垮。而要解决这些棘手的分布式系统可用性问题,就涉及到了高可用分布式系统中的很多重要的技术,包括资源隔离,限流与过载保护,熔断,优雅降级,容错,超时控制,监控运维,等等。而行业中大部分的朋友,对高可用系统架构以及相关的技术并没有太多的了解,这也成为了你设计一个复杂的高可用系统架构,或者面试高阶Java职位时的一个重要阻碍。
在行业中,实现高可用架构的非常流行和重要的框架就是Hystrix,是国外知名的视频网站Netflix所开源的。Hystrix能够完美的解决分布式系统架构中,打造高可用服务面临的一系列技术难题,包括资源隔离,限流与过载保护,熔断,优雅降级,容错,超时控制,监控运维等等。
断路器-Hystrix的深入了解
工作流程(参考:https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-it-Works)
1、 创建一个 HystrixCommand 或 HystrixObservableCommand 实例
第一步就是构建一个 HystrixCommand 或 HystrixObservableCommand 实例来向其它组件发出操作请求,通过构造方法来创建实例。
HystrixCommand:返回一个单响应
HystrixObservableCommand:返回一个观察者发出的响应
2、 执行方法
这里有4个方法,前两个只适用于 HystrixCommand 不适用于 HystrixObservableCommand
execute():阻塞型方法,返回单个结果(或者抛出异常)
queue():异步方法,返回一个 Future 对象,可以从中取出单个结果(或者抛出异常)
observe():返回Observable 对象
toObservable():返回Observable 对象
3、 缓存判断
检查缓存内是否有对应指令的结果,如果有的话,将缓存的结果直接以 Observable 对象的形式返回
4、 断路器判断
检查Circuit Breaker的状态。如果Circuit Breaker的状态为开启状态,Hystrix将不会执行对应指令,而是直接进入失败处理状态(图中8)。如果Circuit Breaker的状态为关闭状态,Hystrix会继续执行(图5)
5、 线程池、任务队列、信号量的检查
确认是否有足够的资源执行操作指令。当线程池和队列(或者是信号量,当不使用线程池隔离模式的时候)资源满的时候,Hystrix将不会执行对应指令并且会直接进入失败处理状态(图8)
6、 HystrixObservableCommand.construct() 和 HystrixCommand.run()
如果资源充足,Hystrix将会执行操作指令。操作指令的调用最终都会到这两个方法:
HystrixCommand.run():返回一个响应或者抛出一个异常
HystrixObservableCommand.construct():返回一个可观测的发出响应(s)或发送一个onError通知
如果执行指令的时间超时,执行线程会抛出 TimeoutException 异常。Hystrix会抛弃结果并直接进入失败处理状态。如果执行指令成功,Hystrix会进行一系列的数据记录,然后返回执行的结果。
7、 统计断路器的健康情况
Hystrix会根据记录的数据来计算失败比率,一旦失败比率达到某一阈值将自动开启Circuit Breaker
8、 回退
如果我们在Command中实现了HystrixCommand.getFallback()方法(或HystrixObservableCommand. resumeWithFallback() 方法,Hystrix会返回对应方法的结果。如果没有实现这些方法的话,仍然 Hystrix会返回一个空的 Observable 对象,并且可以通过 onError 来终止并处理错误。
调用不同的方法返回不同的结果:
execute(): 将会抛出异常
queue(): 将会返回一个Future 对象,如果调用它的get()方法将会抛出异常
observe()和 toObservable():都会返回上述的 Observable 对象
9、 返回成功
如果Hystrix执行成功,返回的响应取决于在步骤2中调用命令。
execute():阻塞型方法,返回单个结果(或者抛出异常)
queue():异步方法,返回一个 Future 对象,可以从中取出单个结果(或者抛出异常)
observe():返回Observable 对象
toObservable():返回Observable 对象
断路器的工作原理
断路器开启或者关闭的条件:
1、 当满足一定的阀值的时候(默认10秒内超过20个请求次数)
2、 当失败率达到一定的时候(默认10秒内超过50%的请求失败)
3、 到达以上阀值,断路器将会开启
4、 当开启的时候,所有请求都不会进行转发
5、 一段时间之后(默认是5秒),这个时候断路器是半开状态,会让其中一个请求进行转发。如果成功,断路器会关闭,若失败,继续开启。重复4和5。
HystrixCircuitBreaker源码分析
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