浅析Spring Boot单体应用熔断技术的使用

壹、入围方案

Sentinel

  • github地址:https://sentinelguard.io/zh-cn/docs/introduction.html
  • 阿里出品,Spring Cloud Alibaba限流组件,目前持续更新中
  • 自带Dashboard,可以查看接口Qps等,并且可以动态修改各种规则
  • 流量控制,直接限流、冷启动、排队
  • 熔断降级,限制并发限制数和相应时间
  • 系统负载保护,提供系统级别防护,限制总体CPU等
  • 主要核心:资源,规则(流量控制规则、熔断降级规则、系统保护规则、来源访问控制规则 和 热点参数规则。),和指标
  • 文档非常清晰和详细,中文
  • 支持动态规则(推模式和拉模式)

Hystrix

  • github地址:https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki
  • Netflix出品,Spring Cloud Netflix限流组件,已经停止新特性开发,只进行bug修复,最近更新为2018年,功能稳定
  • 有简单的dashboard页面
  • 以隔离和熔断为主的容错机制,超时或被熔断的调用将会快速失败,并可以提供 fallback 机制的初代熔断框架,异常统计基于滑动窗口

resilience4j

  • github地址:https://resilience4j.readme.io/docs
  • 是一款轻量、简单,并且文档非常清晰、丰富的熔断工具。是Hystrix替代品,实现思路和Hystrix一致,目前持续更新中
  • 需要自己对micrometer、prometheus以及Dropwizard metrics进行整合
  • CircuitBreaker 熔断
  • Bulkhead 隔离
  • RateLimiter QPS限制
  • Retry 重试
  • TimeLimiter 超时限制
  • Cache 缓存

自己实现(基于Guava)

  • 基于Guava的令牌桶,可以轻松实现对QPS进行限流

贰、技术对比

叁、应用改造

3.1、sentinel

3.1.1、引入依赖

<dependency>
  <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
  <version>2.0.3.RELEASE</version>
</dependency>

3.1.2、改造接口或者service层

@SentinelResource(value = "allInfos",fallback = "errorReturn")

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
public @interface SentinelResource {
  //资源名称
  String value() default "";

  //流量方向
  EntryType entryType() default EntryType.OUT;

  //资源类型
  int resourceType() default 0;

  //异常处理方法
  String blockHandler() default "";

  //异常处理类
  Class<?>[] blockHandlerClass() default {};

  //熔断方法
  String fallback() default "";

  //默认熔断方法
  String defaultFallback() default "";

  //熔断类
  Class<?>[] fallbackClass() default {};

  //统计异常
  Class<? extends Throwable>[] exceptionsToTrace() default {Throwable.class};

  //忽略异常
  Class<? extends Throwable>[] exceptionsToIgnore() default {};
}
@RequestMapping("/get")
@ResponseBody
@SentinelResource(value = "allInfos",fallback = "errorReturn")
public JsonResult allInfos(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @RequestParam Integer num){
    try {
      if (num % 2 == 0) {
        log.info("num % 2 == 0");
        throw new BaseException("something bad with 2", 400);
      }
      return JsonResult.ok();
    } catch (ProgramException e) {
      log.info("error");
      return JsonResult.error("error");
    }
  }

3.1.3、针对接口配置熔断方法或者限流方法

默认过滤拦截所有Controller接口

/**
   * 限流,参数需要和方法保持一致
   * @param request
   * @param response
   * @param num
   * @return
   * @throws BlockException
   */
  public JsonResult errorReturn(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @RequestParam Integer num) throws BlockException {
    return JsonResult.error("error 限流" + num );
  }

  /**
   * 熔断,参数需要和方法保持一直,并且需要添加BlockException异常
   * @param request
   * @param response
   * @param num
   * @param b
   * @return
   * @throws BlockException
   */
  public JsonResult errorReturn(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @RequestParam Integer num,BlockException b) throws BlockException {
    return JsonResult.error("error 熔断" + num );
  }

注意也可以不配置限流或者熔断方法。通过全局异常去捕获UndeclaredThrowableException或者BlockException避免大量的开发量

3.1.4、接入dashboard

spring:
 cloud:
  sentinel:
   transport:
    port: 8719
    dashboard: localhost:8080

3.1.5、规则持久化和动态更新

接入配置中心如:zookeeper等等,并对规则采用推模式

3.2、hystrix

3.2.1、引入依赖

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
  <version>2.0.4.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
  <version>2.0.4.RELEASE</version>
</dependency>

3.2.2、改造接口

@HystrixCommand(fallbackMethod = "timeOutError")

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface HystrixCommand {
  String groupKey() default "";

  String commandKey() default "";

  String threadPoolKey() default "";

  String fallbackMethod() default "";

  HystrixProperty[] commandProperties() default {};

  HystrixProperty[] threadPoolProperties() default {};

  Class<? extends Throwable>[] ignoreExceptions() default {};

  ObservableExecutionMode observableExecutionMode() default ObservableExecutionMode.EAGER;

  HystrixException[] raiseHystrixExceptions() default {};

  String defaultFallback() default "";
}
@RequestMapping("/get")
@ResponseBody
@HystrixCommand(fallbackMethod = "fallbackMethod")
public JsonResult allInfos(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @RequestParam Integer num){
  try {
    if (num % 3 == 0) {
      log.info("num % 3 == 0");
      throw new BaseException("something bad whitch 3", 400);
    }

    return JsonResult.ok();
  } catch (ProgramException | InterruptedException exception) {
    log.info("error");
    return JsonResult.error("error");
  }
}

3.2.3、针对接口配置熔断方法

/**
 * 该方法是熔断回调方法,参数需要和接口保持一致
 * @param request
 * @param response
 * @param num
 * @return
 */
public JsonResult fallbackMethod(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @RequestParam Integer num) {
  response.setStatus(500);
  log.info("发生了熔断!!");
  return JsonResult.error("熔断");
}

3.2.4、配置默认策略

hystrix:
 command:
  default:
   execution:
    isolation:
     strategy: THREAD
     thread:
      # 线程超时15秒,调用Fallback方法
      timeoutInMilliseconds: 15000
   metrics:
    rollingStats:
     timeInMilliseconds: 15000
   circuitBreaker:
    # 10秒内出现3个以上请求(已临近阀值),并且出错率在50%以上,开启断路器.断开服务,调用Fallback方法
    requestVolumeThreshold: 3
    sleepWindowInMilliseconds: 10000

3.2.5、接入监控

曲线:用来记录2分钟内流量的相对变化,我们可以通过它来观察到流量的上升和下降趋势。

集群监控需要用到注册中心

3.3、resilience4j

3.3.1、引入依赖

dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
  <scope>test</scope>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
  <artifactId>resilience4j-spring-boot2</artifactId>
  <version>1.6.1</version>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
  <artifactId>resilience4j-bulkhead</artifactId>
  <version>1.6.1</version>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
  <artifactId>resilience4j-ratelimiter</artifactId>
  <version>1.6.1</version>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
  <artifactId>resilience4j-timelimiter</artifactId>
  <version>1.6.1</version>
</dependency>

可以按需要引入:bulkhead,ratelimiter,timelimiter等

3.3.2、改造接口

@RequestMapping("/get")
@ResponseBody
//@TimeLimiter(name = "BulkheadA",fallbackMethod = "fallbackMethod")
@CircuitBreaker(name = "BulkheadA",fallbackMethod = "fallbackMethod")
@Bulkhead(name = "BulkheadA",fallbackMethod = "fallbackMethod")
public JsonResult allInfos(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @RequestParam Integer num){
  log.info("param----->" + num);
  try {
    //Thread.sleep(num);

    if (num % 2 == 0) {
      log.info("num % 2 == 0");
      throw new BaseException("something bad with 2", 400);
    }

    if (num % 3 == 0) {
      log.info("num % 3 == 0");
      throw new BaseException("something bad whitch 3", 400);
    }

    if (num % 5 == 0) {
      log.info("num % 5 == 0");
      throw new ProgramException("something bad whitch 5", 400);
    }
    if (num % 7 == 0) {
      log.info("num % 7 == 0");
      int res = 1 / 0;
    }
    return JsonResult.ok();
  } catch (BufferUnderflowException e) {
    log.info("error");
    return JsonResult.error("error");
  }
}

3.3.3、针对接口配置熔断方法

/**
 * 需要参数一致,并且加上相应异常
 * @param request
 * @param response
 * @param num
 * @param exception
 * @return
 */
public JsonResult fallbackMethod(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, @RequestParam Integer num, BulkheadFullException exception) {
  return JsonResult.error("error 熔断" + num );
}

3.3.4、配置规则

resilience4j.circuitbreaker:
  instances:
    backendA:
      registerHealthIndicator: true
      slidingWindowSize: 100
    backendB:
      registerHealthIndicator: true
      slidingWindowSize: 10
      permittedNumberOfCallsInHalfOpenState: 3
      slidingWindowType: TIME_BASED
      minimumNumberOfCalls: 20
      waitDurationInOpenState: 50s
      failureRateThreshold: 50
      eventConsumerBufferSize: 10
      recordFailurePredicate: io.github.robwin.exception.RecordFailurePredicate

resilience4j.retry:
  instances:
    backendA:
      maxRetryAttempts: 3
      waitDuration: 10s
      enableExponentialBackoff: true
      exponentialBackoffMultiplier: 2
      retryExceptions:
        - org.springframework.web.client.HttpServerErrorException
        - java.io.IOException
      ignoreExceptions:
        - io.github.robwin.exception.BusinessException
    backendB:
      maxRetryAttempts: 3
      waitDuration: 10s
      retryExceptions:
        - org.springframework.web.client.HttpServerErrorException
        - java.io.IOException
      ignoreExceptions:
        - io.github.robwin.exception.BusinessException

resilience4j.bulkhead:
  instances:
    backendA:
      maxConcurrentCalls: 10
    backendB:
      maxWaitDuration: 10ms
      maxConcurrentCalls: 20

resilience4j.thread-pool-bulkhead:
 instances:
  backendC:
   maxThreadPoolSize: 1
   coreThreadPoolSize: 1
   queueCapacity: 1

resilience4j.ratelimiter:
  instances:
    backendA:
      limitForPeriod: 10
      limitRefreshPeriod: 1s
      timeoutDuration: 0
      registerHealthIndicator: true
      eventConsumerBufferSize: 100
    backendB:
      limitForPeriod: 6
      limitRefreshPeriod: 500ms
      timeoutDuration: 3s

resilience4j.timelimiter:
  instances:
    backendA:
      timeoutDuration: 2s
      cancelRunningFuture: true
    backendB:
      timeoutDuration: 1s
      cancelRunningFuture: false

配置的规则可以被代码覆盖

3.3.5、配置监控

如grafana等

肆、关注点

  • 是否需要过滤部分异常
  • 是否需要全局默认规则
  • 可能需要引入其他中间件
  • k8s流量控制
  • 规则存储和动态修改
  • 接入改造代价

【后面的话】

个人建议的话,比较推荐sentinel,它提供了很多接口便于开发者自己拓展,同时我觉得他的规则动态更新也比较方便。最后是相关示例代码:单体应用示例代码

以上就是浅析Spring Boot单体应用熔断技术的使用的详细内容,更多关于Spring Boot单体应用熔断技术的资料请关注我们其它相关文章!

(0)

相关推荐

  • 浅谈HBase在SpringBoot项目里的应用(含HBaseUtil工具类)

    背景: 项目这两个月开始使用HBase来读写数据,网上现成的HBase工具类要么版本混杂,要么只是Demo级别的简单实现,各方面都不完善: 而且我发现HBase查询有很多种方式,首先大方向上有 Get 和 Scan两种,其次行键.列族.列名(限定符).列值(value).时间戳版本等多种组合条件,还有各种过滤器的选择,协处理器的应用,所以必须根据自己项目需求和HBase行列设计来自定义HBase工具类和实现类! 经过我自己的研究整理,在此分享下初步的实现方案吧 ~ 注:HBase版本:1.3.0

  • SpringBoot如何使用feign实现远程接口调用和错误熔断

    这篇文章主要介绍了SpringBoot如何使用feign实现远程接口调用和错误熔断,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下 1.第一步,新建两个简单的springboot项目并创建rest接口 demo系统的rest接口 plus系统的调用接口 2.在项目pom文件里导入feign和hystrix的pom依赖包 <properties> <java.version>1.8</java.version> <s

  • SpringBoot应用整合ELK实现日志收集的示例代码

    ELK即Elasticsearch.Logstash.Kibana,组合起来可以搭建线上日志系统,本文主要讲解使用ELK来收集SpringBoot应用产生的日志. ELK中各个服务的作用 Elasticsearch:用于存储收集到的日志信息: Logstash:用于收集日志,SpringBoot应用整合了Logstash以后会把日志发送给Logstash,Logstash再把日志转发给Elasticsearch: Kibana:通过Web端的可视化界面来查看日志. 使用Docker Compos

  • Jenkins Pipeline 部署 SpringBoot 应用的教程详解

    一. 安装依赖包 yum install -y wget yum install -y gcc-c++ yum install -y zlib-devel perl-ExtUtils-MakeMaker yum -y install curl-devel expat-devel gettext-devel openssl-devel zlib-devel gcc perl-ExtUtils-MakeMaker yum install -y openssh-clients yum install

  • SpringBoot应用快速部署到K8S的详细教程

    欢迎访问我的GitHub https://github.com/zq2599/blog_demos 内容: 所有原创文章分类汇总及配套源码,涉及Java.Docker.Kubernetes.DevOPS等: 背景 对于生产环境,我们一般会用CI&&CD工具完成整个构建和部署,因此本文不适合生产环境:对于学习和开发环境,我们频繁修改代码,又想快速见到效果,本文就是针对这种场景的: 内容简介 如果您正在开发SpringBoot应用,并且应用部署在K8S环境,可以参考本文将应用快速部署到K8S环

  • 如何在Spring Boot应用中优雅的使用Date和LocalDateTime的教程详解

    Java8已经发布很多年了,但是很多人在开发时仍然坚持使用着Date和SimpleDateFormat进行时间操作.SimpleDateFormat不是线程安全的,而Date处理时间很麻烦,所以Java8提供了LocalDateTime.LocalDate和LocalTime等全新的时间操作API.无论是Date还是LocalDate,在开发Spring Boot应用时经常需要在每个实体类的日期字段上加上@DateTimeFormat注解来接收前端传值与日期字段绑定,加上@JsonFormat注

  • Shiro + JWT + SpringBoot应用示例代码详解

    1.Shiro的简介 Apache Shiro是一种功能强大且易于使用的Java安全框架,它执行身份验证,授权,加密和会话管理,可用于保护 从命令行应用程序,移动应用程序到Web和企业应用程序等应用的安全. Authentication 身份认证/登录,验证用户是不是拥有相应的身份: Authorization 授权,即权限验证,验证某个已认证的用户是否拥有某个权限:即判断用户是否能做事情,常见的如:验证某个用户是否拥有某个角色.或者细粒度的验证某个用户对某个资源是否具有某个权限: Crypto

  • SpringBoot集成WebSocket长连接实际应用详解

    前言: 一.WebSocket之初出茅驴 官方定义:WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议.WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单,允许服务端主动向客户端推送数据.在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输.是真正的双向平等对话,属于服务器推送技术的一种. 太官方啦,还是博主过来翻译一下吧 :WebSocket技术只需要service和client建立一次连接,就能实现服

  • 浅析Spring Boot单体应用熔断技术的使用

    壹.入围方案 Sentinel github地址:https://sentinelguard.io/zh-cn/docs/introduction.html 阿里出品,Spring Cloud Alibaba限流组件,目前持续更新中 自带Dashboard,可以查看接口Qps等,并且可以动态修改各种规则 流量控制,直接限流.冷启动.排队 熔断降级,限制并发限制数和相应时间 系统负载保护,提供系统级别防护,限制总体CPU等 主要核心:资源,规则(流量控制规则.熔断降级规则.系统保护规则.来源访问控

  • 深入浅析 Spring Boot Starter

    Spring Boot 简介 Spring框架功能很强大,但是就算是一个很简单的项目,我们也要配置很多东西.因此就有了Spring Boot框架,它的作用很简单,就是帮我们自动配置.Spring Boot框架的核心就是自动配置,只要存在相应的jar包,Spring就帮我们自动配置.如果默认配置不能满足需求,我们还可以替换掉自动配置类,使用我们自己的配置.另外,Spring Boot还集成了嵌入式的Web服务器,系统监控等很多有用的功,让我们快速构建企业及应用程序. 依赖管理是任何复杂项目的关键部

  • 浅析Spring Boot中的spring-boot-load模块

    一.前言 正常情况下classloader只能找到jar里面当前目录或者文件类里面的*.class文件.为了能够加载嵌套jar里面的资源之前都是把嵌套jar里面的class文件和应用的class文件打包为一个jar,这样就不存在嵌套jar了,但是这样做就不能很清晰的知道应用到底依赖了哪些东西,哪些是应用自己的,另外多个jar里面的class可能内容不一样但是文件名却一样.springboot中spring-boot-loader就是为优雅解决这个问题而诞生的. spring-boot-loade

  • spring boot开发遇到坑之spring-boot-starter-web配置文件使用教程

    本篇我将继续向小伙伴介绍springboot配置文件的配置,已经全局配置参数如何使用,好了下面开始我们今天的内容介绍. 我们知道Spring Boot支持容器的自动配置,默认是Tomcat,当然我们也是可以进行修改的: 1.首先我们排除spring-boot-starter-web依赖中的Tomcat:在pom文件中排除tomcat的starter <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <

  • spring boot 自定义starter的实现教程

    spring boot 使用 starter 解决了很多配置问题, 但是, 他是怎么来解决这些问题的呢? 这里通过一个简单的例子, 来看一下, starter是怎么来设置默认配置的. 一. 建 starter 项目 自定义的starter, 项目命名规范是: 自定义名-spring-boot-starter 先来看一下, 我最后的目录结构 1. 修改pom.xml文件 <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns

  • 在Spring boot的项目中使用Junit进行单体测试

    使用Junit或者TestNG可以进行单体测试,这篇文章简单说明一下如何在Spring boot的项目中使用Junit进行单体测试. pom设定 pom中需要添加spring-boot-starter-test <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>

  • Spring Boot日志技术logback原理及配置解析

    一.logback日志技术介绍 Spring Boot中使用的日志技术为logback.其与Log4J都出自同一人,性能要优于Log4J,是Log4J的替代者. 在Spring Boot中若要使用logback,则需要具有spring-boot-starter-logging依赖,而该依赖被spring-boot-starter-web所依赖,即不用直接导入spring-boot-starter-logging依赖. 二.添加配置属性 该文件名为logback.xml,且必须要放在src/mai

  • 基于JWT的spring boot权限验证技术实现教程

    JWT简介 Json Web Token(JWT):JSON网络令牌,是为了在网络应用环境间传递声明而制定的一种基于JSON的开放标准((RFC 7519).JWT是一个轻便的安全跨平台传输格式,定义了一个紧凑的自包含的方式用于通信双方之间以 JSON 对象行使安全的传递信息.因为数字签名的存在,这些信息是可信的. 实现步骤: 环境spring boot 1.添加jwt依赖 <dependency> <groupId>com.auth0</groupId> <ar

  • Spring Boot 自动配置之条件注解浅析

    Spring Boot 神奇的自动配置,主要依靠大量的条件注解来使用配置自动化. 根据满足某一个特定条件创建一个特定的Bean.比如说,在某些系统变量下创建Bean,或者只有在某个Bean创建后才去创建另外一个Bean. 就是根据条件来控制Bean的创建行为,可以利用该特性来进行一些自动配置. 一.常用的条件注解 @Conditional 依赖的条件 @ConditionalOnBean  在某个Bean存在的条件下 @ConditionalOnMissingBean 在某个Bean不存在的条件

  • spring boot使用sonarqube来检查技术债务

    作为代码质量检查的流行工具,比如Sonarqube能够检查代码的"七宗罪",跟代码结合起来能够更好地提高代码的质量,让我们来看一下,刚刚写的Springboot2的HelloWorld的代码有什么"罪". Sonarqube Sonarqube可以使用docker版本快速搭建,可以参看一下Easypack整理的镜像,具体使用可以参看如下链接,这里不再赘述: https://hub.docker.com/r/liumiaocn/sonarqube/ 环境假定 本文使用

随机推荐