上篇文章我主要講的是官方文檔對Hystrix的說明，闡述了在微服中Hystrix擔(dān)任的角色，以及它是如何達到這樣的作用的。當(dāng)然具體如何使用Hystrix我并沒有詳細說明，因為網(wǎng)上關(guān)于Hystrix的使用的教程網(wǎng)上已經(jīng)很多了，大家隨便百度一下就能找到，這篇文章主要是能幫助大家更深入的理解Hystrix的實現(xiàn)原理。
我對Hystrix的理解是，它的核心其實就兩個，一個是"斷路器" ，另一個是"依賴隔離"，能把這兩個核心理解透，就把Hystrix理解透了。"依賴隔離"后面如果有時間我們再講，今天我們先來說說"斷路器"的原理。如果對Hystrix的概念比較陌生，可以先看看這邊文章Hystrix的正確理解方式
首先我們肯定先去看官方文檔，先別一腦袋扎進源碼里這樣很難找到重點，正確的方式是根據(jù)官方文檔的說明再結(jié)合源碼這樣才能最高效的找到我們需要找到東西。官方文檔關(guān)于”斷路器“原理的說明在這 https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-it-Works,下圖是官方文檔中對”熔斷器“原理說明的流程圖。
circuit-breaker-640.png
看到這個流程圖可能會有點蒙，不急，我們先來看看文檔中對這張流程圖的說明：
The following diagram shows how aHystrixCommand orHystrixObservableCommandinteracts with aHystrixCircuitBreaker and its flow of logic and decision-making, including how the counters behave in the circuit breaker
下面的流程圖展示的是HystrixCommand或HystrixObservableCommand與HystrixCircuitBreaker之間是如何交互的，以及其中的邏輯流程和判斷邏輯，還包括計數(shù)器在熔斷器的中作用。
上面是文檔中的原始內(nèi)容，下面是我的翻譯，再Hystrix的正確理解方式這邊文章中我說過，Hystrix的實現(xiàn)使用的設(shè)計模式是”命令模式“，再Hystrix中微服請求依賴的微服是通過HystrixCommand或是HystrixObservableCommand實現(xiàn)的，所以“斷路”和“隔離”邏輯其實就是在Command中實現(xiàn)的，而上面提到的HystrixCircuitBreaker就是正真實現(xiàn)”斷路器“邏輯的類。所以我們把HystrixCircuitBreaker搞明白了就明白了”斷路器“的原理。下面我們就根據(jù)HystrixCircuitBreaker源碼和上面的流程圖來說說”斷路器“中的邏輯（具體的說明我寫在下面代碼的注釋中）。
HystrixCircuitBreaker
/**
* 熔斷邏輯掛在HystrixCommand中執(zhí)行如果請求失敗次數(shù)超過規(guī)定的閥值，它將會定制請求的執(zhí)行。開啟熔斷后，
* 它允許在一段時間的休眠后執(zhí)行一次請求，如果請求成功則關(guān)閉熔斷器，網(wǎng)絡(luò)請求被執(zhí)行。
*/
public interface HystrixCircuitBreaker {
/**
* 每個Hystrix命令的請求都通過這個方法判斷是否執(zhí)行請求
*/
boolean allowRequest();
/**
* 返回當(dāng)前斷路器是否打開的狀態(tài)
*/
boolean isOpen();
/**
* 處于半開狀態(tài)時，如果嘗試請求成功，就調(diào)用這個方法（斷路器關(guān)閉在這個方法實現(xiàn)的）
*/
void markSuccess();
/**
* 處于半開狀態(tài)時，如果嘗試請求成功，就調(diào)用這個方法（斷路器開啟在這個方法實現(xiàn)的）
*/
void markNonSuccess();
/**
* 在命令執(zhí)行開始時調(diào)用以嘗試執(zhí)行。 這是非冪等的 - 它可能會修改內(nèi)部
*/
boolean attemptExecution();
HystrixCircuitBreaker是一個抽象接口，包含上面5個抽象方法，其實并不復(fù)雜。
HystrixCircuitBreaker中還包含3個內(nèi)部類分別是：
1. Factory
//這個里面存放的是ConcurrentHashMap<String, HystrixCircuitBreaker> ,看到這個接口大
//家應(yīng)該能夠知道這個類使用來作什么的了，沒錯它就是用來管理這個微服務(wù)中所有斷路
//器的工廠，每個依賴其他微服的接口都需要有對應(yīng)的斷路器。
class Factory{
//代碼省略
}
2. HystrixCircuitBreakerImpl
斷路器接口HystrixCircuitBreaker的實現(xiàn)類，斷路器的主要業(yè)務(wù)邏輯都在這。
/* package */class HystrixCircuitBreakerImpl implements HystrixCircuitBreaker {
//斷路器相關(guān)的配置參數(shù)
private final HystrixCommandProperties properties;
斷路器最核心的東西，通過時間窗的形式，記錄一段時間范圍內(nèi)（默認是10秒）的接口請求的健康狀況，
并得到對應(yīng)的度量指標(biāo)（請求次數(shù)，錯誤率），如果這個指標(biāo)不符合條件則斷路器打開。這塊邏輯比較復(fù)雜
這里就不細說，想了解具體如何實現(xiàn)的可以看看對應(yīng)的源碼。
private final HystrixCommandMetrics metrics;
斷路器的三個狀態(tài) ：OPEN CLOSED 沒什么好講的，主要是這個HALF_OPEN狀態(tài)，這個狀態(tài)在什么情況下出現(xiàn)呢，
當(dāng)斷路器打開后，對應(yīng)接口的請求會有段休眠期，這個休眠期內(nèi)接口請求不會被正真的執(zhí)行，但是如果休眠期時間過了，
這個時候斷路器的狀態(tài)就到了HALF_OPEN狀態(tài)，這個時候斷路器允許一次真實的接口請求，如果這次請求失敗，則斷路
器打開（OPEN），循環(huán)上面的動作，如果請求成功則斷路器關(guān)閉（CLOSED）。
enum Status {
CLOSED, OPEN, HALF_OPEN;
}
記錄斷路器的狀態(tài)，默認是關(guān)閉的
private final AtomicReference<Status> status = new AtomicReference<Status>(Status.CLOSED);
記錄最近一次斷路器開啟的時間，用于判斷休眠期的結(jié)束時間
private final AtomicLong circuitOpened = new AtomicLong(-1);
這個是通過Rxjava實現(xiàn)的對HystrixCommandMetrics結(jié)果的觀察者對象，當(dāng)HystrixCommandMetrics值發(fā)生變化時會通知觀察者。
private final AtomicReference<Subscription> activeSubscription = new AtomicReference<Subscription>(null);
protected HystrixCircuitBreakerImpl(HystrixCommandKey key, HystrixCommandGroupKey commandGroup, final HystrixCommandProperties properties, HystrixCommandMetrics metrics) {
this.properties = properties;
this.metrics = metrics;
//On a timer, this will set the circuit between OPEN/CLOSED as command executions occur
Subscription s = subscribeToStream();
activeSubscription.set(s);
}
private Subscription subscribeToStream() {
/*
* This stream will recalculate the OPEN/CLOSED status on every onNext from the health stream
*/
return metrics.getHealthCountsStream()
.observe()
.subscribe(new Subscriber<HealthCounts>() {
@Override
public void onCompleted() {
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
}
這個就是上面說的觀察者，當(dāng)HystrixCommandMetrics的度量指標(biāo)發(fā)生變化時，觀察者實現(xiàn)的業(yè)務(wù)邏輯
@Override
public void onNext(HealthCounts hc) {
首先校驗的時在時間窗范圍內(nèi)的請求次數(shù)，如果低于閾值（默認是20），不做處理，如果高于閾值，則去判斷接口請求的錯誤率
if (hc.getTotalRequests() < properties.circuitBreakerRequestVolumeThreshold().get()) {
// we are not past the minimum volume threshold for the stat window,
// so no change to circuit status.
// if it was CLOSED, it stays CLOSED
// if it was half-open, we need to wait for a successful command execution
// if it was open, we need to wait for sleep window to elapse
} else {
判斷接口請求的錯誤率（閾值默認是50），如果高于這個值，則斷路器打開
if (hc.getErrorPercentage() < properties.circuitBreakerErrorThresholdPercentage().get()) {
//we are not past the minimum error threshold for the stat window,
// so no change to circuit status.
// if it was CLOSED, it stays CLOSED
// if it was half-open, we need to wait for a successful command execution
// if it was open, we need to wait for sleep window to elapse
} else {
打開斷路器，同時記錄斷路器開啟時間
if (status.compareAndSet(Status.CLOSED, Status.OPEN)) {
circuitOpened.set(System.currentTimeMillis());
}
}
}
}
});
}
半開狀態(tài)，嘗試請求接口成功
@Override
public void markSuccess() {
關(guān)閉斷路器
if (status.compareAndSet(Status.HALF_OPEN, Status.CLOSED)) {
重置時間窗健康度量指標(biāo)
metrics.resetStream();
Subscription previousSubscription = activeSubscription.get();
注銷觀察者
if (previousSubscription != null) {
previousSubscription.unsubscribe();
}
設(shè)置新的觀察者
Subscription newSubscription = subscribeToStream();
activeSubscription.set(newSubscription);
還原斷路器開啟時間
circuitOpened.set(-1L);
}
}
半開狀態(tài)，嘗試請求接口失敗
@Override
public void markNonSuccess() {
斷路器打開
if (status.compareAndSet(Status.HALF_OPEN, Status.OPEN)) {
更新最新的斷路器開啟時間
circuitOpened.set(System.currentTimeMillis());
}
}
@Override
public boolean isOpen() {
強制開啟斷路器
if (properties.circuitBreakerForceOpen().get()) {
return true;
}
強制關(guān)閉斷路器（斷路器可以通過配置強制關(guān)閉或開啟）
if (properties.circuitBreakerForceClosed().get()) {
return false;
}
根據(jù)斷路器開啟時間判斷斷路器的開啟狀態(tài)
return circuitOpened.get() >= 0;
}
判斷是否允許請求接口（每次請求接口都會判斷）
@Override
public boolean allowRequest() {
if (properties.circuitBreakerForceOpen().get()) {
return false;
}
if (properties.circuitBreakerForceClosed().get()) {
return true;
}
if (circuitOpened.get() == -1) {
return true;
} else {
if (status.get().equals(Status.HALF_OPEN)) {
return false;
} else {
return isAfterSleepWindow();
}
}
}
判斷時間有沒有過休眠期
private boolean isAfterSleepWindow() {
final long circuitOpenTime = circuitOpened.get();
final long currentTime = System.currentTimeMillis();
final long sleepWindowTime = properties.circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds().get();
return currentTime > circuitOpenTime + sleepWindowTime;
}
嘗試執(zhí)行接口請求
@Override
public boolean attemptExecution() {
if (properties.circuitBreakerForceOpen().get()) {
return false;
}
if (properties.circuitBreakerForceClosed().get()) {
return true;
}
if (circuitOpened.get() == -1) {
return true;
} else {
if (isAfterSleepWindow()) {
if (status.compareAndSet(Status.OPEN, Status.HALF_OPEN)) {
//only the first request after sleep window should execute
return true;
} else {
return false;
}
} else {
return false;
}
}
}
}
在上面的代碼中的注釋應(yīng)該就能理解斷路器整體的實現(xiàn)邏輯了。
3.NoOpCircuitBreaker
什么都沒做的HystrixCircuitBreaker實現(xiàn)，允許所有請求，斷路器始終是關(guān)閉的。
/* package */static class NoOpCircuitBreaker implements HystrixCircuitBreaker {
@Override
public boolean allowRequest() {
return true;
}
@Override
public boolean isOpen() {
return false;
}
@Override
public void markSuccess() {
}
@Override
public void markNonSuccess() {
}
@Override
public boolean attemptExecution() {
return true;
}
}
總結(jié)
這篇文章從源碼角度解釋了Hystrix斷路器的原理，看完HystrixCircuitBreaker的邏輯后，再去看文章開始貼的那張斷路器的流程圖，就能很好的理解這個流程了。希望這篇文章能對大家有所幫助，歡迎點贊大賞！文章中有錯誤的地方歡迎評論指出。
