什么是hystrix熔断机制？

vlambda
2021-09-05

什么是hystrix熔断机制？

在spring cloud微服务架构中熔断机制是必不可少的一个重要功能点。我们先了解一下什么是熔断，熔断是怎么产生的？

一、熔断产生的原因
    雪崩效应：是一种因服务提供者的不可用导致服务调用者的不可用,并将不可用逐渐放大的过程。
    比如我们去访问一个服务的时候，发现这个服务崩了，然后我们一直在访问，后面的也一直排队等访问，但是我们有没有成功，导致后面所有的请求在排队，就越来越多的请求等待，这时候系统的资源也会被逐渐的给耗尽，导致所有的服务都可能崩。
    产生的原因：
    1、服务提供者出现故障导致不可用：短时间大量的用户请求；硬件故障：硬件损坏造成的服务器主机宕机, 网络硬件故障造成的服务提供者的不可访问；程序bug；缓存击穿：缓存击穿一般发生在缓存应用重启, 所有缓存被清空时,以及短时间内大量缓存失效时. 大量的缓存不命中, 使请求直击后端,造成服务提供者超负荷运行,引起服务不可用；
    2、开启重试机制导致流量的增加；
    3、服务调用者不可用
    同步等待造成的资源耗尽：当服务调用者使用同步调用时, 会产生大量的等待线程占用系统资源. 一旦线程资源被耗尽,服务调用者提供的服务也将处于不可用状态, 于是服务雪崩效应产生了。

二、什么是熔断
可能一提及到熔断的话，大家第一时间可能就想起保险丝，对，没错，其实代码中熔断的作用和保险丝是一样的，都是为了保护我们的东西不受损，保险丝保护我们的用电器不会损坏，编程中保护我们的服务资源不会被耗尽。总的来说就相当于一个保护机制。他有两个方面一个叫服务熔断：就是当这个服务出现故障的时候，来访问我的请求我会直接响应他一个fallback而不会让他一直等待请求。还有一个就是服务降级：当服务器压力剧增的情况下，根据当前业务情况及流量对一些服务和页面有策略的降级，以此释放服务器资源以保证核心任务的正常运行。

三、hystrix的工作原理
我们用下面的这个图来讲：

在没有hystrix之前，假如我们有100个线程可供调用，这时候我们1000的请求访问的时候是随机去访问的，也就是说前100个请求会去占用线程，后面的会去等待，加入运气不好，前面的100个请求都是去请求服务1的话，并且服务1出现故障，那么就会导致所有线程都不会释放，而剩下的9990个请求都在排队等待，如果后续还有请求，那么我们系统就要崩了。

而hystrix的原理其实是在服务和请求之前增加了一个线程池，原理其实就是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，则会进行降级处理，用户的请求不会被阻塞，至少可以看到一个执行结果（例如返回友好的提示信息），而不是无休止的等待或者看到系统崩溃。

1、Hystrix为每个依赖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。线程数是可以被设定的。
在加hystrix之前我们是上图这样的结构，加入之后是这样的：

什么是hystrix熔断机制？

我们这样就在某个服务之前都分配了20个线程，这样的话，当我们的请求进来的时候，不管你前面的请求有多少个是服务1的都不会影响其他的服务，如果某个服务的线程满了的话，那么接下来请求会被拒绝或是降级。
如果某个目标服务调用慢或者有大量超时，此时，熔断该服务的调用，对于后续调用请求，不在继续调用目标服务，直接返回，快速释放资源。如果目标服务情况好转则恢复调用。

熔断器是位于线程池之前的组件。用户请求某一服务之后，Hystrix会先经过熔断器，此时如果熔断器的状态是打开（跳起），则说明已经熔断，这时将直接进行降级处理，不会继续将请求发到线程池。熔断器相当于在线程池之前的一层屏障。每个熔断器默认维护10个bucket ，每秒创建一个bucket ，每个blucket记录成功,失败,超时,拒绝的次数。当有新的bucket被创建时，最旧的bucket会被抛弃。

什么是hystrix熔断机制？

    Closed：熔断器关闭状态，调用失败次数积累，到了阈值（或一定比例）则启动熔断机制；
    Open：熔断器打开状态，此时对下游的调用都内部直接返回错误，不走网络，但设计了一个时钟选项，默认的时钟达到了一定时间（这个时间一般设置成平均故障处理时间，也就是MTTR），到了这个时间，进入半熔断状态；
    Half-Open：半熔断状态，允许定量的服务请求，如果调用都成功（或一定比例）则认为恢复了，关闭熔断器，否则认为还没好，又回到熔断器打开状态；

四、spring boot中如何使用hystrix

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

我们在pom文件里面添加上面这个依赖。
添加完以后在我们的主函数上面添加这个注解@EnableHystrix或者是@EnableCircuitBreaker。
然后在你需要熔断操作的方法上面加一个 @HystrixCommand(fallbackMethod=”你需要回调的方法名”)注解，比如我们这样

 @RequestMapping("/zj") @HystrixCommand(fallbackMethod="test") public String zj(){ return "zjhystrix"; } public String test(){ return "error"; }

上面的代码其实就是当我们请求调用这个接口的时候，我们发现这个接口有问题或者在加载过程中，这时候他不会一直去等待响应，而是到达一个时间点后直接返回test里面的内容。之后的请求也就直接往test走，直到熔断恢复。
在spring cloud中还有一个hystrix监控，这个是Spring提供了hystrix-dashboard项目对支持hystrix熔断的项目提供链路状态监视的功能。
我们需要导入如下包

 <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix-dashboard</artifactId> </dependency>