使用Hystrix守护应用（2）
接上篇（http://ningandjiao.iteye.com/blog/2171185),
执行方式
HystrixCommand提供了3种执行方式：
同步执行：即一旦开始执行该命令，当前线程就得阻塞着直到该命令返回结果，然后才能继续执行下面的逻辑。当调用命令的execute()方法即为同步执行，示例：
@Test
public void synchronousExecute() throws Exception {
ThreadEchoCommand command = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
String result = command.execute();
assertThat(result,equalTo("Echo: xianlinbox"));
}异步执行：命令开始执行会返回一个Future<T>的对象，不阻塞后面的逻辑，开发者自己根据需要去获取结果。当调用HystrixCommand的queue()方法即为异步执行
@Test
public void asynchronousExecute() throws Exception {
ThreadEchoCommand command = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
Future<String> result = command.queue();
while (!result.isDone()){
System.out.println("Do other things ...");
}
assertThat(result.get(),equalTo("Echo: xianlinbox"));
}响应式执行：命令开始执行会返回一个Observable<T>对象，开发者可以给给Obeservable对象注册上Observer或者Action1对象，响应式地处理命令执行过程中的不同阶段。当调用HystrixCommand的observe()方法，或使用Observable的工厂方法（just(),from()）即为响应式执行，这个功能的实现是基于Netflix的另一个开源项目RxJava（https://github.com/Netflix/RxJava）来的，更细节的用法可以参考：https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-To-Use#wiki-Reactive-Execution。示例：
@Test
public void reactiveExecute1() throws Exception {
ThreadEchoCommand command1 = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
Observable<String> result = command1.observe();
result.subscribe(new Action1<String>() {
@Override
public void call(String s) {
logger.info("Command called. Result is:{}", s);
}1
});
Thread.sleep(1000);
}
@Test
public void reactiveExecute2() throws Exception {
ThreadEchoCommand command = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
Observable<String> result = command.observe();
result.subscribe(new Observer<String>() {
@Override
public void onCompleted() {
logger.info("Command Completed");
}
@Override
public void onError(Throwable e) {
logger.error("Command failled", e);
}
@Override
public void onNext(String args) {
logger.info("Command finished,result is {}", args);
}
});
Thread.sleep(1000);
}隔离方式（ThreadPool和Semaphores）
Hystrix支持2种隔离方式：
ThreadPool：即根据配置把不同的命令分配到不同的线程池中，这是比较常用的隔离策略，该策略的优点是隔离性好，并且可以配置断路，某个依赖被设置断路之后，系统不会再尝试新起线程运行它，而是直接提示失败，或返回fallback值；缺点是新起线程执行命令，在执行的时候必然涉及到上下文的切换，这会造成一定的性能消耗，但是Netflix做过实验，这种消耗对比其带来的价值是完全可以接受的，具体的数据参见HystrixWiki（https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-it-Works#wiki-Isolation）。本文前面的例子都是使用的TheadPool隔离策略。
Semaphores：信号量，顾名思义就是使用一个信号量来做隔离，开发者可以限制系统对某一个依赖的最高并发数。这个基本上就是一个限流的策略。每次调用依赖时都会检查一下是否到达信号量的限制值，如达到，则拒绝。该隔离策略的优点不新起线程执行命令，减少上下文切换，缺点是无法配置断路，每次都一定会去尝试获取信号量。示例：
public class SemaphoreEchoCommand extends HystrixCommand<String> {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ThreadEchoCommand.class);
private String input;
protected SemaphoreEchoCommand(String input) {
super(Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("Semaphore Echo"))
.andCommandKey(HystrixCommandKey.Factory.asKey("Echo"))
.andCommandPropertiesDefaults(HystrixCommandProperties.Setter()
.withExecutionIsolationStrategy(HystrixCommandProperties.ExecutionIsolationStrategy.SEMAPHORE)
.withExecutionIsolationSemaphoreMaxConcurrentRequests(2)));
this.input = input;
}
@Override
protected String run() throws Exception {
logger.info("Run command with input: {}", input);
Thread.currentThread().sleep(100);
return "Echo: " + input;
}
}
@Test
public void semaphoresCommandExecute() throws Exception {
SemaphoreEchoCommand command = new SemaphoreEchoCommand("xianlinbox");
assertThat(command.execute(), equalTo("Echo: xianlinbox"));
}
@Test
public void semaphoresCommandMultiExecute() throws Exception {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
final SemaphoreEchoCommand command = new SemaphoreEchoCommand("xianlinbox-" + i);
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
command.queue();
}
});
thread.start();
}
Thread.sleep(1000);
}第一个测试的运行日志如下：
23:10:34.996[main]INFOc.n.c.DynamicPropertyFactory-DynamicPropertyFactoryisinitializedwithconfigurationsources:com.netflix.config.ConcurrentCompositeConfiguration@2224df87
23:10:35.045[main]INFOd.ThreadEchoCommand-Runcommandwithinput:xianlinbox
从运行日志可以看到，HystrixCommand一样是在主线程中执行。
第二个测试的运行日志如下：
14:56:22.285[Thread-5]INFOd.ThreadEchoCommand-Runcommandwithinput:xianlinbox-4
14:56:22.285[Thread-1]INFOd.ThreadEchoCommand-Runcommandwithinput:xianlinbox-0
Exceptioninthread"Thread-2"Exceptioninthread"Thread-4"com.netflix.hystrix.exception.HystrixRuntimeException:Echocouldnotacquireasemaphoreforexecutionandnofallbackavailable.
示例中，设置的信号量最大值为2，因此可以看到有2个线程可以成功运行命令，第三个则会得到一个无法获取信号量的HystrixRuntimeException。
优雅降级
在调用第三方服务时，总是无可避免会出现一些错误(fail,timeout等)，再加上上面提到的线程池大小，信号量的限制等等，在执行HystrixComamnd的过程中，总难免会抛出一些异常。而Hystrix为执行过程中的异常情况提供了优雅的降级方案,只需要在自己的HystrixCommand中实现getFallback()方法，当异常出现时，就会自动调用getFallback()方法的值.示例：为第一小节中的AddressHystrixCommand和ContactHystrixCommand添加getFallback()方法，当有异常发生的时候，直接返回null:
@Override
protected Contact getFallback() {
logger.info("Met error, using fallback value: {}", customerId);
return null;
}然后，停掉Stub的Contact和Address服务，再次调用GetCustomer服务（http://localhost:8080/HystrixDemo/customers/1），得到结果如下：
{"id":"1","name":"xianlinbox","contact":null,"address":null}
运行日志：
15:22:08.847[hystrix-Contact-1]INFOc.x.h.d.ContactHystrixCommand-Getcontactforcustomer1
15:22:09.098[hystrix-Contact-1]INFOc.x.h.d.ContactHystrixCommand-Meterror,usingfallbackvalue:1
15:22:09.101[hystrix-Address-1]INFOc.x.h.d.AddressHystrixCommand-Getaddressforcustomer1
15:22:09.103[hystrix-Address-1]INFOc.x.h.d.AddressHystrixCommand-Meterror,usingfallbackvalue:1
请求作用域特性
作用域设置：要想要使用请求作用域特性,首先必须把HystrixCommand置于HystrixRequestContext的生命周期管理中，其典型用法是在Web应用中增加一个ServletFilter，把每个用户Request用HystrixRequestContext包起来。示例：
public class HystrixRequestContextServletFilter implements Filter {
...
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
throws IOException, ServletException {
//启动HystrixRequestContext
HystrixRequestContext context = HystrixRequestContext.initializeContext();
try {
chain.doFilter(request, response);
} finally {
//关闭HystrixRequestContext
context.shutdown();
}
}
}然后把该SevletFilter配置到web.xml中： <filter>
<display-name>HystrixRequestContextServletFilter</display-name>
<filter-name>HystrixRequestContextServletFilter</filter-name>
<filter-class>com.xianlinbox.hystrix.filter.HystrixRequestContextServletFilter</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>HystrixRequestContextServletFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>设置了请求作用域之后，接下来看看，我们从中可以得到哪些好处：
请求缓存（RequestCache）：即当用户调用HystrixCommand时，HystrixCommand直接从缓存中取而不需要调用外部服务。HystrixCommand从缓存中取需要3个条件：
1.该HystrixCommand被包裹一个HystrixRequestContext中
2.该HystrixCommand实现了getCacheKey()方法
3.在HystrixRequestContext中已有相同CacheKey值的缓存
示例：
public void requestCache() throws Exception {
HystrixRequestContext context = HystrixRequestContext.initializeContext();
try {
ThreadEchoCommand command1 = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
ThreadEchoCommand command2 = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
assertThat(command1.execute(),equalTo("Echo: xianlinbox"));
assertThat(command1.isResponseFromCache(),equalTo(false));
assertThat(command2.execute(),equalTo("Echo: xianlinbox"));
assertThat(command2.isResponseFromCache(),equalTo(true));
} finally {
context.shutdown();
}
context = HystrixRequestContext.initializeContext();
try {
ThreadEchoCommand command3 = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
assertThat(command3.execute(),equalTo("Echo: xianlinbox"));
assertThat(command3.isResponseFromCache(),equalTo(false));
} finally {
context.shutdown();
}
}从上面的例子看以得到，一旦重新初始化了RequestContext，Cache也都全部失效了。另外，从Cache中获取值不会去执行HystrixCommand的run()方法。除了重新初始化RequestContext，Hystrix还提供了另外一种方式来刷新Cache，该方式需要使用HystrixRequestCache的clear()方法，示例：在ThreadEchoCommand中实现一个静态方法flushCache()，该方法会调用HystrixRequestCache的clear方法清理Cache
public static void flushCache(String cacheKey) {
HystrixRequestCache.getInstance(HystrixCommandKey.Factory.asKey("Echo"),
HystrixConcurrencyStrategyDefault.getInstance()).clear(cacheKey);
}
@Test
public void flushCacheTest() throws Exception {
HystrixRequestContext context = HystrixRequestContext.initializeContext();
try {
ThreadEchoCommand command1 = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
ThreadEchoCommand command2 = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
assertThat(command1.execute(), equalTo("Echo: xianlinbox"));
assertThat(command1.isResponseFromCache(), equalTo(false));
assertThat(command2.execute(), equalTo("Echo: xianlinbox"));
assertThat(command2.isResponseFromCache(), equalTo(true));
ThreadEchoCommand.flushCache("xianlinbox");
ThreadEchoCommand command3 = new ThreadEchoCommand("xianlinbox");
assertThat(command3.execute(), equalTo("Echo: xianlinbox"));
assertThat(command3.isResponseFromCache(), equalTo(false));
} finally {
context.shutdown();
}
}通过这个机制,开发者可以实现Get-Set-Get的Cache验证机制，防止因为Cache导致的不一致状况。
批量执行请求(RequestCollapsing)：即用户可以把多个命令封装到一个HystrixCommand中执行以提升效率，这多个命令会在一个线程中依次执行（注：经笔者测试，在JDK6下线程数固定，但是在JDK7下的运行线程数不固定）。要使用该特性需要把依赖调用封装到一个HystrixCollapser<BatchReturnType,ResponseType,RequestArgumentType>中，该抽象类的主要作用有3个：
1.把所有的依赖调用封装到一个CollapseRequest的集合中
2.以第一步得到的CollapseRequest集合为参数创建一个HystrixCommand
3.把第二步得到的结果集一一对应的设置到对应的CollapseRequest中
为了支持上面的功能,该抽象类提供了3个泛型参数：
BatchReturnType：即BatchCommand的返回值，通常为ResponseType的集合。
ResponseType：依赖调用的返回值。
RequestArgumentType：依赖调用的参数，如果有多个参数，需封装为一个对象或使用集合。
示例：
public class CollapseEchoHystrixCommand extends HystrixCollapser<List<String>, String, String> {
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CollapseEchoHystrixCommand.class);
private String input;
public CollapseEchoHystrixCommand(String input) {
super(HystrixCollapser.Setter
.withCollapserKey(HystrixCollapserKey.Factory.asKey("Echo Collapse")));
this.input = input;
}
@Override
public String getRequestArgument() {
return input;
}
@Override
protected HystrixCommand<List<String>> createCommand(Collection<CollapsedRequest<String, String>> collapsedRequests) {
return new BatchCommand(collapsedRequests);
}
@Override
protected void mapResponseToRequests(List<String> batchResponse, Collection<CollapsedRequest<String, String>> collapsedRequests) {
logger.info("Mapping response to Request");
int count = 0;
for (CollapsedRequest<String, String> request : collapsedRequests) {
request.setResponse(batchResponse.get(count++));
}
}
private class BatchCommand extends HystrixCommand<List<String>> {
private Collection<CollapsedRequest<String, String>> requests;
public BatchCommand(Collection<CollapsedRequest<String, String>> requests) {
super(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("Batch"));
this.requests = requests;
}
@Override
protected List<String> run() throws Exception {
logger.info("Run batch command");
List<String> responses = new ArrayList<String>();
for (CollapsedRequest<String, String> request : requests) {
logger.info("Run request: {}", request.getArgument());
responses.add("Echo: " + request.getArgument());
}
return responses;
}
}
}
@Test
public void collapseCommandTest() throws Exception {
HystrixRequestContext context = HystrixRequestContext.initializeContext();
try {
Future<String> result1 = new CollapseEchoHystrixCommand("xianlinbox-1").queue();
Future<String> result2 = new CollapseEchoHystrixCommand("xianlinbox-2").queue();
Future<String> result3 = new CollapseEchoHystrixCommand("xianlinbox-3").queue();
assertThat(result1.get(),equalTo("Echo: xianlinbox-1"));
assertThat(result2.get(),equalTo("Echo: xianlinbox-2"));
assertThat(result3.get(),equalTo("Echo: xianlinbox-3"));
assertEquals(1, HystrixRequestLog.getCurrentRequest().getExecutedCommands().size());
} finally {
context.shutdown();
}
}运行日志：
03:10:58.584[main]INFOd.CollapseEchoHystrixCommand-Getargument
03:10:58.597[main]INFOd.CollapseEchoHystrixCommand-Getargument
03:10:58.597[main]INFOd.CollapseEchoHystrixCommand-Getargument
03:10:58.598[HystrixTimer-1]INFOd.CollapseEchoHystrixCommand-Createbatchcommand
03:10:58.637[hystrix-Batch-1]INFOd.CollapseEchoHystrixCommand-Runbatchcommand
03:10:58.637[hystrix-Batch-1]INFOd.CollapseEchoHystrixCommand-Runrequest:xianlinbox-1
03:10:58.639[hystrix-Batch-1]INFOd.CollapseEchoHystrixCommand-Runrequest:xianlinbox-2
03:10:58.639[hystrix-Batch-1]INFOd.CollapseEchoHystrixCommand-Runrequest:xianlinbox-3
03:10:58.644[RxComputationThreadPool-1]INFOd.CollapseEchoHystrixCommand-MappingresponsetoRequest
从运行日志可以看到，整个Collapser的运行过程：
1.获取调用参数，封装到CollapseRequest中
2.以封装后的List<CollapseRequest>为参数创建BatchHystrixComand
3.BatchHystrixCommand运行所有的请求，把所有的返回放到List<Response>中
4.把Response设置到对应的CollapseRequest中，返回给调用者。