Java17---SpringCloud之Resilience4j实现服务熔断和降级

一、Resilience4j实现服务熔断和降级

1.1、计数滑动窗口

1.2、时间窗口滑动

二、窗壁隔离

一、Resilience4j实现服务熔断和降级

1.1、计数滑动窗口

8001端添加controller层代码

java 复制代码

@RestController
public class PayCircuitController {
    //=========Resilience4j CircuitBreaker 的例子
    @GetMapping(value = "/pay/circuit/{id}")
    public String myCircuit(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        if(id == -4) throw new RuntimeException("----circuit id 不能负数");
        if(id == 9999){
            try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
        }
        return "Hello, circuit! inputId:  "+id+" \t " + IdUtil.simpleUUID();
    }
}

添加openfeign接口

java 复制代码

@GetMapping(value = "/pay/circuit/{id}")
    public String myCircuit(@PathVariable("id") Integer id);

feign80端添加pom依赖及修改yml内容

XML 复制代码

<!--resilience4j-circuitbreaker-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-circuitbreaker-resilience4j</artifactId>
</dependency>
<!-- 由于断路保护等需要AOP实现，所以必须导入AOP包 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

java 复制代码

spring:
  application:
    name: cloud-consumer-openfeign-order
  ####Spring Cloud Consul for Service Discovery
  cloud:
    consul:
      host: localhost
      port: 8500
      discovery:
        prefer-ip-address: true #优先使用服务ip进行注册
        service-name: ${spring.application.name}
    openfeign:
      client:
        config:
          #单个微服务配置
          cloud-payment-service:
            #链接超时时间
            connect-timeout: 2000
            #读取超时时间
            read-timeout: 2000
      httpclient: #开启H5
        hc5:
          enabled: true
      compression:
        request:
          enabled: true
          min-request-size: 2048 #最小触发压缩的大小
          mime-types: text/xml,application/xml,application/json #触发压缩数据类型
        response:
          enabled: true
            #开启circuitbreaker和分组激活
      circuitbreaker:
        enabled: true
        group:
          enabled: true #没开分组永远不用分组的配置。精确优先、分组次之(开了分组)、默认最后
# feign日志以什么级别监控哪个接口
#logging:
#  level:
#    com:
#      cjc:
#        cloud:
#          apis:
#            PayFeignApi: debug
# Resilience4j CircuitBreaker 按照时间：TIME_BASED 的例子
resilience4j:
  timelimiter:
    configs:
      default:
        timeout-duration: 10s #神坑的位置，timelimiter 默认限制远程1s，超于1s就超时异常，配置了降级，就走降级逻辑
  circuitbreaker:
    configs:
      default:
        failureRateThreshold: 50 #设置50%的调用失败时打开断路器，超过失败请求百分⽐CircuitBreaker变为OPEN状态。
        slowCallDurationThreshold: 2s #慢调用时间阈值，高于这个阈值的视为慢调用并增加慢调用比例。
        slowCallRateThreshold: 30 #慢调用百分比峰值，断路器把调用时间⼤于slowCallDurationThreshold，视为慢调用，当慢调用比例高于阈值，断路器打开，并开启服务降级
        slidingWindowType: TIME_BASED # 滑动窗口的类型
        slidingWindowSize: 2 #滑动窗口的大小配置，配置TIME_BASED表示2秒
        minimumNumberOfCalls: 2 #断路器计算失败率或慢调用率之前所需的最小样本(每个滑动窗口周期)。
        permittedNumberOfCallsInHalfOpenState: 2 #半开状态允许的最大请求数，默认值为10。
        waitDurationInOpenState: 5s #从OPEN到HALF_OPEN状态需要等待的时间
        recordExceptions:
          - java.lang.Exception
    instances:
      cloud-payment-service:
        baseConfig: default

添加controller层代码

java 复制代码

@RestController
public class OrderCircuitController
{
    @Resource
    private PayFeignApi payFeignApi;

    @GetMapping(value = "/feign/pay/circuit/{id}")
    @CircuitBreaker(name = "cloud-payment-service", fallbackMethod = "myCircuitFallback")
    public String myCircuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        return payFeignApi.myCircuit(id);
    }
    //myCircuitFallback就是服务降级后的兜底处理方法
    public String myCircuitFallback(Integer id,Throwable t) {
        // 这里是容错处理逻辑，返回备用结果
        return "myCircuitFallback，系统繁忙，请稍后再试-----/(ㄒoㄒ)/~~";
    }
}

1.2、时间窗口滑动

java 复制代码

resilience4j:
  timelimiter:
    configs:
      default:
        timeout-duration: 10s #神坑的位置，timelimiter 默认限制远程1s，超于1s就超时异常，配置了降级，就走降级逻辑
  circuitbreaker:
    configs:
      default:
        failureRateThreshold: 50 #设置50%的调用失败时打开断路器，超过失败请求百分⽐CircuitBreaker变为OPEN状态。
        slowCallDurationThreshold: 2s #慢调用时间阈值，高于这个阈值的视为慢调用并增加慢调用比例。
        slowCallRateThreshold: 30 #慢调用百分比峰值，断路器把调用时间⼤于slowCallDurationThreshold，视为慢调用，当慢调用比例高于阈值，断路器打开，并开启服务降级
        slidingWindowType: TIME_BASED # 滑动窗口的类型
        slidingWindowSize: 2 #滑动窗口的大小配置，配置TIME_BASED表示2秒
        minimumNumberOfCalls: 2 #断路器计算失败率或慢调用率之前所需的最小样本(每个滑动窗口周期)。
        permittedNumberOfCallsInHalfOpenState: 2 #半开状态允许的最大请求数，默认值为10。
        waitDurationInOpenState: 5s #从OPEN到HALF_OPEN状态需要等待的时间
        recordExceptions:
          - java.lang.Exception
    instances:
      cloud-payment-service:
        baseConfig: default

二、窗壁隔离

2.1、信号量

导入pom依赖

XML 复制代码

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

修改yml配置

java 复制代码

resilience4j:
  bulkhead:
    configs:
      default:
        maxConcurrentCalls: 2 # 隔离允许并发线程执行的最大数量
        maxWaitDuration: 1s # 当达到并发调用数量时，新的线程的阻塞时间，我只愿意等待1秒，过时不候进舱壁兜底fallback
    instances:
      cloud-payment-service:
        baseConfig: default
  timelimiter:
    configs:
      default:
        timeout-duration: 20s

代码

java 复制代码

@GetMapping(value = "/feign/pay/bulkhead/{id}")
@Bulkhead(name = "cloud-payment-service",fallbackMethod = "myBulkheadFallback",type = Bulkhead.Type.SEMAPHORE)
public String myBulkhead(@PathVariable("id") Integer id)
{
    return payFeignApi.myCircuit(id);
}
public String myBulkheadFallback(Throwable t)
{
    return "myBulkheadFallback，隔板超出最大数量限制，系统繁忙，请稍后再试-----/(ㄒoㄒ)/~~";
}

2.2、固定线程池舱壁

java 复制代码

resilience4j:
  timelimiter:
    configs:
      default:
        timeout-duration: 10s #timelimiter默认限制远程1s，超过报错不好演示效果所以加上10秒
  thread-pool-bulkhead:
    configs:
      default:
        core-thread-pool-size: 1
        max-thread-pool-size: 1
        queue-capacity: 1
    instances:
      cloud-payment-service:
        baseConfig: default

代码：

java 复制代码

 @GetMapping(value = "/feign/pay/bulkhead/{id}")
    @Bulkhead(name = "cloud-payment-service",fallbackMethod = "myBulkheadPoolFallback",type = Bulkhead.Type.THREADPOOL)
    public CompletableFuture<String> myBulkheadTHREADPOOL(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"enter the method!!!");
        try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"exist the method!!!");

        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> payFeignApi.myCircuit(id) + "\t" + " Bulkhead.Type.THREADPOOL");
    }
    public CompletableFuture<String> myBulkheadPoolFallback(Integer id,Throwable t)
    {
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> "Bulkhead.Type.THREADPOOL，系统繁忙，请稍后再试-----/(ㄒoㄒ)/~~");
    }

三、限流

常见限流算法：

①、漏桶算法 ：一个固定容量的漏桶，按照设定常量固定速率流出水滴，类似医院打吊针，不管你源头流量多大，我设定匀速流出。

②、令牌桶算法：springCloud默认使用算法

③、 滚动时间窗： 允许固定数量的请求进入(比如1秒取4个数据相加，超过25值就over)超过数量就拒绝或者排队，等下一个时间段进入。由于是在一个时间间隔内进行限制，如果用户在上个时间间隔结束前请求（但没有超过限制），同时在当前时间间隔刚开始请求（同样没超过限制），在各自的时间间隔内，这些请求都是正常的。下图统计了3次，but......

缺点：间隔临界的一段时间内的请求就会超过系统限制，可能导致系统被压垮

④、滑动时间窗口：

该时间窗口是滑动的。所以，从概念上讲，这里有两个方面的概念需要理解：

窗口：需要定义窗口的大小
滑动：需要定义在窗口中滑动的大小，但理论上讲滑动的大小不能超过窗口大小

滑动窗口算法是把固定时间片进行划分并且随着时间移动，移动方式为开始时间点变为时间列表中的第2个时间点，结束时间点增加一个时间点，

不断重复，通过这种方式可以巧妙的避开计数器的临界点的问题

3.1、添加pom

XML 复制代码

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

3.2、修改yml

XML 复制代码

resilience4j:
  ratelimiter:
    configs:
      default:
        limitForPeriod: 2 #在一次刷新周期内，允许执行的最大请求数
        limitRefreshPeriod: 1s # 限流器每隔limitRefreshPeriod刷新一次，将允许处理的最大请求数量重置为limitForPeriod
        timeout-duration: 1 # 线程等待权限的默认等待时间
    instances:
      cloud-payment-service:
        baseConfig: default

3.3、添加controller

java 复制代码

@GetMapping(value = "/feign/pay/ratelimit/{id}")
    @RateLimiter(name = "cloud-payment-service",fallbackMethod = "myRatelimitFallback")
    public String myBulkhead(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        return payFeignApi.myCircuit(id);
    }
    public String myRatelimitFallback(Integer id,Throwable t)
    {
        return "你被限流了，禁止访问/(ㄒoㄒ)/~~";
    }