使用Spring Boot + Resilience 4j实现断路器

栏目: Java · 发布时间: 5年前

内容简介：Resilience 4j提供以下功能。如果您打算在Spring Boot中使用它，可以使用Starter。请注意，Spring Boot 1.x和2.x系列之间的artifactId似乎有所不同。另外，上面只包含CircuitBreaker和RateLimiter，在使用其他功能时需要单独添加依赖项。（由于未准备好AutoConfigure，您还需要自己定义bean。）这次我将总结如何在Spring Boot 2.x系列中使用CircuitBreaker和RateLimiter。

Resilience 4j提供以下功能。

  • 断路器
  • RateLimiter
  • 舱壁
  • 重试
  • 高速缓存
  • TimeLimiter

如果您打算在Spring Boot中使用它，可以使用Starter。请注意，Spring Boot 1.x和2.x系列之间的artifactId似乎有所不同。另外，上面只包含CircuitBreaker和RateLimiter，在使用其他功能时需要单独添加依赖项。（由于未准备好AutoConfigure，您还需要自己定义bean。）

这次我将总结如何在Spring Boot 2.x系列中使用CircuitBreaker和RateLimiter。

环境

  • JDK 8
  • Spring Boot 2.1.2.RELEASE
  • Resilience 4j 0.13.2

断路器

当某些具有微服务的服务发生故障时，可以临时阻止对故障服务的访问并防止故障传播。

CircuitBreaker有三种状态：Closed，Open，HalfOpen。如果是正常的，则它是关闭的，如果处理失败超过一定数量，它将变为打开并且访问被阻止。当在打开状态下经过一段时间后，进入HalfOpen状态。如果处理在HalfOpen状态下失败超过一定量，则返回到关闭状态。

使用Spring Boot + Resilience 4j实现断路器

在Resilience 4j中，处理的成功和失败由环形缓冲器Ring Bit Buffer管理，并且当缓冲器中的故障数超过设定的速率时，状态转变。

断路器使用状态中的Ring Bit Buffer CLOSED来存储呼叫的成功或失败状态。成功的呼叫存储为0位，失败的呼叫存储为1位。Ring Bit Buffer具有（可配置的）固定大小。环位缓冲区在内部使用类似数据结构的 BitSet 来存储与布尔数组相比节省内存的位。BitSet使用long []数组来存储这些位。这意味着BitSet只需要一个包含16个长（64位）值的数组来存储1024个调用的状态。

使用Spring Boot + Resilience 4j实现断路器

例如，如果环形缓冲区的大小为10，则必须至少评估10个调用，然后才能计算故障率。如果仅评估了9个呼叫，即使所有9个呼叫都失败，断路器也不会打开。

用于Closed - > Open和HalfOpen - > Closed判断的环形缓冲区是不同的，可以定义大小，但使用相同的判断条件（错误率）。

在持续关闭时间结束后，断路器状态从OPEN更改为HALF_OPEN并允许调用以查看后端是否仍然不可用或已再次可用。

断路器使用另一个（可配置的）环位缓冲区来评估HALF_OPEN状态中的故障率。如果故障率高于配置的阈值，则状态将更改回OPEN。如果故障率低于或等于阈值，则状态变回CLOSED。

此外，处理的成功和失败由异常判断。默认情况下，如果任何异常抛出异常，则会将其视为处理失败，但您也可以指定要将其视为失败的条件。

设置

application.yml你可以设置定义多个断路器。

resilience4j:
    circuitbreaker:
        backends:
            circuitA: # ＃断路器名
                truering-buffer-size-in-closed-state: 5 ＃环形缓冲区是在封闭状态下使用的大小
                ring-buffer-size-in-half-open-state: 3 # HalfOpen 状态下的大小
                wait-duration-in-open-state : 5000 # Open持续时间
                failure-rate-threshold: 50 # 到打开状态的阈值
                record-failure-predicate: com.example.resilience.RecordFailurePredicate
                ignore-exceptions: #没有失败＃异常类和计数
                    - com.example.resilience.exception.BusinessException
                record-exceptions: ＃异常类失败和计数
                    - com.example.resilience.exception.SystemException
            circuitB:
                ・・・

如果你想只考虑一个特定的异常和故障使用RecordExceptions，当你不想忽视特定的异常时使用ignoreExceptions。

有两种方法可以使用Spring AOP并在函数中实现它。无论哪种实现，如果Circuit处于Open状态，它将生成CircuitBreakerOpenException。

在以下实现示例中，为简单起见，它不是微服务。最初RestTemplate，我认为这将是Service Class 调用其他服务API等使用等的过程。

Spring AOP实现

通过@CircuitBreaker(name = "hogehoge")注释到类或方法上则可以启用断路器。如果在类指定这个注释，则为所有公共方法启用断路器。

@Service
@CircuitBreaker(name = <font>"circuitB"</font><font>)
<b>public</b> <b>class</b> CircuitBreakerService {
    <b>public</b> String aop(String str) {
        <b>if</b> (str == <b>null</b>) {
            <b>throw</b> <b>new</b> RuntimeException();
        }
        <b>return</b> </font><font>"success!!"</font><font>;
    }
}
</font>

调用者不用考虑任何事情，只需执行该方法即可。

@RestController
@RequestMapping(<font>"/circuit"</font><font>)
<b>public</b> <b>class</b> CircuitBreakerController {
    <b>private</b> <b>final</b> CircuitBreakerService service;

    <b>public</b> CircuitBreakerController(CircuitBreakerService service) {
        <b>this</b>.service = service;
    }

    @GetMapping(</font><font>"/aop"</font><font>)
    <b>public</b> String aop(@RequestParam(required = false) String str) {
        <b>return</b> service.aop(str);
    }
}
</font>

如何写业务函数?

@Service
<b>public</b> <b>class</b> CircuitBreakerService {
    <b>public</b> String func(String str) {
        <b>if</b> (str == <b>null</b>) {
            <b>throw</b> <b>new</b> RuntimeException();
        }
        <b>return</b> <font>"success!!"</font><font>;
    }
}
</font>

调用端使用断路器的decorate~方法修饰要调用的方法。

@RestController
@RequestMapping(<font>"/circuit"</font><font>)
<b>public</b> <b>class</b> CircuitBreakerController {
    <b>private</b> <b>final</b> CircuitBreaker circuitBreaker;
    <b>private</b> <b>final</b> CircuitBreakerService service;

    <b>public</b> CircuitBreakerController(CircuitBreakerRegistry registry, CircuitBreakerService service) {
        <b>this</b>.circuitBreaker = registry.circuitBreaker(</font><font>"circuitA"</font><font>);
        <b>this</b>.service = service;
    }

    @GetMapping(</font><font>"/func"</font><font>)
    <b>public</b> String func(@RequestParam(required = false) String str) {
        <b>return</b> CircuitBreaker.decorateSupplier(circuitBreaker, () -> service.func(str)).get();
    }
}
</font>

后备处理

接下来，如果发生故障，执行回退过程怎么办？在Hystrix 的情况下，通过指定@HystrixCommand("hogeMethod")，由于Resilience4j没有设置的这样的功能，必须自己实现。

@RestController
@RequestMapping(<font>"/circuit"</font><font>)
<b>public</b> <b>class</b> CircuitBreakerController {
    <b>private</b> <b>final</b> CircuitBreaker circuitBreaker;
    <b>private</b> <b>final</b> CircuitBreakerService service;

    <b>public</b> CircuitBreakerController(CircuitBreakerRegistry registry, CircuitBreakerService service) {
        <b>this</b>.circuitBreaker = registry.circuitBreaker(</font><font>"circuitA"</font><font>);
        <b>this</b>.service = service;
    }

    @GetMapping(</font><font>"/func"</font><font>)
    <b>public</b> String func(@RequestParam(required = false) String str) {
        <b>return</b> Try.ofSupplier(CircuitBreaker.decorateSupplier(circuitBreaker, () -> service.func(str)))
                .recover(CircuitBreakerOpenException.<b>class</b>, </font><font>"Circuit is Open!!"</font><font>)
                .recover(RuntimeException.<b>class</b>, </font><font>"fallback!!"</font><font>).get();
    }
}
</font>

完整的源代码位于下方。 https://github.com/d-yosh/spring-boot-resilience4j-example

RateLimiter

您可以限制每单位时间的执行次数。

单位时间是一个周期，并且可以在一个周期中执行的数量是有限的。如果它超过了可以在一个循环中执行的上限，则让它等待，如果等待时间超过超时时间，则发生RequestNotPermitted。

在application.yml可以定义多个RateLimiter。

resilience4j:

ratelimiter:

limiters:

limiterA: # ＃Rate​​Limiter名称

limit-for-period: 1 # 每时间单位＃可执行处理数

limit-refresh-period-in-millis: 10000 # ＃单位时间（毫秒）

timeout-in-millis: 10000 ＃timeout time（milliseconds）

limiterB:

・・・

它与断路器实现方式相同，有两种方法可以使用Spring AOP并在业务函数中编写它。实现方法也类似于断路器。

@Service
@RateLimiter(name = <font>"limiterB"</font><font>)
<b>public</b> <b>class</b> RateLimiterService {
    <b>public</b> String func() {
        <b>return</b> LocalDateTime.now().toString();
    }
}
</font>

调用者不用考虑任何事情，只需执行该方法即可。

@RestController
@RequestMapping(<font>"/ratelimiter"</font><font>)
<b>public</b> <b>class</b> RateLimiterController {
    <b>private</b> <b>final</b> RateLimiterService service;

    <b>public</b> RateLimiterController(RateLimiterService service) {
        <b>this</b>.service = service;
    }

    @GetMapping(</font><font>"aop"</font><font>)
    <b>public</b> String aop() {
        <b>return</b> service.aop();
    }
}
</font>

函数方法：

@Service
<b>public</b> <b>class</b> RateLimiterService {
    <b>public</b> String func() {
        <b>return</b> LocalDateTime.now().toString();
    }
}

@RestController
@RequestMapping(<font>"/ratelimiter"</font><font>)
<b>public</b> <b>class</b> RateLimiterController {
    <b>private</b> <b>final</b> RateLimiter rateLimiter;
    <b>private</b> <b>final</b> RateLimiterService service;

    <b>public</b> RateLimiterController(RateLimiterRegistry registry, RateLimiterService service) {
        <b>this</b>.rateLimiter = registry.rateLimiter(</font><font>"limiterA"</font><font>);
        <b>this</b>.service = service;
    }

    @GetMapping(</font><font>"func"</font><font>)
    <b>public</b> String func() {
        <b>return</b> Try.ofSupplier(RateLimiter.decorateSupplier(rateLimiter, service::func))
                .recover(RequestNotPermitted.<b>class</b>, </font><font>"Request Not Permitted!!"</font><font>).get();
    }
}
</font>

后备处理，与断路器一样，没有自动执行回退处理的机制，因此您需要自己实现它。

完整的源代码位于下方。 https://github.com/d-yosh/spring-boot-resilience4j-example

单位时间为5秒，超时时间为1秒，每单位时间的执行次数为1。如果同时发送多个请求，则会发出失败请求。（如果您同时请求三个，则至少一个将始终失败。）

$ curl http:<font><i>//localhost:8080/ratelimiter/func</i></font><font>
2019-01-22T23:09:35.612
$ curl http:</font><font><i>//localhost:8080/ratelimiter/func</i></font><font>
Request Not Permitted!!
</font>

以上所述就是小编给大家介绍的《使用Spring Boot + Resilience 4j实现断路器》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持！

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