hystrix-process
文章树列

深入 Hystrix 执行时内部原理

前面我们了解了 Hystrix 最基本的支持高可用的技术:资源隔离 + 限流

  • 创建 command;
  • 执行这个 command;
  • 配置这个 command 对应的 group 和线程池。

这里,我们要讲一下,你开始执行这个 command,调用了这个 command 的 execute() 方法之后,Hystrix 底层的执行流程和步骤以及原理是什么。

在讲解这个流程的过程中,我会带出来 Hystrix 其他的一些核心以及重要的功能。

这里是整个 8 大步骤的流程图,我会对每个步骤进行细致的讲解。学习的过程中,对照着这个流程图,相信思路会比较清晰。

hystrix-process

步骤一:创建 command

一个 HystrixCommand 或 HystrixObservableCommand 对象,代表了对某个依赖服务发起的一次请求或者调用。创建的时候,可以在构造函数中传入任何需要的参数。

  • HystrixCommand 主要用于仅仅会返回一个结果的调用。
  • HystrixObservableCommand 主要用于可能会返回多条结果的调用。
1
2
3
4
5
// 创建 HystrixCommand
HystrixCommand hystrixCommand = new HystrixCommand(arg1, arg2);

// 创建 HystrixObservableCommand
HystrixObservableCommand hystrixObservableCommand = new HystrixObservableCommand(arg1, arg2);

步骤二:调用 command 执行方法

执行 command,就可以发起一次对依赖服务的调用。

要执行 command,可以在 4 个方法中选择其中的一个:execute()、queue()、observe()、toObservable()。

其中 execute() 和 queue() 方法仅仅对 HystrixCommand 适用。

  • execute():调用后直接 block 住,属于同步调用,直到依赖服务返回单条结果,或者抛出异常。
  • queue():返回一个 Future,属于异步调用,后面可以通过 Future 获取单条结果。
  • observe():订阅一个 Observable 对象,Observable 代表的是依赖服务返回的结果,获取到一个那个代表结果的 Observable 对象的拷贝对象。
  • toObservable():返回一个 Observable 对象,如果我们订阅这个对象,就会执行 command 并且获取返回结果。
1
2
3
4
K             value    = hystrixCommand.execute();
Future<K> fValue = hystrixCommand.queue();
Observable<K> oValue = hystrixObservableCommand.observe();
Observable<K> toOValue = hystrixObservableCommand.toObservable();

execute() 实际上会调用 queue().get() 方法,可以看一下 Hystrix 源码。

1
2
3
4
5
6
7
public R execute() {
try {
return queue().get();
} catch (Exception e) {
throw Exceptions.sneakyThrow(decomposeException(e));
}
}

而在 queue() 方法中,会调用 toObservable().toBlocking().toFuture()。

1
final Future<R> delegate = toObservable().toBlocking().toFuture();

也就是说,先通过 toObservable() 获得 Future 对象,然后调用 Future 的 get() 方法。那么,其实无论是哪种方式执行 command,最终都是依赖于 toObservable() 去执行的。

hystrix-process

步骤三:检查是否开启缓存

从这一步开始,就进入到 Hystrix 底层运行原理啦,看一下 Hystrix 一些更高级的功能和特性。

如果这个 command 开启了请求缓存 Request Cache,而且这个调用的结果在缓存中存在,那么直接从缓存中返回结果。否则,继续往后的步骤。

步骤四:检查是否开启了断路器

检查这个 command 对应的依赖服务是否开启了断路器。如果断路器被打开了,那么 Hystrix 就不会执行这个 command,而是直接去执行 fallback 降级机制,返回降级结果。

步骤五:检查线程池/队列/信号量是否已满

如果这个 command 线程池和队列已满,或者 semaphore 信号量已满,那么也不会执行 command,而是直接去调用 fallback 降级机制,同时发送 reject 信息给断路器统计。

步骤六:执行 command

调用 HystrixObservableCommand 对象的 construct() 方法,或者 HystrixCommand 的 run() 方法来实际执行这个 command。

  • HystrixCommand.run() 返回单条结果,或者抛出异常。
1
2
// 通过command执行,获取最新一条商品数据
ProductInfo productInfo = getProductInfoCommand.execute();
  • HystrixObservableCommand.construct() 返回一个 Observable 对象,可以获取多条结果。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Observable<ProductInfo> observable = getProductInfosCommand.observe();

// 订阅获取多条结果
observable.subscribe(new Observer<ProductInfo>() {
@Override
public void onCompleted() {
System.out.println("获取完了所有的商品数据");
}

@Override
public void onError(Throwable e) {
e.printStackTrace();
}

/**
* 获取完一条数据,就回调一次这个方法
*
* @param productInfo 商品信息
*/
@Override
public void onNext(ProductInfo productInfo) {
System.out.println(productInfo);
}
});

如果是采用线程池方式,并且 HystrixCommand.run() 或者 HystrixObservableCommand.construct() 的执行时间超过了 timeout 时长的话,那么 command 所在的线程会抛出一个 TimeoutException,这时会执行 fallback 降级机制,不会去管 run() 或 construct() 返回的值了。另一种情况,如果 command 执行出错抛出了其它异常,那么也会走 fallback 降级。这两种情况下,Hystrix 都会发送异常事件给断路器统计。

注意,我们是不可能终止掉一个调用严重延迟的依赖服务的线程的,只能说给你抛出来一个 TimeoutException。

如果没有 timeout,也正常执行的话,那么调用线程就会拿到一些调用依赖服务获取到的结果,然后 Hystrix 也会做一些 logging 记录和 metric 度量统计。

hystrix-process

步骤七:断路健康检查

Hystrix 会把每一个依赖服务的调用成功、失败、Reject、Timeout 等事件发送给 circuit breaker 断路器。断路器就会对这些事件的次数进行统计,根据异常事件发生的比例来决定是否要进行断路(熔断)。如果打开了断路器,那么在接下来一段时间内,会直接断路,返回降级结果。

如果在之后,断路器尝试执行 command,调用没有出错,返回了正常结果,那么 Hystrix 就会把断路器关闭。

步骤八:调用 fallback 降级机制

在以下几种情况中,Hystrix 会调用 fallback 降级机制。

  • 断路器处于打开状态;
  • 线程池/队列/semaphore满了;
  • command 执行超时;
  • run() 或者 construct() 抛出异常。

一般在降级机制中,都建议给出一些默认的返回值,比如静态的一些代码逻辑,或者从内存中的缓存中提取一些数据,在这里尽量不要再进行网络请求了。

在降级中,如果一定要进行网络调用的话,也应该将那个调用放在一个 HystrixCommand 中进行隔离。

  • HystrixCommand 中,实现 getFallback() 方法,可以提供降级机制。
  • HystrixObservableCommand 中,实现 resumeWithFallback() 方法,返回一个 Observable 对象,可以提供降级结果。

如果没有实现 fallback,或者 fallback 抛出了异常,Hystrix 会返回一个 Observable,但是不会返回任何数据。

不同的 command 执行方式,其 fallback 为空或者异常时的返回结果不同。

  • 对于 execute(),直接抛出异常。
  • 对于 queue(),返回一个 Future,调用 get() 时抛出异常。
  • 对于 observe(),返回一个 Observable 对象,但是调用 subscribe() 方法订阅它时,立即抛出调用者的 onError() 方法。
  • 对于 toObservable(),返回一个 Observable 对象,但是调用 subscribe() 方法订阅它时,立即抛出调用者的 onError() 方法。

不同的执行方式

  • execute(),获取一个 Future.get(),然后拿到单个结果。
  • queue(),返回一个 Future。
  • observe(),立即订阅 Observable,然后启动 8 大执行步骤,返回一个拷贝的 Observable,订阅时立即回调给你结果。
  • toObservable(),返回一个原始的 Observable,必须手动订阅才会去执行 8 大步骤。
新版下载
本文原创,商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

评论

发送评论 编辑评论


                        

待分类分类热门文章

标签热门文章排行

☛免责声明 ☛本站使用教程
Theme Argon With Ry-Plus By 清欢
我的第24569位朋友,历经142822次回眸才与你相遇
内容失效/资源代找/交流学习
内容失效/资源代找/交流学习