Java RPC框架熔断降级机制原理解析
为什么在RPC环节中有熔断以及降级的需求，详细的原因这里不多解释，从网上搜索一张图做示意。
熔断
我理解熔段主要解决如下几个问题：
当所依赖的对象不稳定时，能够起到快速失败的目的快速失败后，能够根据一定的算法动态试探所依赖对象是否恢复
比如产品详细页获取产品的好评总数时，由于后端服务异常导致客户端每次都需要等到超时。如果短时间内服务不能恢复，那么这段时间内的所有请求时间都将是最大的超时时间，这类消费时间又得不到正确结果的现象是不能容忍的。所以遇到这类情况，就需要根据一定的算法判定服务短时间不可用，将后面的请求进行快速失败处理，这样可以节省服务等待时间。
同时，后端服务是有可能自主或者人为在一定时间内恢复的，所以之前被判定为快速失败的服务，需要有能力去试探服务是否已经恢复。
上面提到的快速失败以及自主恢复现象就是熔断
降级
降级是指自己的待遇下降了，从RPC调用环节来讲，就是去访问一个本地的伪装者而不是真实的服务，但这对调用端来说是没有区别的。拿电商展示某个产品的详细页来说：
当加载评论时，由于评论服务不可用，此时可以返回一些默认的评论当加载产品库存，由于库存服务不可用，此时可以固定显示一个库存数
上面提供返回默认评论，固定库存的服务就是伪装服务，这类服务一般不依赖其它服务，稳定性最高。由伪装者提供服务给客户端的现象就是服务降级。
RPC如何支持熔断与降级
一种最简单的办法就是借用hystrix来实现。
引入包依赖
由于示例未采用注解式方案，所以只需要引用下面两个包即可。
com.netflix.hystrix hystrix-core ${hystrix-version} com.netflix.hystrix hystrix-metrics-event-stream ${hystrix-version}
实现命令模式
hystrix遵循命令模式，这里可以往这个标准的UML图上去套。
创建一个新的类，RpcHystrixCommand，继承自HystrixCommand即可。
我这里采用线程隔离方式。
构造函数参数
由于需要远程调用，所以构造函数需要接收远程调用所需求必要参数
/** *远程目标方法 */ privateMethodmethod; /** *远程目标接口 */ privateObjectobj; /** *远程方法所需要的参数 */ privateObject[]params; /** *远程接口客户端引用注解 */ privateRpcReferencerpcReference; /** *RPC客户端配置 */ privateReferenceConfigreferenceConfig;
构造函数方法签名:
publicRpcHystrixCommand(Objectobj,Methodmethod,Object[]params,RpcReferencerpcReference,ReferenceConfigreferenceConfig)
初始化hystrix
这里只是一个示例，所以参数设置比较随意，详细的可参考文档。
super(Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("CircuitBreakerRpcHystrixCommandGroup"))
.andCommandKey(HystrixCommandKey.Factory.asKey("CircuitBreakerRpcHystrixCommandKey"))
.andCommandPropertiesDefaults(
HystrixCommandProperties.Setter()
.withCircuitBreakerEnabled(true)
.withCircuitBreakerRequestVolumeThreshold(1)
.withCircuitBreakerErrorThresholdPercentage(50)
.withCircuitBreakerSleepWindowInMilliseconds(5*1000)
.withMetricsRollingStatisticalWindowInMilliseconds(10*1000)
)
.andThreadPoolKey(HystrixThreadPoolKey.Factory.asKey("CircuitBreakerRpcHystrixCommandPool"))
.andThreadPoolPropertiesDefaults(
HystrixThreadPoolProperties.Setter().withCoreSize(100)
)
);
run()函数
run()函数就是正常调用时所需要执行的方法，将调用远程通信的逻辑迁移到此，由于此处不涉及今天讲的熔断降级，所以不用关心里面的代码。
@Override
protectedObjectrun(){
//执行远程调用
}
扩展rpcReference注解以支持降级
在之前的注解中增加一个属性，用来配置服务伪装者所属的类对象
public@interfaceRpcReference{
/**
*服务降级的伪装者类对象
*@return
*/
ClassfallbackServiceClazz()defaultObject.class;
}
getFallback()函数
当快速失败时，我们希望返回一些预先准备好的值给到客户端，实现这个需求就需要实现这个fallback函数。
伪装者的逻辑由于是客户端控制，所以我们通过参数来动态支持。通过rpcReference注解可以获取配置的伪装者
protectedObjectgetFallback(){
Method[]methods=this.rpcReference.fallbackServiceClazz().getMethods();
for(MethodmethodFallback:methods){
if(this.method.getName().equals(methodFallback.getName())){
try{
ObjectfallbackServiceMock=ApplicationContextUtils.getApplicationContext().getBean(this.rpcReference.fallbackServiceClazz());
returnmethodFallback.invoke(fallbackServiceMock,this.params);
}catch(IllegalAccessExceptione){
logger.error("RpcHystrixCommand.getFallbackerror",e);
}catch(InvocationTargetExceptione){
logger.error("RpcHystrixCommand.getFallbackerror",e);
}
}
}
thrownewRpcException("servicefallbackunimplement");
}
RpcProxy嵌入熔断降级机制
代理的invoke方法，将改调用命令模式的execute方法来代替。
@Override
publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args)throwsThrowable{
RpcHystrixCommandrpcHystrixCommand=newRpcHystrixCommand(proxy,method,args,this.reference,this.referenceConfig);
returnrpcHystrixCommand.execute();
}
客户端使用
dubbo有一个mock机制，功能有些弱，有兴趣可以自行研究。我这里更加倾向于根据逻辑来判断是否使用熔断降级，降级的逻辑需要有更多的支持。
SpringCloud的熔断降级的做法与我的类似,它是通过注解在接口上
@FeignClient(value="JIM-CLOUD-PROVIDER-SERVER",fallback=ProductServiceHystrix.class)
publicinterfaceProductService{
@RequestMapping(value="/product/{productId}",method=RequestMethod.GET)
StringgetById(@PathVariable("productId")finallongproductId);
}
创建伪装者接口
定义伪装者接口，约定成员方法的签名与真身相同。
publicinterfaceProductCommentMockService{
ProductgetById(LongproductId);
}
实现伪装者接口
实现伪装者接口，这里不光是简单的固定数据,可心任意编写伪装者业务逻辑，与普通的servicebean没有区别。
@Service
publicclassProductCommentMockServiceImplimplementsProductCommentMockService{
@Override
publicProductgetById(LongproductId){
ProductmockProduct=newProduct();
mockProduct.setId(0L);
mockProduct.setName("mockproductname");
returnmockProduct;
}
}
服务引用使用熔断降级机制
在引用远程服务接口的注解上，配置伪装者接口的类即可。
@RpcReference( maxExecutesCount=1, fallbackServiceClazz=ProductCommentMockService.class ) privateProductServiceproductService;
测试
故意不启动服务端，请求接口，此时出现mock数据说明组件功能正常。
{"id":0,"name":"mockproductname"}
待解决问题
由于熔断器采用的是新线程执行，所以会影响Rpc上下文传递的参数传递。
本文源码
https://github.com/jiangmin168168/jim-framework
文中代码是依赖上述项目的，如果有不明白的可下载源码
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。
声明：本文内容来源于网络，版权归原作者所有，内容由互联网用户自发贡献自行上传，本网站不拥有所有权，未作人工编辑处理，也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容，欢迎发送邮件至：czq8825#qq.com（发邮件时，请将#更换为@）进行举报，并提供相关证据，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。