如何解析Hystrix核心原理和斷路器源碼
這篇文章將為大家詳細講解有關如何解析Hystrix核心原理和斷路器源碼，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。
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Hystrix運行原理
構造一個HystrixCommand或HystrixObservableCommand對象
執(zhí)行命令。
檢查是否已命中緩存，如果命中直接返回。
檢查斷路器開關是否打開，如果打開，直接熔斷，走
fallback邏輯。檢查線程池/隊列/信號量是否已滿，如果已滿，直接拒絕請求，走
fallback邏輯。上面條件都不滿足，調用
HystrixObservableCommand.construct()方法HystrixCommand.run()方法，執(zhí)行業(yè)務邏輯。判斷運行業(yè)務邏輯方法是否出現(xiàn)異常或者超時，如果出現(xiàn)，直接降級，走
fallback邏輯。上報統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用戶計算斷路器狀態(tài)。
返回結果
從流程圖可以發(fā)現(xiàn)，只有出現(xiàn)
5和7兩種情況時，才會上報錯誤統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
斷路器運行原理
斷路器的開關控制邏輯如下：
在一個統(tǒng)計時間窗口內（
HystrixCommandProperties.metricsRollingStatisticalWindowInMilliseconds()），處理的請求數(shù)量達到設定的最小閾值（HystrixCommandProperties.circuitBreakerRequestVolumeThreshold()），并且錯誤百分比超過設定的最大閾值（HystrixCommandProperties.circuitBreakerErrorThresholdPercentage()），這時斷路器開關就會打開，斷路器狀態(tài)從轉換CLOSED切換為OPEN。當斷路器為打開狀態(tài)時，它他會直接熔斷所有請求（快速失?。?，走
fallback邏輯。經過一個睡眠窗口時間后（
HystrixCommandProperties.circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds()），Hystrix會放行一個請到后續(xù)服務，并將斷路器開關切換為半開狀態(tài)（HALF-OPEN）。如果該請求失敗，則斷路器會將熔斷開關切換為打開狀態(tài)（OPEN），繼續(xù)熔斷所有請求，直到下一個睡眠時間窗口的到來；如果該請求成功，則斷路器會切換到關閉狀態(tài)（CLOSED）,這時將允許所有請求通過，直到出現(xiàn)1步驟的情況，斷路器開關會切換為打開狀態(tài)(OPEN)。
斷路器源碼
Hystrix斷路器的實現(xiàn)類是HystrixCircuitBreaker，源碼如下：
/**
* Circuit-breaker logic that is hooked into {@link HystrixCommand} execution and will stop allowing executions if failures have gone past the defined threshold.
* 斷路器，在HystrixCommand執(zhí)行時會調用斷路器邏輯，如果故障超過定義的閾值，斷路器熔斷開關將會打開，這時將阻止任務執(zhí)行。
* <p>
* The default (and only) implementation will then allow a single retry after a defined sleepWindow until the execution
* succeeds at which point it will again close the circuit and allow executions again.
* <p>
* 默認（且唯一）實現(xiàn)將允許在定義的sleepWindow之后進行單次重試，直到執(zhí)行成功，此時它將再次關閉電路并允許再次執(zhí)行。
*/
public interface HystrixCircuitBreaker {
/**
* Every {@link HystrixCommand} requests asks this if it is allowed to proceed or not. It is idempotent and does
* not modify any internal state, and takes into account the half-open logic which allows some requests through
* after the circuit has been opened
* <p>
* 每個HystrixCommand請求都會詢問是否允許繼續(xù)（當斷路器開關為OPEN和HALF_OPEN都時返回false，當斷路器開關是CLOSE時或者到了下一個睡眠窗口時返回true）。
* 它是冪等的，不會修改任何內部狀態(tài)，并考慮到半開邏輯，當一個睡眠窗口到來時他會放行一些請求到后續(xù)邏輯
*
* @return boolean whether a request should be permitted (是否應允許請求)
*/
boolean allowRequest();
/**
* Whether the circuit is currently open (tripped).
* 判斷熔斷開關是否打開（如果是OPEN或HALF_OPEN時都返回true，如果為CLOSE時返回false，無副作用，是冪等方式）。
*
* @return boolean state of circuit breaker（返回斷路器的狀態(tài)）
*/
boolean isOpen();
/**
* Invoked on successful executions from {@link HystrixCommand} as part of feedback mechanism when in a half-open state.
* <p>
* 斷路器在處于半開狀態(tài)時，作為反饋機制的一部分，從HystrixCommand成功執(zhí)行時調用。
*/
void markSuccess();
/**
* Invoked on unsuccessful executions from {@link HystrixCommand} as part of feedback mechanism when in a half-open state.
* 斷路器當處于半開狀態(tài)時，作為反饋機制的一部分，從HystrixCommand執(zhí)行不成功的調用。
*/
void markNonSuccess();
/**
* Invoked at start of command execution to attempt an execution. This is non-idempotent - it may modify internal
* state.
* <p>
* 在命令執(zhí)行開始時調用以嘗試執(zhí)行，主要所用時判斷該請求是否可以執(zhí)行。這是非冪等的 - 它可能會修改內部狀態(tài)。
*/
boolean attemptExecution();
}斷路器的默認實現(xiàn)就是它的一個內部類：
/**
* @ExcludeFromJavadoc
* @ThreadSafe
*/
class Factory {
// String is HystrixCommandKey.name() (we can't use HystrixCommandKey directly as we can't guarantee it implements hashcode/equals correctly)
// key是HystrixCommandKey.name()（我們不能直接使用HystrixCommandKey，因為我們無法保證它正確實現(xiàn)hashcode / equals）
private static ConcurrentHashMap<String, HystrixCircuitBreaker> circuitBreakersByCommand = new ConcurrentHashMap<String, HystrixCircuitBreaker>();
/**
* 根據(jù)HystrixCommandKey獲取HystrixCircuitBreaker
* Get the {@link HystrixCircuitBreaker} instance for a given {@link HystrixCommandKey}.
* <p>
* This is thread-safe and ensures only 1 {@link HystrixCircuitBreaker} per {@link HystrixCommandKey}.
*
* @param key {@link HystrixCommandKey} of {@link HystrixCommand} instance requesting the {@link HystrixCircuitBreaker}
* @param group Pass-thru to {@link HystrixCircuitBreaker}
* @param properties Pass-thru to {@link HystrixCircuitBreaker}
* @param metrics Pass-thru to {@link HystrixCircuitBreaker}
* @return {@link HystrixCircuitBreaker} for {@link HystrixCommandKey}
*/
public static HystrixCircuitBreaker getInstance(HystrixCommandKey key, HystrixCommandGroupKey group, HystrixCommandProperties properties, HystrixCommandMetrics metrics) {
// this should find it for all but the first time
// 根據(jù)HystrixCommandKey獲取斷路器
HystrixCircuitBreaker previouslyCached = circuitBreakersByCommand.get(key.name());
if (previouslyCached != null) {
return previouslyCached;
}
// if we get here this is the first time so we need to initialize
// Create and add to the map ... use putIfAbsent to atomically handle the possible race-condition of
// 2 threads hitting this point at the same time and let ConcurrentHashMap provide us our thread-safety
// If 2 threads hit here only one will get added and the other will get a non-null response instead.
// 第一次沒有獲取到斷路器，那么我們需要取初始化它
// 這里直接利用ConcurrentHashMap的putIfAbsent方法，它是原子操作，加入有兩個線程執(zhí)行到這里，將會只有一個線程將值放到容器中
// 讓我們省掉了加鎖的步驟
HystrixCircuitBreaker cbForCommand = circuitBreakersByCommand.putIfAbsent(key.name(), new HystrixCircuitBreakerImpl(key, group, properties, metrics));
if (cbForCommand == null) {
// this means the putIfAbsent step just created a new one so let's retrieve and return it
return circuitBreakersByCommand.get(key.name());
} else {
// this means a race occurred and while attempting to 'put' another one got there before
// and we instead retrieved it and will now return it
return cbForCommand;
}
}
/**
* 根據(jù)HystrixCommandKey獲取HystrixCircuitBreaker，如果沒有返回NULL
* Get the {@link HystrixCircuitBreaker} instance for a given {@link HystrixCommandKey} or null if none exists.
*
* @param key {@link HystrixCommandKey} of {@link HystrixCommand} instance requesting the {@link HystrixCircuitBreaker}
* @return {@link HystrixCircuitBreaker} for {@link HystrixCommandKey}
*/
public static HystrixCircuitBreaker getInstance(HystrixCommandKey key) {
return circuitBreakersByCommand.get(key.name());
}
/**
* Clears all circuit breakers. If new requests come in instances will be recreated.
* 清除所有斷路器。如果有新的請求將會重新創(chuàng)建斷路器放到容器。
*/
/* package */
static void reset() {
circuitBreakersByCommand.clear();
}
}
/**
* 默認的斷路器實現(xiàn)
* The default production implementation of {@link HystrixCircuitBreaker}.
*
* @ExcludeFromJavadoc
* @ThreadSafe
*/
/* package */class HystrixCircuitBreakerImpl implements HystrixCircuitBreaker {
private final HystrixCommandProperties properties;
private final HystrixCommandMetrics metrics;
enum Status {
// 斷路器狀態(tài)，關閉，打開，半開
CLOSED, OPEN, HALF_OPEN;
}
// 賦值操作不是線程安全的。若想不用鎖來實現(xiàn)，可以用AtomicReference<V>這個類，實現(xiàn)對象引用的原子更新。
// AtomicReference 原子引用，保證Status原子性修改
private final AtomicReference<Status> status = new AtomicReference<Status>(Status.CLOSED);
// 記錄斷路器打開的時間點（時間戳）,如果這個時間大于0表示斷路器處于打開狀態(tài)或半開狀態(tài)
private final AtomicLong circuitOpened = new AtomicLong(-1);
private final AtomicReference<Subscription> activeSubscription = new AtomicReference<Subscription>(null);
protected HystrixCircuitBreakerImpl(HystrixCommandKey key, HystrixCommandGroupKey commandGroup, final HystrixCommandProperties properties, HystrixCommandMetrics metrics) {
this.properties = properties;
this.metrics = metrics;
//On a timer, this will set the circuit between OPEN/CLOSED as command executions occur
// 在定時器上，當命令執(zhí)行發(fā)生時，這將在OPEN / CLOSED之間設置電路
Subscription s = subscribeToStream();
activeSubscription.set(s);
}
private Subscription subscribeToStream() {
/*
* This stream will recalculate the OPEN/CLOSED status on every onNext from the health stream
* 此流將重新計算運行狀況流中每個onNext上的OPEN / CLOSED狀態(tài)
*/
return metrics.getHealthCountsStream()
.observe()
.subscribe(new Subscriber<HealthCounts>() {
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
}
@Override
public void onNext(HealthCounts hc) {
// check if we are past the statisticalWindowVolumeThreshold
// 檢查一個時間窗口內的最小請求數(shù)
if (hc.getTotalRequests() < properties.circuitBreakerRequestVolumeThreshold().get()) {
// we are not past the minimum volume threshold for the stat window,
// so no change to circuit status.
// if it was CLOSED, it stays CLOSED
// IF IT WAS HALF-OPEN, WE NEED TO WAIT FOR A SUCCESSFUL COMMAND EXECUTION
// if it was open, we need to wait for sleep window to elapse
// 我們沒有超過統(tǒng)計窗口的最小音量閾值，所以我們不會去改變斷路器狀態(tài)，如果是closed狀態(tài)，他將保持這個狀態(tài)
// 如果是半開狀態(tài)，那么她需要等到一個成功的 Command執(zhí)行
// 如果是打開狀態(tài)，那么它需要等到這個時間窗口過去
} else {
// 檢查錯誤比例閥值
if (hc.getErrorPercentage() < properties.circuitBreakerErrorThresholdPercentage().get()) {
//we are not past the minimum error threshold for the stat window,
// so no change to circuit status.
// if it was CLOSED, it stays CLOSED
// if it was half-open, we need to wait for a successful command execution
// if it was open, we need to wait for sleep window to elapse
} else {
// our failure rate is too high, we need to set the state to OPEN
// 我們的失敗率太高，我們需要將狀態(tài)設置為OPEN
if (status.compareAndSet(Status.CLOSED, Status.OPEN)) {
circuitOpened.set(System.currentTimeMillis());
}
}
}
}
});
}
@Override
public void markSuccess() {
// 斷路器是處理半開并且HystrixCommand執(zhí)行成功，將狀態(tài)設置成關閉
if (status.compareAndSet(Status.HALF_OPEN, Status.CLOSED)) {
//This thread wins the race to close the circuit - it resets the stream to start it over from 0
//該線程贏得了關閉電路的競爭 - 它重置流以從0開始
metrics.resetStream();
Subscription previousSubscription = activeSubscription.get();
if (previousSubscription != null) {
previousSubscription.unsubscribe();
}
Subscription newSubscription = subscribeToStream();
activeSubscription.set(newSubscription);
circuitOpened.set(-1L);
}
}
@Override
public void markNonSuccess() {
// 斷路器是處理半開并且HystrixCommand執(zhí)行成功，將狀態(tài)設置成打開
if (status.compareAndSet(Status.HALF_OPEN, Status.OPEN)) {
//This thread wins the race to re-open the circuit - it resets the start time for the sleep window
// 該線程贏得了重新打開電路的競爭 - 它重置了睡眠窗口的開始時間
circuitOpened.set(System.currentTimeMillis());
}
}
@Override
public boolean isOpen() {
// 獲取配置判斷斷路器是否強制打開
if (properties.circuitBreakerForceOpen().get()) {
return true;
}
// 獲取配置判斷斷路器是否強制關閉
if (properties.circuitBreakerForceClosed().get()) {
return false;
}
return circuitOpened.get() >= 0;
}
@Override
public boolean allowRequest() {
// 獲取配置判斷斷路器是否強制打開
if (properties.circuitBreakerForceOpen().get()) {
return false;
}
// 獲取配置判斷斷路器是否強制關閉
if (properties.circuitBreakerForceClosed().get()) {
return true;
}
if (circuitOpened.get() == -1) {
return true;
} else {
// 如果是半開狀態(tài)則返回不允許Command執(zhí)行
if (status.get().equals(Status.HALF_OPEN)) {
return false;
} else {
// 檢查睡眠窗口是否過了
return isAfterSleepWindow();
}
}
}
private boolean isAfterSleepWindow() {
final long circuitOpenTime = circuitOpened.get();
final long currentTime = System.currentTimeMillis();
// 獲取配置的一個睡眠的時間窗口
final long sleepWindowTime = properties.circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds().get();
return currentTime > circuitOpenTime + sleepWindowTime;
}
@Override
public boolean attemptExecution() {
// 獲取配置判斷斷路器是否強制打開
if (properties.circuitBreakerForceOpen().get()) {
return false;
}
// 獲取配置判斷斷路器是否強制關閉
if (properties.circuitBreakerForceClosed().get()) {
return true;
}
if (circuitOpened.get() == -1) {
return true;
} else {
if (isAfterSleepWindow()) {
//only the first request after sleep window should execute
//if the executing command succeeds, the status will transition to CLOSED
//if the executing command fails, the status will transition to OPEN
//if the executing command gets unsubscribed, the status will transition to OPEN
// 只有一個睡眠窗口后的第一個請求會被執(zhí)行
// 如果執(zhí)行命令成功，狀態(tài)將轉換為CLOSED
// 如果執(zhí)行命令失敗，狀態(tài)將轉換為OPEN
// 如果執(zhí)行命令取消訂閱，狀態(tài)將過渡到OPEN
if (status.compareAndSet(Status.OPEN, Status.HALF_OPEN)) {
return true;
} else {
return false;
}
} else {
return false;
}
}
}
}isOpen()：判斷熔斷開關是否打開（該方法是否冪等和Hystrix版本相關）。allowRequest()：每個HystrixCommand請求都會詢問是否允許繼續(xù)執(zhí)行（當斷路器開關為OPEN和HALF_OPEN都時返回false，當斷路器開關是CLOSE或到了下一個睡眠窗口時返回true），它是冪等的，不會修改任何內部狀態(tài)，并考慮到半開邏輯，當一個睡眠窗口到來時他會放行一些請求到后續(xù)邏輯。attemptExecution()：在命令執(zhí)行開始時調用以嘗試執(zhí)行，主要所用時判斷該請求是否可以執(zhí)行。這是非冪等的，它可能會修改內部狀態(tài)。
這里需要注意的是
allowRequest()方法時冪等的，可以重復調用；attemptExecution()方法是有副作用的，不可以重復調用；isOpen()是否冪等和Hystrix版本有關。
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文章題目：如何解析Hystrix核心原理和斷路器源碼
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