SpringCloud(Hystrix(服务降级"/>
SpringCloud(Hystrix(服务降级
一、Hystrix
1.1 Hystrix简介
Hystrix,英文意思是豪猪,全身是刺,看起来就不好惹,是一种保护机制。Hystrix也是Netflix公司的一款组件。
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那么Hystix的作用是什么呢?具体要保护什么呢?
Hystix是Netflix开源的一个延迟和容错库,用于隔离访问远程服务、第三方库,防止出现级联失败。
1.2 雪崩效应
微服务中,服务间调用关系错综复杂,一个请求,可能需要调用多个微服务接口才能实现,会形成非常复杂的调用链路:
如图,一次业务请求,需要调用A、P、H、I四个服务,这四个服务又可能调用其它服务。如果此时,某个服务出现异常:
例如微服务I发生异常,请求阻塞,用户不会得到响应,则tomcat的这个线程不会释放,于是越来越多的用户请求到来,越来越多的线程会阻塞:
- 服务器支持的线程和并发数有限,请求一直阻塞,会导致服务器资源耗尽,从而导致所有其它服务都不可用,形成雪崩效应。
- 这就好比,一个汽车生产线,生产不同的汽车,需要使用不同的零件,如果某个零件因为种种原因无法使用,那么就会造成整台车无法装配,陷入等待零件的状态,直到零件到位,才能继续组装。 此时如果有很多个车型都需要这个零件,那么整个工厂都将陷入等待的状态,导致所有生产都陷入瘫痪。一个零件的波及范围不断扩大。
- Hystix解决雪崩问题的手段有两个:线程隔离,服务熔断
1.3 线程隔离,服务降级
线程隔离示意图:
解读:
- Hystrix为每个依赖服务调用分配一个小的线程池,如果线程池已满调用将被立即拒绝,默认不采用排队.加速失败判定时间。用户的请求将不再直接访问服务,而是通过线程池中的空闲线程来访问服务,如果线程池已满,或者请求超时,则会进行降级处理,什么是服务降级?
服务降级
:优先保证核心服务,而非核心服务不可用或弱可用。- 用户的请求故障时,不会被阻塞,更不会无休止的等待或者看到系统崩溃,至少可以看到一个执行结果(例如返回友好的提示信息) 。服务降级虽然会导致请求失败,但是不会导致阻塞,而且最多会影响这个依赖服务对应的线程池中的资源,对其它服务没有响应。
- 触发Hystix服务降级的情况:线程池已满,请求超时
1.4 动手实践
在消费方提供Hystrix依赖
<!--引入Hystrix依赖:-->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId><version>2.0.2.RELEASE</version>
</dependency>
开启熔断
注意:
可以看到,我们类上的注解越来越多,在微服务中,经常会引入上面的三个注解,于是Spring就提供了一个组合注解:@SpringCloudApplication
编写服务降级逻辑
我们改造springclouddemo1_consumer,当目标服务的调用出现故障,我们希望快速失败,给用户一个友好提示。因此需要提前编写好失败时的降级处理逻辑,要使用HystixCommond来完成:
1.4.1 声明局部的服务降级方法
注意:局部的服务降级方法,方法的返回值和参数必须和需要被熔断的方法保持一致
测试: 将服务提供方停止,即可模拟效果。再次请求: http://localhost:8085/consumer/findAccountById/2
2.声明全局的服务降级方法
我们刚才把fallback写在了某个业务方法上,如果这样的方法很多,那岂不是要写很多。所以我们可以把Fallback配置加在类上,实现默认fallback:
@DefaultProperties(defaultFallback = “defaultFallBack”):在类上指明统一的失败降级方法
defaultFallback:默认降级方法,不用任何参数,以匹配更多方法,但是返回值一定一致
@HystrixCommand:在方法上直接使用该注解,使用默认的降级方法。
1.5 设置超时(了解)
在之前的案例中,请求在超过1秒后都会返回错误信息,这是因为Hystix的默认超时时长为1,我们可以通过配置修改这个值:我们可以通过hystrixmand.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds来设置Hystrix超时时间。该配置没有提示。(一般用于生产环境。开发环境不建议使用)
在服务消费方的配置文件中配置:
server:port: 8085
spring:application:name: springclouddemo1_consumer
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
#hystrix熔断策略配置
hystrix:command:default:execution:thread:timeoutInMilliseconds: 3000 #默认的连接超时时间1秒,若1秒没有返回数据,自动的触发降级逻辑
1.6 服务熔断
熔断器,也叫断路器,其英文单词为:Circuit Breaker
熔断状态机3个状态:
- Closed:关闭状态,所有请求都正常访问。
- Open:打开状态,所有请求都会被降级。Hystix会对请求情况计数,当一定时间内失败请求百分比达到阈值,则触发熔断,断路器会完全打开。默认失败比例的阈值是50%,请求次数最少不低于20次。
- Half Open:半开状态,open状态不是永久的,打开后会进入休眠时间(默认是5S)。随后断路器会自动进入半开状态。此时会释放部分请求通过,若这些请求都是健康的,则会完全关闭断路器,否则继续保持打开,再次进行休眠计时
示例:
为了能够精确控制请求的成功或失败,我们在consumer的调用业务中加入一段逻辑:
当请求的id不为1的时候,都视为失败的请求
@GetMapping("/findAccountById/{id}")
@HystrixCommand
public Account findAccountById(@PathVariable("id") Integer id){if(id!=1){throw new RuntimeException();}String url = "http://springclouddemo1-provider/account/findAccountById/"+id;return restTemplate.getForObject(url,Account.class);
}
我们准备两个请求路径:
http://localhost:8085/consumer/findAccountById/1 一定请求成功
http://localhost:8085/consumer/findAccountById/2 一定请求失败
当我们疯狂访问id为2的请求时(超过20次),就会触发熔断。断路器会断开,一切请求都会被降级处理。
此时你访问id为1的请求,会发现返回的也是失败,而且失败时间很短,只有几毫秒左右:
不过,默认的熔断触发要求较高,休眠时间窗较短,为了测试方便,我们可以通过配置修改熔断策略:
server:port: 8085
spring:application:name: springclouddemo1_consumer
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
#hystrix熔断策略配置
hystrix:command:default:execution:thread:timeoutInMilliseconds: 3000 #默认的连接超时时间1秒,若1秒没有返回数据,自动的触发降级逻辑circuitBreaker:requestVolumeThreshold: 5 #触发熔断的最小请求次数10秒5次,默认10秒20次sleepWindowInMilliseconds: 10000 #熔断多少秒后去尝试请求 默认5s打开状态的时间errorThresholdPercentage: 50 #触发熔断的失败请求最小占比,默认50%
解读:
requestVolumeThreshold:触发熔断的最小请求次数,默认20
errorThresholdPercentage:触发熔断的失败请求最小占比,默认50%
sleepWindowInMilliseconds:休眠时长,默认是5000毫秒
当我们请求失败5次之后触发服务熔断,此时id=1的请求也会失败(服务降级,返回错误信息),5s后,断路器处于半开状态,此时如果请求能够正确响应之后,断路器自动关闭,服务正常运行,如果请求还是失败,再次触发熔断,断路器打开,所有服务全部降级。
二、Feign
2.1 Feign简介
2.2 Feign的快速入门
在服务消费方引入feign的依赖
<!--引入feign依赖:-->
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId><version>2.2.1.RELEASE</version>
</dependency>
开启Feign的功能,在启动类上添加Feign的注解,开启Feign的功能
删除RestTemplate:feign已经自动集成了Ribbon负载均衡的RestTemplate。所以,此处不需要再注册RestTemplate
定义Feign客户端
1.在springclouddemo1_consumer工程中添加AccoutClient接口
package com.bianyiit.client;import com.bianyiit.pojo.Account;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;@FeignClient(value = "springclouddemo1-provider") //标注这是一个feign接口
@Component
public interface AccoutClient {@GetMapping("/account/findAccountById/{id}")public Account getAccountById(@PathVariable("id") Integer id);}
解读:
- 首先这是一个接口,Feign会通过动态代理,帮我们生成实现类。这点跟mybatis的mapper很像
- @FeignClient,声明这是一个Feign客户端,类似@Mapper注解。同时通过value属性指定服务名称
- 接口中的定义方法,完全采用SpringMVC的注解,Feign会根据注解帮我们生成URL,并访问获取结果
2.改造原来的调用逻辑,调用UserClient接口:
改造springclouddemo1_consumer工程中的AccountController
package com.bianyiit.controller;import com.bianyiit.client.AccoutClient;
import com.bianyiit.pojo.Account;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
@RequestMapping("/consumer")
public class AccountController {@AutowiredAccoutClient accoutClient;@GetMapping("/findAccountById/{id}")public Account findAccountById(@PathVariable("id") Integer id){return accoutClient.getAccountById(id);}
}
启动测:http://localhost:8085/consumer/findAccountById/2
2.3 Feign对负载均衡的支持
Feign中本身已经集成了Ribbon依赖和自动配置:
因此我们不需要额外引入依赖,也不需要再注册RestTemplate对象。
2.4 Feign对Hystrix的支持
Feign默认也有对Hystrix的集成:
只不过,默认情况下是关闭的。我们需要通过下面的参数来开启:(在springclouddemo1_consumer工程添加配置内容)
server:port: 8085
spring:application:name: springclouddemo1_consumer
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
feign:hystrix:enabled: true # 开启Feign的熔断功能
我们要定义一个类AccountClientFallback,实现刚才编写的AccoutClient,作为fallback的处理类
package com.bianyiit.client;import com.bianyiit.pojo.Account;
import org.springframework.stereotype.Component;@Component
public class AccountClientFallback implements AccoutClient {@Overridepublic Account getAccountById(Integer id) {Account account=new Account();account.setName("服务器内部资源错误....");return account;}
}
挂掉服务提供方,启动测试:http://localhost:8085/consumer/findAccountById/2
三、Zuul网关
3.1 Zuul的简介
Zuul:维基百科,电影《捉鬼敢死队》中的怪兽,Zuul,在纽约引发了巨大骚乱。
事实上,在微服务架构中,Zuul就是守门的大Boss!一夫当关,万夫莫开!
Zuul加入之后的架构
3.2 Zuul快速入门
导入依赖
<parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.2.5.RELEASE</version><relativePath/>
</parent><properties><spring-cloud.version>Hoxton.SR1</spring-cloud.version>
</properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId></dependency>
</dependencies><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies>
</dependencyManagement><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins>
</build>
在springclouddemo1_zuul模块里面编写配置
server:port: 10010 #端口号
spring:application:name: springclouddemo1-zuul #注册到Eureka的服务名称
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka #连接eureka的地址
zuul:routes:springclouddemo1-provider:path: /springclouddemo1-provider/** # 这里是映射路径url: http://127.0.0.1:8081 # 这里是映射路径映射的实际地址
在启动类上开启网关组件
package com.bianyiit;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloudflix.zuul.EnableZuulProxy;@SpringBootApplication
@EnableZuulProxy //开启网关组件 动态路由
public class SpringCloudZuulApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SpringCloudZuulApplication.class, args);}
}
启动测试
访问的路径中需要加上配置规则的映射路径,我们访问:
http://localhost:10010/springclouddemo1-provider/account/findAccountById/1
3.3 面向服务路由
在刚才的路由规则中,我们把路径对应的服务地址写死了!如果同一服务有多个实例的话,这样做显然就不合理了。我们应该根据服务的名称,去Eureka注册中心查找 服务对应的所有实例列表,然后进行动态路由才对!
改造springclouddemo1_zuul工程:
添加Eureka客户端依赖
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
将网关服务注册到Eureka容器
在引导类上开启Eureka客户端
修改映射配置
因为已经有了Eureka客户端,我们可以从Eureka获取服务的地址信息,因此映射时无需指定IP地址,而是通过服务名称来访问,而且Zuul已经集成了Ribbon的负载均衡功能。
server:port: 10010 #端口号
spring:application:name: springclouddemo1-zuul #注册到Eureka的服务名称
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka #连接eureka的地址
zuul:routes:springclouddemo1-provider:path: /springclouddemo1-provider/** # 这里是映射路径 serviceId: springclouddemo1-provider #指定服务名称# url: http://127.0.0.1:8081 # 这里是映射路径映射的实际地址
启动测试
再次启动,这次Zuul进行代理时,会利用Ribbon进行负载均衡访问:
http://localhost:10010/springclouddemo1-provider/account/findAccountById/1
3.4 简化路由配置
在刚才的配置中,我们的规则是这样的:
zuul.routes.<route>.path=/xxx/**: 来指定映射路径。<route>是自定义的路由名
zuul.routes.<route>.serviceId=springclouddemo1-provider:来指定服务名。
而大多数情况下,我们的路由名称往往和服务名会写成一样的。
因此Zuul就提供了一种简化的配置语法:zuul.routes.<serviceId>=<path>
比方说上面我们关于service-provider的配置可以简化为一条:
zuul:routes:server-provider: /springclouddemo1-provider/**# path: /server-provider/** # 这里是映射路径# url: http://127.0.0.1:8081 # 这里是映射路径映射的实际地址# serviceId: server-provider #指定服务名称
3.5 默认的路由规则
在使用Zuul的过程中,上面讲述的规则已经大大的简化了配置项。但是当服务较多时,配置也是比较繁琐的。因此Zuul就指定了默认的路由规则:默认情况下,一切服务的映射路径就是服务名本身。例如服务名为:service-provider,则默认的映射路径就是:/service-provider/**
也就是说,刚才的映射规则我们完全不配置也是OK的,不信就试试看。
server:port: 10010 #端口号
spring:application:name: springclouddemo1-zuul #注册到Eureka的服务名称
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka #连接eureka的地址
zuul:routes:springclouddemo1-provider: /springclouddemo1-provider/**springclouddemo1-consumer: /springclouddemo1-consumer/**
3.6 添加路由前缀
server:port: 10010 #端口号
spring:application:name: springclouddemo1-zuul #注册到Eureka的服务名称
eureka:client:service-url:defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka #连接eureka的地址
zuul:routes:springclouddemo1-provider: /springclouddemo1-provider/**springclouddemo1-consumer: /springclouddemo1-consumer/**prefix: /api #添加路由前缀 如果带前缀,说明该请求时经过网关的,如果没有带api则说明绕过了网关
千万注意这里的服务名用-,而不是用下划线_
服务提供方:http://localhost:10010/api/springclouddemo1-provider/account/findAccountById/2
服务消费方: http://localhost:10010/api/springclouddemo1_consumer/consumer/findAccountById/1
四、zuul过滤器
Zuul作为网关的其中一个重要功能,就是实现请求的鉴权。而这个动作我们往往是通过Zuul提供的过滤器来实现的。
4.1 ZuulFilter
ZuulFilter是过滤器的顶级父类。在这里我们看一下其中定义的4个最重要的方法:
public abstract class ZuulFilter implements IZuulFilter, Comparable<ZuulFilter> {
public abstract String filterType();
public abstract int filterOrder();
boolean shouldFilter();
Object run() throws ZuulException;
}
- shouldFilter:返回一个Boolean值,判断该过滤器是否需要执行。返回true执行,返回false不执行。
- run:过滤器的具体业务逻辑。
- filterType:返回字符串,代表过滤器的类型。包含以下4种:
pre:请求在被路由之前执行
route:在路由请求时调用
post:在route和errror过滤器之后调用
error:处理请求时发生错误调用 - filterOrder:通过返回的int值来定义过滤器的执行顺序,数字越小优先级越高。
4.2 过滤器的生命周期
这张是Zuul官网提供的请求生命周期图,清晰的表现了一个请求在各个过滤器的执行顺序
正常流程:
- 请求到达首先会经过pre类型过滤器,而后到达route类型,进行路由,请求就到达真正的服务提供者,执行请求,返回结果后,会到达post过滤器。而后返回响应。
异常流程:
- 整个过程中,pre或者route过滤器出现异常,都会直接进入error过滤器,在error处理完毕后,会将请求交给POST过滤器,最后返回给用户。
- 如果是error过滤器自己出现异常,最终也会进入POST过滤器,将最终结果返回给请求客户端。
- 如果是POST过滤器出现异常,会跳转到error过滤器,但是与pre和route不同的是,请求不会再到达POST过滤器。
4.3 使用场景
场景非常多:
- 请求鉴权:一般放在pre类型,如果发现没有访问权限,直接就拦截了
- 异常处理:一般会在error类型和post类型过滤器中结合来处理。
- 服务调用时长统计:pre和post结合使用
4.4 自定义过滤器
接下来自定义一个过滤器,模拟一个登录的校验。基本逻辑:如果请求中有access-token参数,则认为请求有效,放行。
内容:注意,springboot的启动类一定要放在com.bianyiit下面
package com.bianyiit.filter;import comflix.zuul.ZuulFilter;
import comflix.zuul.context.RequestContext;
import comflix.zuul.exception.ZuulException;
import org.apachemons.lang.StringUtils;
import org.apache.http.HttpStatus;
import org.springframework.stereotype.Component;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;@Component
public class LoginFilter extends ZuulFilter {/*** 过滤器类型 pre 前置过滤器* @return*/@Overridepublic String filterType() {return "pre";}/*** 过滤器执行顺序 数值越小 优先级越高* @return*/@Overridepublic int filterOrder() {return 1;}/*** 过滤器是否生效* true生效,false 不生效* @return*/@Overridepublic boolean shouldFilter() {return true;}/*** 编写过滤器的基本逻辑* @return* @throws ZuulException*/@Overridepublic Object run() throws ZuulException {//获取Zuul上下文对象RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();//从上下文获取HttpServletRequest request = context.getRequest();//获取token信息String token = request.getParameter("token");//System.out.println("123456789"+token);//判断if(StringUtils.isBlank(token)) { //如果token为空//过滤该请求,不对其进行路由context.setSendZuulResponse(false);//设置响应状态码context.setResponseStatusCode(HttpStatus.SC_UNAUTHORIZED);//设置响应信息context.setResponseBody("{'status':'401','text':'request error!'}");}return null;}
}
测试:
不带token参数: http://localhost:10010/api/springclouddemo1-provider/account/findAccountById/2
带token参数: http://localhost:10010/api/springclouddemo1-provider/account/findAccountById/2?token=123
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