Hystrix之@EnableCircuitBreaker原始碼解讀
Hystrix是一個供分散式系統使用，提供延遲和容錯功能，保證複雜的分佈系統在面臨不可避免的失敗時，仍能有其彈性。
比如系統中有很多服務，當某些服務不穩定的時候，使用這些服務的使用者執行緒將會阻塞，如果沒有隔離機制，系統隨時就有可能會掛掉，從而帶來很大的風險。
SpringCloud使用Hystrix元件提供斷路器、資源隔離與自我修復功能。下圖表示服務B觸發了斷路器，阻止了級聯失敗。
Hystrix的簡單使用
Hystrix使用了命令設計模式，只需要編寫命令即可：
public class CommandHelloWorld extends HystrixCommand<String> { private final String name; public CommandHelloWorld(String name) { super(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("HelloWorld")); this.name = name; } @Override protected String run() throws Exception { // 完成業務邏輯 return "Hello " + name + "!"; } @Override protected String getFallback() { // run方法丟擲異常的時候返回備用結果 return "Hello Failure " + name + "!"; } }
測試用例：
@Test
public void test() {
assertEquals("Hello World!", new CommandHelloWorld("World").execute());
assertEquals("Hello Format!", new CommandHelloWorld("Format").execute());
}
可能有的人覺得寫Command有點麻煩，Hystrix提供了一個類庫javanica，可以使用@HystrixCommand註解完成命令的編寫。
在SpringCloud中使用Hystrix
要在SpringCloud中使用斷路器，需要加上@EnableCircuitBreaker註解：
...
@EnableCircuitBreaker
...
public class RibbonApplication { ... }
然後在對應的方法上加入@HystrixCommand註解實現斷路器功能，當service方法對應的服務發生異常的時候，會跳轉到serviceFallback方法執行：
@HystrixCommand(fallbackMethod = "serviceFallback") // 加入@HystrixCommand註解實現斷路器功能 public String service() { // 原先的方法 return restTemplate.getForEntity("...", String.class).getBody(); } public String serviceFallback() { // fallback方法 return "error"; }
工作原理
加上@EnableCircuitBreaker註解之後，就可以使用斷路器功能，所以SpringCloud內部是如何整合Hystrix的話先從這個註解開始分析。
@EnableCircuitBreaker註解定義如下：
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@Import(EnableCircuitBreakerImportSelector.class)
public @interface EnableCircuitBreaker {
}
import了EnableCircuitBreakerImportSelector這個selector：
public class EnableCircuitBreakerImportSelector extends
SpringFactoryImportSelector<EnableCircuitBreaker> {
@Override
protected boolean isEnabled() {
return new RelaxedPropertyResolver(getEnvironment()).getProperty(
"spring.cloud.circuit.breaker.enabled", Boolean.class, Boolean.TRUE);
}
}
在之前的這篇SpringBoot自動化配置的註解開關原理文章中分析過selector的原理，這個EnableCircuitBreakerImportSelector會載入spring.factories屬性檔案中key為org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker的類：
org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker=\
org.springframework.cloud.netflix.hystrix.HystrixCircuitBreakerConfiguration
會載入HystrixCircuitBreakerConfiguration這個配置類。
這個配置類內部構造了一個aspect：
@Bean
public HystrixCommandAspect hystrixCommandAspect() {
return new HystrixCommandAspect();
}
這個aspect對應的pointcut如下，所以使用@HystrixCommand註解修飾的方法會被這個aspect處理：
@annotation(com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand) || @annotation(com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCollapser)
對應的aop處理方法：
public Object methodsAnnotatedWithHystrixCommand(final ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
Method method = getMethodFromTarget(joinPoint); // 得到初始的方法
Validate.notNull(method, "failed to get method from joinPoint: %s", joinPoint);
if (method.isAnnotationPresent(HystrixCommand.class) && method.isAnnotationPresent(HystrixCollapser.class)) { // 如果使用@HystrixCommand註解和@HystrixCollapser註解同時修改，不允許
throw new IllegalStateException("method cannot be annotated with HystrixCommand and HystrixCollapser " +
"annotations at the same time");
}
MetaHolderFactory metaHolderFactory = META_HOLDER_FACTORY_MAP.get(HystrixPointcutType.of(method));
MetaHolder metaHolder = metaHolderFactory.create(joinPoint); // 建立一個MetaHolder，這個MetaHolder封裝了方法中的一些以及Hystrix的一些資訊
HystrixInvokable invokable = HystrixCommandFactory.getInstance().create(metaHolder); // 根據這個metaHolder創建出一個HystrixInvokable，也就是一個HystrixCommand
ExecutionType executionType = metaHolder.isCollapserAnnotationPresent() ?
metaHolder.getCollapserExecutionType() : metaHolder.getExecutionType(); // 得到執行型別，有3種類型：1. 非同步 2. 同步 3. reactive
Object result;
try {
result = CommandExecutor.execute(invokable, executionType, metaHolder);
} catch (HystrixBadRequestException e) {
throw e.getCause();
}
return result;
}
CommandExecutor的execute方法：
public static Object execute(HystrixInvokable invokable, ExecutionType executionType, MetaHolder metaHolder) throws RuntimeException {
Validate.notNull(invokable);
Validate.notNull(metaHolder);
switch (executionType) {
case SYNCHRONOUS: { // 同步方式的話，呼叫HystrixCommand的execute方法
return castToExecutable(invokable, executionType).execute();
}
case ASYNCHRONOUS: { // 非同步方式的話，呼叫HystrixCommand的queue方法
HystrixExecutable executable = castToExecutable(invokable, executionType);
if (metaHolder.hasFallbackMethodCommand()
&& ExecutionType.ASYNCHRONOUS == metaHolder.getFallbackExecutionType()) {
return new FutureDecorator(executable.queue());
}
return executable.queue();
}
case OBSERVABLE: { // reactive方式的話，呼叫HystrixCommand的observe或者toObservable方法
HystrixObservable observable = castToObservable(invokable);
return ObservableExecutionMode.EAGER == metaHolder.getObservableExecutionMode() ? observable.observe() : observable.toObservable();
}
default:
throw new RuntimeException("unsupported execution type: " + executionType);
}
}
根據metaHolder創建出HystrixCommand的過程在HystrixCommandBuilderFactory中：
return HystrixCommandBuilder.builder()
.setterBuilder(createGenericSetterBuilder(metaHolder))
.commandActions(createCommandActions(metaHolder))
.collapsedRequests(collapsedRequests)
.cacheResultInvocationContext(createCacheResultInvocationContext(metaHolder))
.cacheRemoveInvocationContext(createCacheRemoveInvocationContext(metaHolder))
.ignoreExceptions(metaHolder.getHystrixCommand().ignoreExceptions())
.executionType(metaHolder.getExecutionType())
.build();
所以這個aspect的作用就是把一個普通的Java方法轉換成HystrixCommand。
其它
HystrixCircuitBreakerConfiguration配置類中有個HystrixWebConfiguration內部配置類，它構造了一個HystrixStreamEndpoint這個endpoint，這個endpoint使用HystrixMetricsStreamServlet暴露出/hystrix.stream地址來獲取hystrix的metrics資訊。
Hystrix還提供了一個dashboard，這個dashboard可以檢視各個斷路器的健康狀況，要使用這個dashboard，在專案中加入這些依賴：
<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>
然後在程式碼里加上開關：
@EnableHystrixDashboard
...
啟動專案，開啟：
http://localhost:3333/hystrix
輸入：
http://localhost:3333/hystrix.stream
我們使用wrk模擬請求：
wrk -c 10 -t 10 -d 20s http://localhost:3333/add
然後dashboard中發生了變化：
參考資料
http://cloud.spring.io/spring-cloud-static/Brixton.SR7/