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Spring Cloud（五）断路器监控(Hystrix Dashboard)

2019-04-17 13:56 更新

在上两篇文章中讲了，服务提供者 Eureka + 服务消费者 Feign，服务提供者 Eureka + 服务消费者（rest + Ribbon），本篇文章结合，上两篇文章中代码进行修改加入 断路器监控(Hystrix Dashboard)

在微服务架构中，根据业务来拆分成一个个的服务，服务与服务之间可以相互调用（RPC），在Spring Cloud可以用RestTemplate+Ribbon和Feign来调用。为了保证其高可用，单个服务通常会集群部署。由于网络原因或者自身的原因，服务并不能保证100%可用，如果单个服务出现问题，调用这个服务就会出现线程阻塞，此时若有大量的请求涌入，Servlet容器的线程资源会被消耗完毕，导致服务瘫痪。服务与服务之间的依赖性，故障会传播，会对整个微服务系统造成灾难性的严重后果，这就是服务故障的“雪崩”效应。

针对上述问题，在Spring Cloud Hystrix中实现了线程隔离、断路器等一系列的服务保护功能。它也是基于Netflix的开源框架 Hystrix实现的，该框架目标在于通过控制那些访问远程系统、服务和第三方库的节点，从而对延迟和故障提供更强大的容错能力。Hystrix具备了服务降级、服务熔断、线程隔离、请求缓存、请求合并以及服务监控等强大功能。

什么是断路器

断路器模式源于Martin Fowler的Circuit Breaker一文。“断路器”本身是一种开关装置，用于在电路上保护线路过载，当线路中有电器发生短路时，“断路器”能够及时的切断故障电路，防止发生过载、发热、甚至起火等严重后果。

在分布式架构中，断路器模式的作用也是类似的，当某个服务单元发生故障（类似用电器发生短路）之后，通过断路器的故障监控（类似熔断保险丝），向调用方返回一个错误响应，而不是长时间的等待。这样就不会使得线程因调用故障服务被长时间占用不释放，避免了故障在分布式系统中的蔓延。

断路器示意图

SpringCloud Netflix实现了断路器库的名字叫Hystrix. 在微服务架构下，通常会有多个层次的服务调用. 下面是微服架构下, 浏览器端通过API访问后台微服务的一个示意图：

hystrix 1

一个微服务的超时失败可能导致瀑布式连锁反映，下图中，Hystrix通过自主反馈实现的断路器， 防止了这种情况发生。

hystrix 2

图中的服务B因为某些原因失败，变得不可用，所有对服务B的调用都会超时。当对B的调用失败达到一个特定的阀值(5秒之内发生20次失败是Hystrix定义的缺省值), 链路就会被处于open状态， 之后所有所有对服务B的调用都不会被执行， 取而代之的是由断路器提供的一个表示链路open的Fallback消息. Hystrix提供了相应机制，可以让开发者定义这个Fallbak消息.

open的链路阻断了瀑布式错误， 可以让被淹没或者错误的服务有时间进行修复。这个fallback可以是另外一个Hystrix保护的调用, 静态数据，或者合法的空值. Fallbacks可以组成链式结构，所以，最底层调用其它业务服务的第一个Fallback返回静态数据.

准备工作

在开始加入断路器之前，我们先拿之前两篇博客，构建的两个微服务代码为基础，进行下面的操作

建议先阅读以下两篇文章

Spring Cloud（四） 服务提供者 Eureka + 服务消费者 Feign
Spring Cloud（三） 服务提供者 Eureka + 服务消费者（rest + Ribbon）

Eureka Service

导入第三篇文章中的项目：作为服务注册中心

spring-cloud-eureka-service

Eureka Provider

导入第三篇文章中的项目：作为服务的提供者

spring-cloud-eureka-provider-1
spring-cloud-eureka-provider-2
spring-cloud-eureka-provider-3

Ribbon Hystrix

在 Ribbon中使用断路器

修改项目

复制 spring-cloud-ribbon-consumer 项目,修改名称为spring-cloud-ribbon-consumer-hystrix

添加依赖

在项目pom 加上hystrix的依赖

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

服务注册

在程序的启动类 RibbonConsumerApplication 通过 @EnableHystrix 开启 Hystrix 断路器监控

package io.ymq.example.ribbon.consumer.hystrix;


import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.EnableHystrix;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;


@EnableHystrix
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class RibbonConsumerApplication {


    @LoadBalanced
    @Bean
    RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }


    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RibbonConsumerApplication.class, args);
    }
}

消费提供者方法

修改 ConsumerController 类的，hello 方法，加上注解@HystrixCommand(fallbackMethod = "defaultStores") 该注解对该方法创建了熔断器的功能 ,并指定了defaultStores熔断方法，熔断方法直接返回了一个字符串， "feign + hystrix ,提供者服务挂了"

@HystrixCommand 表明该方法为hystrix包裹，可以对依赖服务进行隔离、降级、快速失败、快速重试等等hystrix相关功能 该注解属性较多，下面讲解其中几个

  • fallbackMethod 降级方法
  • commandProperties 普通配置属性，可以配置HystrixCommand对应属性，例如采用线程池还是信号量隔离、熔断器熔断规则等等
  • ignoreExceptions 忽略的异常，默认HystrixBadRequestException不计入失败
  • groupKey() 组名称，默认使用类名称
  • commandKey 命令名称，默认使用方法名

package io.ymq.example.ribbon.consumer.hystrix;


import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;


/**
 * 描述:调用提供者的 `home` 方法
 *
 * @author yanpenglei
 * @create 2017-12-05 18:53
 **/
@RestController
public class ConsumerController {


    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;


    @HystrixCommand(fallbackMethod = "defaultStores")
    @GetMapping(value = "/hello")
    public String hello() {
        return restTemplate.getForEntity("http://eureka-provider/", String.class).getBody();
    }


    public String defaultStores() {
        return "Ribbon + hystrix ,提供者服务挂了";
    }


}

测试断路器

依次启动项目：

spring-cloud-eureka-service
spring-cloud-eureka-provider-1
spring-cloud-eureka-provider-2
spring-cloud-eureka-provider-3
spring-cloud-ribbon-consumer-hystrix

启动该工程后，访问服务注册中心，查看服务是否都已注册成功：http://localhost:8761/

查看各个服务注册状态

在命令窗口curl http://localhost:9000/hello，发现一切正常

或者浏览器get 请求http://localhost:9000/hello F5 刷新

eureka-provider 提供者服务响应

停止 spring-cloud-eureka-provider-1 提供者，端口为：8081服务

再次访问命令窗口curl http://localhost:9000/hello ，断路器已经生效，提示：Ribbon + hystrix ,提供者服务挂了

Ribbon + hystrix ,提供者服务挂了

Feign Hystrix

在 Feign中使用断路器

修改项目

复制spring-cloud-feign-consumer 项目,修改名称为spring-cloud-feign-consumer-hystrix

添加依赖

Feign是自带断路器的，如果在Dalston版本的Spring Cloud中，它没有默认打开。需要需要在配置文件中配置打开它,本项目我们是不需要打开的

feign:
  hystrix:
    enabled: true

服务注册

修改 HomeClient类 ，@FeignClient 注解，加上fallbackFactory指定新建的HystrixClientFallbackFactory 工厂类

在程序的启动类 RibbonConsumerApplication 通过 @EnableHystrix 开启 Hystrix

package io.ymq.example.feign.consumer.hystrix;


import org.springframework.cloud.netflix.feign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;


/**
 * 描述: 指定这个接口所要调用的 提供者服务名称 "eureka-provider"
 *
 * @author yanpenglei
 * @create 2017-12-06 15:13
 **/
@FeignClient(value ="eureka-provider",fallbackFactory = HystrixClientFallbackFactory.class)
public interface  HomeClient {


    @GetMapping("/")
    String consumer();
}

新加的类 HystrixClientFallbackFactory.java

package io.ymq.example.feign.consumer.hystrix;


import feign.hystrix.FallbackFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;


/**
 * 描述:
 *
 * @author yanpenglei
 * @create 2017-12-07 20:37
 **/
@Component
public class HystrixClientFallbackFactory implements FallbackFactory<HomeClient> {


    @Override
    public HomeClient create(Throwable throwable) {
        return () -> "feign + hystrix ,提供者服务挂了";
    }
}

测试断路器

依次启动项目：

spring-cloud-eureka-service
spring-cloud-eureka-provider-1
spring-cloud-eureka-provider-2
spring-cloud-eureka-provider-3
spring-cloud-feign-consumer-hystrix

启动该工程后，访问服务注册中心，查看服务是否都已注册成功：http://localhost:8761/

查看各个服务注册状态

在命令窗口curl http://localhost:9000/hello，发现一切正常

或者浏览器get 请求http://localhost:9000/hello F5 刷新

eureka-provider 提供者服务响应

停止 spring-cloud-eureka-provider-1 提供者，端口为：8081服务

再次访问命令窗口curl http://localhost:9000/hello ，断路器已经生效，提示：Feign + hystrix ,提供者服务挂了

Feign + hystrix ,提供者服务挂了

Hystrix Dashboard

HD 简介

Hystrix Dashboard在微服务架构中为例保证程序的可用性，防止程序出错导致网络阻塞，出现了断路器模型。断路器的状况反应了一个程序的可用性和健壮性，它是一个重要指标。Hystrix Dashboard是作为断路器状态的一个组件，提供了数据监控和友好的图形化界面。

改造项目

复制项目 spring-cloud-ribbon-consumer-hystrix，修改名称 spring-cloud-ribbon-consumer-hystrix-dashboard 在它的基础上进行改造。Feign的改造和这一样。

在pom的工程文件引入相应的依赖：

添加依赖

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


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


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

开启 HD

修改 RibbonConsumerApplication.java 类

在程序的入口RibbonConsumerApplication类，加上@EnableHystrix注解开启断路器，这个是必须的，并且需要在程序中声明断路点@HystrixCommand；加上@EnableHystrixDashboard注解，开启HystrixDashboard

package io.ymq.example.ribbon.consumer.hystrix;


import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.EnableHystrix;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;


@EnableHystrix
@EnableDiscoveryClient
@EnableHystrixDashboard
@SpringBootApplication
public class RibbonConsumerApplication {


    @LoadBalanced
    @Bean
    RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }


    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RibbonConsumerApplication.class, args);
    }
}

声明断路点

声明断路点 @HystrixCommand(fallbackMethod = "defaultStores") 

package io.ymq.example.ribbon.consumer.hystrix;


import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;


/**
 * 描述:调用提供者的 `home` 方法
 *
 * @author yanpenglei
 * @create 2017-12-05 18:53
 **/
@RestController
public class ConsumerController {


    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;


    @HystrixCommand(fallbackMethod = "defaultStores")
    @GetMapping(value = "/hello")
    public String hello() {
        return restTemplate.getForEntity("http://eureka-provider/", String.class).getBody();
    }


    public String defaultStores() {
        return "feign + hystrix Dashboard ,提供者服务挂了";
    }


}

@HystrixCommand 表明该方法为hystrix包裹，可以对依赖服务进行隔离、降级、快速失败、快速重试等等hystrix相关功能 该注解属性较多，下面讲解其中几个

  • fallbackMethod 降级方法
  • commandProperties 普通配置属性，可以配置HystrixCommand对应属性，例如采用线程池还是信号量隔离、熔断器熔断规则等等
  • ignoreExceptions 忽略的异常，默认HystrixBadRequestException不计入失败
  • groupKey() 组名称，默认使用类名称
  • commandKey 命令名称，默认使用方法名

测试服务

依次启动项目：

spring-cloud-eureka-service
spring-cloud-eureka-provider-1
spring-cloud-eureka-provider-2
spring-cloud-eureka-provider-3
spring-cloud-ribbon-consumer-hystrix-dashboard

启动该工程后，访问服务注册中心，查看服务是否都已注册成功：http://localhost:8761/

查看各个服务注册状态

Hystrix Dashboard 监控

可以访问 http://127.0.0.1:9090/hystrix ,获取Hystrix Dashboard信息，默认最大打开5个终端获取监控信息，可以增加delay参数指定获取监控数据间隔时间

在界面依次输入：http://127.0.0.1:9000/hystrix.stream 、2000 、hello 点确定。可以访问以下，图形化监控页面

Hystrix Dashboard

Hystrix Monitor 图形化监控页面

Hystrix Monitor 图形化监控页面

源码下载

GitHub：https://github.com/souyunku/spring-cloud-examples/tree/master/spring-cloud-hystrix-dashboard

码云：https://gitee.com/souyunku/spring-cloud-examples/tree/master/spring-cloud-hystrix-dashboard

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  • 作者：鹏磊
  • 出处：http://www.souyunku.com
  • Email：admin@souyunku.com
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