Spring Cloud Hystrix原理介绍

在微服务架构中，通常会存在多个服务层调用的情况，如果基础服务出现故障可能会发生级联传递，导致整个服务链上的服务不可用，如图1所示。

图1 服务故障的级联传递

在图1中，A为服务提供者，B为A的服务调用者，C和D是B的服务调用者。随着时间的推移，当A的不可用引起B的不可用，并将不可用逐渐放大到C和D时，整个服务就崩溃了。

为了解决服务级联失败这种问题，在分布式架构中产生了断路器等一系列的服务保护机制。分布式架构中的断路器，有些类似于我们生活中的空气开关，当电路发生短路等情况时，空气开关会立刻断开电流，以防止用电火灾的发生。

在Spring Cloud中，Spring Cloud Hystrix就是用来实现断路器、线程隔离等服务保护功能的。Spring Cloud Hystrix是基于Netflix的开源框架Hystrix实现的，该框架的使用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。

与空气开关不能自动重新打开有所不同的是，断路器是可以实现弹性容错的，在一定条件下它能够自动打开和关闭，其使用时主要有三种状态，如图2所示。

在图2中，断路器的开关由关闭到打开的状态是通过当前服务健康状况(服务的健康状况=请求失败数/请求总数)和设定阈值(默认为10秒内的20次故障)比较决定的。当断路器开关关闭时，请求被允许通过断路器，如果当前健康状况高于设定阈值，开关继续保持关闭;如果当前健康状况低于设定阈值，开关则切换为打开状态。当断路器开关打开时，请求被禁止通过;如果设置了fallback方法，则会进入fallback的流程。当断路器开关处于打开状态，经过一段时间后，断路器会自动进入半开状态，这时断路器只允许一个请求通过;当该请求调用成功时，断路器恢复到关闭状态;若该请求失败，断路器继续保持打开状态，接下来的请求会被禁止通过。

图2 断路器的三种状态转换

Spring Cloud Hystrix能保证服务调用者在调用异常服务时快速地返回结果，避免大量的同步等待，这是通过HystrixCommand的fallback方法实现的，如图3所示。

图3 fallback方法

在图3中，虽然A服务仍然不可用，但采用fallback的方式可以给用户一个友好的提示结果，这样就避免了其他服务的崩溃问题。

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