Spring Cloud Hystrix原理介紹

在微服務架構中，通常會存在多個服務層調用的情況，如果基礎服務出現(xiàn)故障可能會發(fā)生級聯(lián)傳遞，導致整個服務鏈上的服務不可用，如圖1所示。

圖1 服務故障的級聯(lián)傳遞

在圖1中，A為服務提供者，B為A的服務調用者，C和D是B的服務調用者。隨著時間的推移，當A的不可用引起B(yǎng)的不可用，并將不可用逐漸放大到C和D時，整個服務就崩潰了。

為了解決服務級聯(lián)失敗這種問題，在分布式架構中產(chǎn)生了斷路器等一系列的服務保護機制。分布式架構中的斷路器，有些類似于我們生活中的空氣開關，當電路發(fā)生短路等情況時，空氣開關會立刻斷開電流，以防止用電火災的發(fā)生。

在Spring Cloud中，Spring Cloud Hystrix就是用來實現(xiàn)斷路器、線程隔離等服務保護功能的。Spring Cloud Hystrix是基于Netflix的開源框架Hystrix實現(xiàn)的，該框架的使用目標在于通過控制那些訪問遠程系統(tǒng)、服務和第三方庫的節(jié)點，從而對延遲和故障提供更強大的容錯能力。

與空氣開關不能自動重新打開有所不同的是，斷路器是可以實現(xiàn)彈性容錯的，在一定條件下它能夠自動打開和關閉，其使用時主要有三種狀態(tài)，如圖2所示。

在圖2中，斷路器的開關由關閉到打開的狀態(tài)是通過當前服務健康狀況(服務的健康狀況=請求失敗數(shù)/請求總數(shù))和設定閾值(默認為10秒內的20次故障)比較決定的。當斷路器開關關閉時，請求被允許通過斷路器，如果當前健康狀況高于設定閾值，開關繼續(xù)保持關閉;如果當前健康狀況低于設定閾值，開關則切換為打開狀態(tài)。當斷路器開關打開時，請求被禁止通過;如果設置了fallback方法，則會進入fallback的流程。當斷路器開關處于打開狀態(tài)，經(jīng)過一段時間后，斷路器會自動進入半開狀態(tài)，這時斷路器只允許一個請求通過;當該請求調用成功時，斷路器恢復到關閉狀態(tài);若該請求失敗，斷路器繼續(xù)保持打開狀態(tài)，接下來的請求會被禁止通過。

圖2 斷路器的三種狀態(tài)轉換

Spring Cloud Hystrix能保證服務調用者在調用異常服務時快速地返回結果，避免大量的同步等待，這是通過HystrixCommand的fallback方法實現(xiàn)的，如圖3所示。

圖3 fallback方法

在圖3中，雖然A服務仍然不可用，但采用fallback的方式可以給用戶一個友好的提示結果，這樣就避免了其他服務的崩潰問題。

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