spring-cloud-starter-netflix-hystrix使用详解

爪哇优太儿 2020-08-22

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前面文中我们学习了hystrix的原生使用（hystrix入门-原生API使用）和注解使用（hystrix进阶-注解hystrix-javanica使用），本文来看下hystrix在spring-boot中的使用。

首先还是先看个最简单的demo

第一步：添加依赖

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

第二步：开启配置

在配置类上添加@EnableCircuitBreaker注解

@SpringBootApplication
@EnableCircuitBreaker//添加这个注解
public class HystrixBootApplication {
  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(HystrixBootApplication.class, args);
  }
}

第三步：在需要开启熔断降级的方法上添加@HystrixCommand

@RestController
public class DemoController {
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallback")
    @GetMapping("/hello")
    public String hello(String msg){
        throw new RuntimeException("hello throw RuntimeException");
    }
    public String helloFallback(String msg, Throwable t) {
        return "helloFallback:" + msg + "," + t.getMessage();
    }
}

浏览器访问：http://localhost:8080/hello?msg=world，输出结果：helloFallback:world,hello throw RuntimeException

异常传播

@HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallback")
@GetMapping("/hello")
public String hello(){
    throw new HystrixBadRequestException("参数校验异常");
}

只要抛出HystrixBadRequestException即可，就不会进入到fallback中。但是这样不太友好，业务代码跟hystrix耦合到了一起，两种解决办法：

第一种办法：可以让我们自定义的业务异常继承HystrixBadRequestException：

public static class BizException extends HystrixBadRequestException{
    public BizException(String message) {
        super(message);
    }
    public BizException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
}

第二种办法：可以在@HystrixCommand上配置ignoreExceptions：

@HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallback", 
  ignoreExceptions = ParamException.class)
@GetMapping("/world")
public String world(){
    throw new ParamException("参数不能为空");
}

熔断

@RestController
@RequestMapping("/circuit")
public class CircuitBreakerController {
    private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(CircuitBreakerController.class);
    private static AtomicInteger cnt = new AtomicInteger(0);
    @GetMapping("/open")
    @HystrixCommand(
      fallbackMethod = "openFallback",
      commandProperties={
          @HystrixProperty(name="metrics.rollingStats.timeInMilliseconds", value="5000"),
          @HystrixProperty(name="circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value="4"),
          @HystrixProperty(name="circuitBreaker.errorThresholdPercentage", value="50"),
          @HystrixProperty(name="circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds", value="3000")
      }
    )
    public String open(){
        //如果5秒内，请求达到了4个，错误率达到50%以上，就开启跳闸，
        //就会直接走fallback，业务代码将不再会调用
        //如果3秒以后再调用，会再执行一次业务方法
        log.info("c={}", cnt.get());
        int c = cnt.incrementAndGet();
        if(c>2){
            throw new RuntimeException();
        }else{
            return "c="+c;
        }
    }
    public String openFallback(){
        return "fallback:"+cnt.get();
    }
}

以上几个参数的含义是：5秒种以内，请求次数达到4个以上，失败率达到50%以上，则开启跳闸。跳闸3秒以后如果有请求过来不会继续跳闸，而是去实际做请求，如果请求失败，继续保持跳闸的状态，如果请求成功，则取消跳闸。

我们连续请求5次，可以看到日志中只会打出四条记录：

2020-08-08 11:45:48.319  INFO 9564 --- [kerController-1] c.g.x.h.h.c.CircuitBreakerController     : c=0
2020-08-08 11:45:48.958  INFO 9564 --- [kerController-2] c.g.x.h.h.c.CircuitBreakerController     : c=1
2020-08-08 11:45:49.599  INFO 9564 --- [kerController-3] c.g.x.h.h.c.CircuitBreakerController     : c=2
2020-08-08 11:45:50.351  INFO 9564 --- [kerController-4] c.g.x.h.h.c.CircuitBreakerController     : c=3

第5个请求并没有打印日志，因为已经开启了熔断，不再请求业务方法，直接走的fallback。

当然如果不想在代码中做配置，也可以在配置文件做配置：

hystrix:
  command:
    # 这里的default代表默认的所有的command
    # 可以换成某一个特定的command的key，默认就是方法的名字
    default:
      execution:
        isolation:
          #strategy: SEMAPHORE
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 1000
      metrics:
        rollingStats:
          timeInMilliseconds: 5000
      circuitBreaker:
        requestVolumeThreshold: 4
        errorThresholdPercentage: 50
        sleepWindowInMilliseconds: 3000
    # 设置某个具体的command的参数
    commandKeyTest:
      execution:
        isolation:
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 10000

注意如果想单独设置某一个command的参数，需要这样设置：

hystrix.command.commandKeyTest.executionisolation.thread.timeoutInMilliseconds，command长这样：

@HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallback")
@GetMapping("/command_key_test")
public String commandKeyTest(String msg){
  try{
      Thread.sleep(5000);
  }catch(Exception e){
      e.printStackTrace();
  }
  return "timeout";
}

默认超时是1秒，这里单独设置了超时时间是10秒，因此可以正常输出timeout。因为这里的command的key默认是取的方法的名字，因此同名的方法如果需要不同的设置，需要在command里面设置不同的commandkey。

隔离策略

hystrix的隔离策略分两种，线程池隔离和信号量隔离，默认是使用线程隔离，也就是说command是运行在单独的线程池中的，当然也可以给不同的command设置不同的线程池。但是，此时有个问题，如果command是在单独的线程池中执行，那么command中将无法获取主线程中给ThreadLocal变量设置的值，比如：

@RestController
@RequestMapping("/isolate")
public class IsolationController {
  @Autowired
  private IsolateService isolateService;
  @GetMapping("/hello")
  public String hello(String msg){
    //这里是向ThreadLocal存值，
    UserHolder.setUser("Joshua");
    //这里显然可以取到
    log.info("IsolationController user:" + UserHolder.getUser());
    return isolateService.hello();
  }
}
@Service
public class IsolateService {
    private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(IsolateService.class);
    //HystrixCommand都是运行在单独的线程池中
    @HystrixCommand
    public String hello(){
        log.info("IsolateService user:" + IsolationController.UserHolder.getUser());
        return "IsolateService user:" + IsolationController.UserHolder.getUser();
    }
}
//访问：http://localhost:8080/isolate/hello
//日志输出：
2020-08-08 14:19:04.244  INFO 1924 --- [nio-8080-exec-1] c.g.x.h.h.c.IsolationController          : IsolationController user:Joshua
2020-08-08 14:19:04.546  INFO 1924 --- [solateService-1] c.g.x.h.h.service.IsolateService         : IsolateService user:null

很明显这里会返回IsolateService user:null，因为service是运行在一个名字叫solateService-1的线程中，而非tomcat的线程。如何解决这个问题呢？

第一种解决办法：信号量隔离

@HystrixCommand(
  commandProperties = {
    //只需要设置execution.isolation.strategy = SEMAPHORE即可
    @HystrixProperty(name="execution.isolation.strategy", value="SEMAPHORE")
  }
)
public String hello(){
  log.info("IsolateService user:" + IsolationController.UserHolder.getUser());
  return "IsolateService user:" + IsolationController.UserHolder.getUser();
}

只需要设置execution.isolation.strategy的值是SEMAPHORE就可以让command使用主线程来执行，此时还可以设置并发数execution.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests，超过了并发数同样会触发fallback。

第二种办法：自定义HystrixConcurrencyStrategy

如果使用SEMAPHORE，那么command就会使用主线程来执行，这样就起不到隔离的作用了，hystrix本身还是推荐使用单独的线程池的，但是hystrix又不允许同时注册多个并发策略，如果既想使用单独的线程池还想把ThreadLocal中的值传递过去，该怎么办呢？可以通过自定义HystrixConcurrencyStrategy并注册到hystrix的插件里面来实现，继续上面的例子，我们看下如何来做：

@Configuration
public class IsolateConfig {
    @Bean
    public HystrixConcurrencyStrategy hystrixConcurrencyStrategy(){
        return new ThreadLocalHystrixConcurrencyStrategy();
    }
    public static class ThreadLocalHystrixConcurrencyStrategy extends HystrixConcurrencyStrategy{
        public ThreadLocalHystrixConcurrencyStrategy(){
            //注册成hystrix的插件
            HystrixPlugins.getInstance().registerConcurrencyStrategy(this);
        }
        public <T> Callable<T> wrapCallable(Callable<T> callable) {
            //先包装一下要执行的任务，在这里把ThreadLocal的值取出来
            return new ThreadLocalCallable<T>(callable);
        }
    }
    public static class ThreadLocalCallable<V> implements Callable<V>{
        private Callable<V> target;
        private String user;
        public  ThreadLocalCallable(Callable<V> target){
            this.target = target;
            //取ThreadLocal的值并保存起来
            this.user = IsolationController.UserHolder.getUser();
        }
        @Override
        public V call() throws Exception {
            try{
                //真正执行的时候再设置进去
                IsolationController.UserHolder.setUser(this.user);
                //真正执行的时候再设置进去
                return target.call();
            }finally {
                //执行完毕再清理掉
                IsolationController.UserHolder.clean();
            }
        }
    }
}
输出结果：
2020-08-08 16:55:06.283  INFO 12620 --- [nio-8080-exec-1] c.g.x.h.h.c.IsolationController          : IsolationController user:Joshua
2020-08-08 16:55:06.728  INFO 12620 --- [solateService-1] c.g.x.h.h.service.IsolateService         : IsolateService user:Joshua

只需要添加这个配置即可，hystrix在创建command任务的时候会先把任务包装一下，这个时候还是在主线程的，因此可以把ThreadLocal的值先取出来保存一下，等真正执行任务的时候再把值设置进去，相当于完成了从主线程到另一个线程的传递，输出结果也可能看出来，实际是在不同的线程执行的。

此类问题还有：当需要做链路追踪的时候，同样的道理，先在主线程获取context map，MDC.getCopyOfContextMap()，然后再在子线程中执行MDC.setContextMap()即可。

看下spring-cloud-starter-netflix-hystrix的源码

本身没有包含任何源码，看下依赖：

可以看出来它依赖了hystrix-javanina.jar。打开com.netflix.hystrix:hystrix-core:jar，里面有一个spring.factories：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
org.springframework.cloud.netflix.hystrix.HystrixAutoConfiguration,\
org.springframework.cloud.netflix.hystrix.security.HystrixSecurityAutoConfiguration


org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker=\
org.springframework.cloud.netflix.hystrix.HystrixCircuitBreakerConfiguration

里面配置了2个自动配置类，还配置了个EnableCircuitBreaker的。我们先看下那两个自动配置类，HystrixAutoConfiguration主要是配置监控相关的，HystrixSecurityAutoConfiguration是跟spring security相关的配置，我们暂时先略过，剩下的那个是干啥的呢？

记得我们在启动类上加了一个注解@EnableCircuitBreaker，看下它的源码：

@Import(EnableCircuitBreakerImportSelector.class)
public @interface EnableCircuitBreaker {
}

看到了我们熟悉的@Import，打开EnableCircuitBreakerImportSelector：

public class EnableCircuitBreakerImportSelector extends
    SpringFactoryImportSelector<EnableCircuitBreaker> {
  @Override
  protected boolean isEnabled() {
    return getEnvironment().getProperty(
        "spring.cloud.circuit.breaker.enabled", Boolean.class, Boolean.TRUE);
  }
}

继承了SpringFactoryImportSelector，这个类其实就是去加载spring.factories里面配置的key是注解类型的那个value，也就是刚才我们看到的：

org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker=\
org.springframework.cloud.netflix.hystrix.HystrixCircuitBreakerConfiguration

因此，springboot会去加载HystrixCircuitBreakerConfiguration：

@Configuration
public class HystrixCircuitBreakerConfiguration {
  @Bean
  public HystrixCommandAspect hystrixCommandAspect() {
    return new HystrixCommandAspect();
  }
  ...
}

这里就配置了javanina里面的HystrixCommandAspect，剩下的就是javanica的事情了。

参考代码下载：https://github.com/xjs1919/enumdemo下面的hystrix-demo/hystrix-boot。

数据库

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