持续创作，加速成长！这是我参与「掘金日新计划 · 10 月更文挑战」的第10天，点击查看活动详情

10、Hystrix介绍/第一个Hystrix程序

一、Hystrix介绍

实际问题：

用户访问服务A模块，服务通过 Web 接口或者其他方式访问基础服务模块，基础服务模块访问数据库。如果数据库因为某些原因变得不可用，基础服务将会得到“数据库无法访问”的信息，并且会将此信息告知服务A模块。在出现问题时，用户不断地请求服务A模块，而服务A模块则继续请求基础服务模块基础服务模块仍然不停地连接有问题的数据库直到超时，大量的用户请求（包括重试的请求〉会发送过来，整个应用不堪重负。实际情况可能更加糟糕，用户请求不停地发送给服务A模块，而由于数据库的原因，基础服务模块迟迟无法响应，有可能造成整个机房的网络阻塞，受害的不仅仅是该应用程序，机房中的所有服务都有可能因为网络原因而瘫痪

集群容错框架 Hystrix

在分布式环境中，总会有一些被依赖的服务会失效，例如像网络短暂无法访问、服务器宕机情况。 Hystrix是Netflix 下的一个Java 库， Spring Cloud将Hystrix 整合到 Netflix项目中， Hystrix 通过添加延迟阑值以及容错的逻辑，来帮助我们控制分布式系统间组件的交互。 Hystrix 通过隔离服务间的访问点、停止它们之间的级联故障、提供可回退操作来实现容错。例如我们前面所讲到的问题，如果数据库层面出现问题，服务A模块在访问基础模块时必定会出现超时的情况，此时可以将基础模块隔离开来，服务A在短时间内不再调用础模块，并且快速响应用户的请求，从而保证服务A自身乃至整个集群的稳定性，这是Hystrix 可以解决的问题。加入容错机制，当出现前面所说的问题时，原来的应用程序将变为下图所示的结构。如图，当前基础服务模块或者数据库不可用时，服务A将对其进行“熔断”，在一定的时间内，服务A都不会再调用基础服务，以维持本身的稳定

Hystrix 的功能

Hystrix主要实现以下功能。

当所依赖的网络服务发生延迟或者失败时对访问的客户端程序进行保护，就像前面例子中对服务A模块进行保护一样。
在分布式系统中，停止级联故障。
网络服务恢复正常后，可以快速恢复客户端的访问能力
调用失败时执行服务回退。
可支持实时监控、报警和其他操作。接下来，我们将讲述 Hystrix 的相关功能。

二、第一个Hystrix程序

准备两个服务接口：一个正常的接口，一个睡眠10秒，Hystrix默认1秒不出结果，就认为请求不通

@GetMapping("/hello")
@ResponseBody
public String hello() {
    return "Hello World";
}

@GetMapping("/errorHello")
@ResponseBody
public String errorHello() throws InterruptedException {
    Thread.sleep(10000);
    return "Hello World";
}

Hystrix的依赖：

   <!--Hystrix 的依赖 start-->
    <dependency>
        <groupId>com.netflix.hystrix</groupId>
        <artifactId>hystrix-core</artifactId>
        <version>1.5.12</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
        <version>1.7.25</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>commons-logging</groupId>
        <artifactId>commons-logging</artifactId>
        <version>1.2</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
        <artifactId>httpclient</artifactId>
        <version>4.5.2</version>
    </dependency>
    <!--Hystrix 的依赖 end-->

新建一个命令类，实现请见代码

public class HelloCommand extends HystrixCommand<String> {
    
    private String url;

    CloseableHttpClient httpclient;

    public HelloCommand(String url) {
        //调用父类的构造器，设直命令组的 key ，默认用来作为线程池的 key
        super(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("ExampleGroup"));
        //创建 ttpClient 客户端
        this.httpclient = HttpClients.createDefault();
        this.url = url;
    }

    @Override
    protected String run() throws Exception {
        try {
            //调用 GET 方法请求服务
            HttpGet httpget = new HttpGet(url);
            //得到服务响应
            HttpResponse response = httpclient.execute(httpget);
            //解析并返回命令执行结果
            return EntityUtils.toString(response.getEntity());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }
    
    @Override
    protected String getFallback() {
        System.out.println("执行HelloCommand的回退方法");
        return "error";
    }
}

新建运行类

正常情况下，直接调用 HttpClient API 来请求 Web 服务，而前面的命令类与运行类则通过命令来执行调用的工作。在命令类 HelloCommand 中，实现了父类的 run 方法，使 HttpClient 调用服务的过程，都放到了该方法中。运行 HelloMain 类，可以看到，结果与平常调用 Web 服务无异。

public class HelloMain {

    public static void main1(String[] args) {
        //请求正常的服务
        String normalUrl = "http://localhost:8888/hello";
        HelloCommand command = new HelloCommand(normalUrl);
        String result = command.execute();
        System.out.println("请求i正常的服务，结果： " + result);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //请求正常的服务
        String normalUrl = "http://localhost:8888/errorHello";
        HelloCommand command = new HelloCommand(normalUrl);
        String result = command.execute();
        System.out.println("请求超时的服务，结果： " + result);
    }
}

执行超时的服务请求： 执行HelloCommand的回退方法请求超时的服务，结果： error

根据结果可知，回退方法被执行。本例中调用的 errorHello 服务，会阻塞 10秒才有返回。默认情况下，如果调用的 Web 服务无法在秒内完成，那么将会触发回退。回退更像是一个备胎，当请求的服务无法正常返回时，就调用该“备胎”的实现。这样做可以很好地保护客户端，服务端所提供的服务受网络等条件的制约，如果有服务真的需要 10秒才能返回结果，而客户端又没有容错机制，后果就是，客户端将直等待返回直到网络超时或者服务有响应，而外界会一直不停地发送请求给客户端，最终导致的结果就是，客户端因请求过多而瘫痪。

Hystrix 的运作流程

从之前的例子看，当服务器出现无响应现象的时候，Hystrix会自动使用容错机制，看似简单，其实有一套较为复杂的执行逻辑

第一步：在命令开始执行时，会做一些准备工作（如：为命令创建相应的线程池等）第二步：判断是否打开了缓存，打开了缓存就直接查找缓存并返回结果第三步：判断断路器是否打开，如果打开了，就表示链路不可以用，直接执行回退方法结合本章开头的例子，可理解为基础服务模块不可用，服务A模块直接执行回退，响应用户请求。第四步：判断线程池、信号量(计数器)条件（如：线程池超负荷，则返回回退方法，否则，就去执行命令的内容）第五步：执行命令，判断是否要对断路器进行处理，执行完成后，如果满足一定条件，则需要开启断路器。如果执行成功，则返回结果，反之则执行回退。整个流程最主要的点，就是在于断路器是否被打开，后面会讲解断路器的相关内容。我们的客户端在使用 Hystrix 时，表面上只是创建了一个命令来执行，实际上 Hystrix 己经为客户端添加了几层保护。