分布式进阶（二九）——分布式框架之高可用：Hystrix熔断

Hystrix熔断，其实就是打开了断路器（Circuit Breaker）。Hystrix在运行过程中会向每个commandKey对应的断路器报告成功、失败、超时和拒绝的状态，断路器会统计并维护这些数据，根据这些统计信息来确定断路器的状态：打开（open）、半开（half-open）、关闭（close）。

• 打开状态：后续的请求都会被截断，直接走fallback降级；
• 半开状态：默认每隔5s，尝试半开，放入一部分流量进来，相当于对依赖服务进行一次健康检查，如果服务恢复了，则断路器关闭，随后完全恢复调用；
• 关闭状态：断路器完全关闭，走正常的请求调用流程。

一、工作原理

我们先来看下断路器的基本工作流程，还是下面这张老图，可以看到只要执行command，请求就一定会经过断路器：

1.1 关闭->打开

如果配置了circuitBreaker.enabled = true，即允许断路器工作，那么初始时断路器的状态为关闭。当在一个时间窗口内（默认10s），请求流量超过了一定的阈值（默认20次），Hristrix就会去判断要不要断路，断路的依据是：异常请求数量占总请求量的比值是否超过某个阈值，此时断路器就会打开。

举个例子，假设时间窗口为10s，请求阈值为20次，如果10s内经过短路器的请求共10次，那么根本不会去判断要不要断路，即使这10次请求全部是异常的。如果10s内经过短路器的请求超过20次，同时其中异常的请求数量，占到了一定的比例，就会开启断路，断路器从close状态转换到open状态。此时，再有请求过来，都不会走后端服务，而是全部走fallback降级。

circuitBreaker.requestVolumeThreshold：请求总量阈值，默认20
circuitBreaker.errorThresholdPercentage：异常请求百分比，默认50，即50%

1.2 打开->半开

当断路器开启一段时间之后（默认5s），会尝试放过去一部分流量进行试探，确定依赖服务是否恢复了。此时断路器的状态为变成半开（half-open）， 如果服务完全恢复了，则断路器状态会转换成关闭，随后完全恢复调用。

circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds：半开试探休眠时间，默认值5000ms。

二、示例

接下来，我们通过示例来看下如何使用Hystrix的熔断功能。

2.1 command改写

/**
 * 封装获取商品信息的请求，采用线程池隔离。
 * HystrixCommand中的泛型是请求返回的类型，此处是商品信息ProductInfo
 */
public class GetProductInfoCommand extends HystrixCommand<ProductInfo> {

    private final Long productId;

    public GetProductInfoCommand(Long productId) {
        // 将command与线程池关联
        super(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("GetProductInfoCommandGroup")
             .andCommandPropertiesDefaults(
                 HystrixCommandProperties.Setter()
                     .withCircuitBreakerRequestVolumeThreshold(30)
                     .withCircuitBreakerErrorThresholdPercentage(40))
                     .withCircuitBreakerSleepWindowInMilliseconds(6000));
        this.productId = productId;
    }

    /**
      * run方法里执行的是真正请求处理逻辑
      */
    @Override
    protected ProductInfo run() {
        // 拿到一个商品id
        // 调用商品服务的接口，获取商品id对应的商品的最新数据
        // 用HttpClient去调用商品服务的http接口
        String url = "http://127.0.0.1:8082/getProductInfo?productId=" + productId;
        String response = HttpClientUtils.sendGetRequest(url);

        return JSONObject.parseObject(response, ProductInfo.class);
    }
}

上述构造函数中，设置了请求总量阈值为30，异常请求百分比为40%，半开试探休眠时间6s。

这样，如果10s内总请求数超过30次，且异常请求占40%，就会打开断路器，后续的所有请求都会走fallback降级。

三、总结

本章，我介绍了Hystrix的熔断功能，读者要特别注意断路器的三种状态之间的转换关系，Hystrix对所有command请求进行监控统计，当异常请求达到一定比例时，就会触发熔断机制。