【你好Hystrix】五：Hystrix断路器模块代码解析-HystrixCircuitBreaker

最新推荐文章于 2024-05-14 18:01:26 发布

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#CircuitBreaker #Hystrix断路器 #断路器实现原理 #Hystrix断路器源码分析

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前言

我们前面对Hystrix的指标统计方式做了详细的介绍。1.5.0版本之前使用的是HystrixRollingNumber环形数组来作为指标的收集的模块,而1.5.0版本之后使用的是更灵活的响应式收集模式。有了各项请求的指标那么这一篇文章我们就来看看 Hystrix的断路器是如何使用这些指标来作为依据的。

断路器

Hystrix的断路器有三种状态：打开、半开、关闭。

关闭状态：请求正常进入
打开状态：拒绝所有的请求，如果这时有降级的逻辑走降级逻辑
半开状态：打开状态的默认过5s状态会自动变成半开状态，该状态下允许一个请求进入，如果请求成功关闭断路器如果请求失败重新进入打开状态。

如下借用官网的一张图：
在这里插入图片描述
我们下面主要是来看Hystrix是如何实现这三种状态的转换的。

HystrixCircuitBreaker

该接口定义了如下方法：

    /**
     * 每次请求都会判断是否允许请求 该方法具有幂等性
     */
    boolean allowRequest();

    /**
     * 断路器是否处于打开的状态
     */
    boolean isOpen();

    /**
     * 标记请求成功
     */
    void markSuccess();

    /**
     * 标记请求失败
     */
    void markNonSuccess();

    /**
     * 尝试执行
     */
    boolean attemptExecution();

上面方法都很直接并且我们可以认为HystrixCircuitBreaker 有且仅有一个实现HystrixCircuitBreakerImpl (NoOpCircuitBreaker也是一种实现但是没有太大意义)

HystrixCircuitBreakerImpl

作为HystrixCircuitBreaker的唯一的实现 HystrixCircuitBreakerImpl重要程度不言而喻。（注意看源码的注释）

属性

//配置
private final HystrixCommandProperties properties;
//指标统计器  这个我们前面没有说到 但是你可以简单的理解它是一个聚合（对各种统计流的聚合）
 //特别是聚合了HealthCountsStream 
 private final HystrixCommandMetrics metrics;
 //断路器的三种状态
 enum Status {
     CLOSED, OPEN, HALF_OPEN;
 }
 //保存当前断路器的状态默认是关闭的
 private final AtomicReference<Status> status = new AtomicReference<Status>(Status.CLOSED);
 //熔断器关闭的记录为-1
 private final AtomicLong circuitOpened = new AtomicLong(-1);
 //保存对HealthCountsStream的订阅结果 用于重订阅。那可能会问 为什么要重订阅
 //其实就是为了初始化统计数据 例如从打开状态的进入关闭状态 这个时候需要重新统计指标来为下一次判定做准备
 private final AtomicReference<Subscription> activeSubscription = new AtomicReference<Subscription>(null);

熔断器打开

//这个方法很重要 通过订阅HealthCountsStream来实时判断是否要打开熔断开关
  private Subscription subscribeToStream() {
       return metrics.getHealthCountsStream()
               .observe()
               .subscribe(new Subscriber<HealthCounts>() {
                   @Override
                   public void onCompleted() {
                   }
                   @Override
                   public void onError(Throwable e) {
                   }
                   @Override
                   public void onNext(HealthCounts hc) {
                   //判断当前的请求总量是否超过我们设置的请求量的阈值
                   //可以通过hystrix.command.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold来配置请求阈值
                   //默认是 20个
                       if (hc.getTotalRequests() < properties.circuitBreakerRequestVolumeThreshold().get()) {
                       } else {
                   //如果失败率大于我们配置的失败率 就把熔断状态改为打开的状态并记录打开的时间
                   //失败率默认是50% 10s 20个请求 50%都失败了 才会打开熔断的开关
                           if (hc.getErrorPercentage() < properties.circuitBreakerErrorThresholdPercentage().get()) {
                           } else {
                               if (status.compareAndSet(Status.CLOSED, Status.OPEN)) {                               circuitOpened.set(System.currentTimeMillis());
                               }
                           }
                       }
                   }
               });
   }

上面的方法主要是一个订阅的逻辑然后根据订阅的数据来判定是否需要打开断路器

先判断10s内的总请求数量是否大于默认值20 可通过 hystrix.command.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold 来配置
其次判断失败率是否超过默认值 50% 可通过hystrix.command.default.circuitBreaker.errorThresholdPercentage来配置
如果上面条件都满足就打开断路器并记录时间

markSuccess

 @Override
 public void markSuccess() {
      //通过CAS关闭断路器
     if (status.compareAndSet(Status.HALF_OPEN, Status.CLOSED)) {
         //重置统计流
         metrics.resetStream();
         //如果当前activeSubscription也有订阅 那么重新订阅
         Subscription previousSubscription = activeSubscription.get();
         if (previousSubscription != null) {
             previousSubscription.unsubscribe();
         }
         Subscription newSubscription = subscribeToStream();
         activeSubscription.set(newSubscription);
         circuitOpened.set(-1L);
     }
 }

markNonSuccess

 @Override
 public void markNonSuccess() {
     if (status.compareAndSet(Status.HALF_OPEN, Status.OPEN)) {
         circuitOpened.set(System.currentTimeMillis());
     }
 }

标记不成功将断路器从半开状态变为打开状态。circuitOpened记录打开的时间戳

allowRequest

//isAfterSleepWindow 这个方法的逻辑主要判断在断路器打开的状态下 默认5s 要尝试去发送一笔请求
//判断打开的时间是否超过5s
 @Override
 private boolean isAfterSleepWindow() {
   //circuitOpened 这个变量 在断路器打开的状态下存储的是时间戳 
   final long circuitOpenTime = circuitOpened.get();
    final long currentTime = System.currentTimeMillis();
    //可以通过hystrix.command.default.circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds来配置
    final long sleepWindowTime = properties.circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds().get();
    return currentTime > circuitOpenTime + sleepWindowTime;
}

public boolean allowRequest() {
 //判断是否配置断路器强制打开
  if (properties.circuitBreakerForceOpen().get()) {
      return false;
  }
  //判断是否配置断路器强制关闭
  if (properties.circuitBreakerForceClosed().get()) {
      return true;
  }
  //如果断路器是关闭的状态 返回true
  if (circuitOpened.get() == -1) {
      return true;
  } else {
     //进到这里 说明断路器是打开的状态（可能是半开 可能是打开）
      //如果断路器是半开的状态返回false
      if (status.get().equals(Status.HALF_OPEN)) {
          return false;
      } else {
          //如果是打开的状态 要检查当前状态停留的时间是否超过了阈值
          return isAfterSleepWindow();
      }
  }
}

尝试执行-attemptExecution

@Override
public boolean attemptExecution() {	
   if (properties.circuitBreakerForceOpen().get()) {
       return false;
   }
   if (properties.circuitBreakerForceClosed().get()) {
       return true;
   }
   if (circuitOpened.get() == -1) {
       return true;
   } else {
       //如果断路器处于打开的状态 并且如果打开状态超过阈值 就将状态设置成半开状态 
       //设置成功之后 true 让当前请求可以执行
       if (isAfterSleepWindow()) {
           if (status.compareAndSet(Status.OPEN, Status.HALF_OPEN)) {
               return true;
           } else {
               return false;
           }
       } else {
           return false;
       }
   }
}