Spring Cloud Hystrix原理介紹

在微服務(wù)架構(gòu)中，通常會存在多個服務(wù)層調(diào)用的情況，如果基礎(chǔ)服務(wù)出現(xiàn)故障可能會發(fā)生級聯(lián)傳遞，導(dǎo)致整個服務(wù)鏈上的服務(wù)不可用，如圖1所示。

圖1 服務(wù)故障的級聯(lián)傳遞

在圖1中，A為服務(wù)提供者，B為A的服務(wù)調(diào)用者，C和D是B的服務(wù)調(diào)用者。隨著時間的推移，當(dāng)A的不可用引起B(yǎng)的不可用，并將不可用逐漸放大到C和D時，整個服務(wù)就崩潰了。

為了解決服務(wù)級聯(lián)失敗這種問題，在分布式架構(gòu)中產(chǎn)生了斷路器等一系列的服務(wù)保護(hù)機(jī)制。分布式架構(gòu)中的斷路器，有些類似于我們生活中的空氣開關(guān)，當(dāng)電路發(fā)生短路等情況時，空氣開關(guān)會立刻斷開電流，以防止用電火災(zāi)的發(fā)生。

在Spring Cloud中，Spring Cloud Hystrix就是用來實現(xiàn)斷路器、線程隔離等服務(wù)保護(hù)功能的。Spring Cloud Hystrix是基于Netflix的開源框架Hystrix實現(xiàn)的，該框架的使用目標(biāo)在于通過控制那些訪問遠(yuǎn)程系統(tǒng)、服務(wù)和第三方庫的節(jié)點，從而對延遲和故障提供更強(qiáng)大的容錯能力。

與空氣開關(guān)不能自動重新打開有所不同的是，斷路器是可以實現(xiàn)彈性容錯的，在一定條件下它能夠自動打開和關(guān)閉，其使用時主要有三種狀態(tài)，如圖2所示。

在圖2中，斷路器的開關(guān)由關(guān)閉到打開的狀態(tài)是通過當(dāng)前服務(wù)健康狀況(服務(wù)的健康狀況=請求失敗數(shù)/請求總數(shù))和設(shè)定閾值(默認(rèn)為10秒內(nèi)的20次故障)比較決定的。當(dāng)斷路器開關(guān)關(guān)閉時，請求被允許通過斷路器，如果當(dāng)前健康狀況高于設(shè)定閾值，開關(guān)繼續(xù)保持關(guān)閉;如果當(dāng)前健康狀況低于設(shè)定閾值，開關(guān)則切換為打開狀態(tài)。當(dāng)斷路器開關(guān)打開時，請求被禁止通過;如果設(shè)置了fallback方法，則會進(jìn)入fallback的流程。當(dāng)斷路器開關(guān)處于打開狀態(tài)，經(jīng)過一段時間后，斷路器會自動進(jìn)入半開狀態(tài)，這時斷路器只允許一個請求通過;當(dāng)該請求調(diào)用成功時，斷路器恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài);若該請求失敗，斷路器繼續(xù)保持打開狀態(tài)，接下來的請求會被禁止通過。

圖2 斷路器的三種狀態(tài)轉(zhuǎn)換

Spring Cloud Hystrix能保證服務(wù)調(diào)用者在調(diào)用異常服務(wù)時快速地返回結(jié)果，避免大量的同步等待，這是通過HystrixCommand的fallback方法實現(xiàn)的，如圖3所示。

圖3 fallback方法

在圖3中，雖然A服務(wù)仍然不可用，但采用fallback的方式可以給用戶一個友好的提示結(jié)果，這樣就避免了其他服務(wù)的崩潰問題。

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