詳解 hystrix-go 使用與原理

以下由golang教學專欄跟大家介紹關於golang封裝一個bash函數，用來執行bash指令析，希望對需要的朋友有幫助！

                           

開篇

這週在看內部一個熔斷限流套件時，發現它是基於一個開源專案hystrix-go實現了，因此有了這篇文章。

Hystrix

Hystrix 是由 Netflex 開發的開源元件，提供了基礎的熔斷功能。 Hystrix 將降級的策略封裝在Command 中，提供了run 和fallback 兩個方法，前者表示正常的邏輯，例如微服務之間的呼叫…，如果發生了故障，再執行fallback方法回傳結果，我們可以把它理解成保底操作。如果正常邏輯在短時間內頻繁發生故障，那麼可能會觸發短路，也就是之後的請求不再執行 run,而是直接執行  fallback。更多關於Hystrix 的資訊可以查看https://github.com/Netflix/Hystrix，而
hystrix-go 則是用go 實作的hystrix 版，更確切的說，就是簡化版。只是上一次更新還是 2018年 的一次 pr,也就畢業了？

為什麼需要這些工具？
例如一個微服務化的產品線上，每一個服務都專注於自己的業務，並對外提供相應的服務接口，或者依賴於外部服務的某個邏輯接口，就像下面這樣。

假設我們目前是服務A，有部分邏輯依賴服務C，服務C 又依賴服務E,當前微服務之間進行rpc或http通信，假設此時服務C 調用服務E 失敗,例如由於網路波動導致逾時或者服務E由於過載，系統E 已經down掉了。

呼叫失敗，一般會有失敗重試等機制。但再想想，假設服務E已然不可用的情況下，此時新的呼叫不斷產生，同時伴隨著呼叫等待和失敗重試，會導致服務C對服務E的呼叫而產生大量的積壓，慢慢會耗盡服務C的資源，進而導致服務C也down掉，這樣惡性循環下，會影響整個微服務體系，產生雪崩效應。

雖然導致雪崩的發生不只這一種，但是我們需要採取一定的措施，來保證不讓這個惡夢發生。而 hystrix-go就很好的提供了 熔斷和降級的措施。它的主要思想在於，設定一些閥值，例如最大並發數(當並發數大於設定的並發數，攔截)，錯誤率百分比(請求數量大於等於設定的閥值，並且錯誤率達到設定的百分比時，觸發熔斷)以及熔斷嘗試恢復時間等。

使用

hystrix-go 的使用非常簡單，你可以呼叫它的Go 或Do 方法，只是Go 方法是異步的方式。而 Do  方法是同步方式。我們從一個簡單的範例開啟。

_ = hystrix.Do("wuqq", func() error {
        // talk to other services
        _, err := http.Get("https://www.baidu.com/")
        if err != nil {
            fmt.Println("get error:%v",err)
            return err        }
        return nil
    }, func(err error) error {
        fmt.Printf("handle  error:%v\n", err)
        return nil
    })

Do 函數需要三個參數，第一個參數commmand 名稱，你可以把每個名稱當成一個獨立當服務，第二個參數是處理正常的邏輯，例如http 呼叫服務，傳回參數是err。如果處理|呼叫失敗，那麼就執行第三個參數邏輯， 我們稱為保底操作。由於服務錯誤率過高導致熔斷器開啟，那麼之後的請求也直接回調此函數。

既然熔斷器是依照配置的規則而進行是否開啟的操作，那麼我們當然可以設定我們想要的值。

hystrix.ConfigureCommand("wuqq", hystrix.CommandConfig{
        Timeout:                int(3 * time.Second),
        MaxConcurrentRequests:  10,
        SleepWindow:            5000,
        RequestVolumeThreshold: 10,
        ErrorPercentThreshold:  30,
    })
    _ = hystrix.Do("wuqq", func() error {
        // talk to other services
        _, err := http.Get("https://www.baidu.com/")
        if err != nil {
            fmt.Println("get error:%v",err)
            return err        }
        return nil
    }, func(err error) error {
        fmt.Printf("handle  error:%v\n", err)
        return nil
    })

稍微解釋一下上面配置的值意義:

• Timeout: 执行 command 的超时时间。
• MaxConcurrentRequests：command 的最大并发量 。
• SleepWindow：当熔断器被打开后，SleepWindow 的时间就是控制过多久后去尝试服务是否可用了。
• RequestVolumeThreshold： 一个统计窗口10秒内请求数量。达到这个请求数量后才去判断是否要开启熔断
• ErrorPercentThreshold：错误百分比，请求数量大于等于RequestVolumeThreshold并且错误率到达这个百分比后就会启动熔断

当然你不设置的话，那么自动走的默认值。

我们再来看一个简单的例子:

package mainimport (
   "fmt"
 "github.com/afex/hystrix-go/hystrix" "net/http" "time")type Handle struct{}func (h *Handle) ServeHTTP(r http.ResponseWriter, request *http.Request) {
   h.Common(r, request)}func (h *Handle) Common(r http.ResponseWriter, request *http.Request) {
   hystrix.ConfigureCommand("mycommand", hystrix.CommandConfig{
      Timeout:                int(3 * time.Second),
      MaxConcurrentRequests:  10,
      SleepWindow:            5000,
      RequestVolumeThreshold: 20,
      ErrorPercentThreshold:  30,
   })
   msg := "success"

  _ = hystrix.Do("mycommand", func() error {
      _, err := http.Get("https://www.baidu.com")
      if err != nil {
         fmt.Printf("请求失败:%v", err)
         return err  }
      return nil
  }, func(err error) error {
      fmt.Printf("handle  error:%v\n", err)
      msg = "error"
  return nil
  })
   r.Write([]byte(msg))}func main() {
   http.ListenAndServe(":8090", &Handle{})}

我们开启了一个 http 服务，监听端口号 8090，所有请求的处理逻辑都在  Common 方法中，在这个方法中，我们主要是发起一次 http请求，请求成功响应success,如果失败，响应失败原因。

我们再写另一个简单程序，并发 11 次的请求 8090 端口。

package mainimport (
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "net/http"
    "sync"
    "time")var client *http.Clientfunc init() {
    tr := &http.Transport{
        MaxIdleConns:    100,
        IdleConnTimeout: 1 * time.Second,
    }
    client = &http.Client{Transport: tr}}type info struct {
    Data interface{} `json:"data"`}func main() {
    var wg sync.WaitGroup    for i := 0; i <p>由于我们配置 <code>MaxConcurrentRequests</code> 为10，那么意味着还有个 g 请求会失败:<br><img src="https://img.php.cn/upload/article/000/000/020/a47bae3dcfa1730bb3b1136eddb4f59b-5.png" alt=""><br>和我们想的一样。</p><p>接着我们把网络断开，并发请求改成10次。再次运行程序并发请求 <code>8090</code> 端口，此时由于网络已关闭，导致请求百度失败：<br><img src="https://img.php.cn/upload/article/000/000/020/a47bae3dcfa1730bb3b1136eddb4f59b-6.png" alt=""><br>接着继续请求：<br><img src="https://img.php.cn/upload/article/000/000/020/a47bae3dcfa1730bb3b1136eddb4f59b-7.png" alt=""><br>熔断器已开启，上面我们配置的<code>RequestVolumeThreshold</code> 和 <code>ErrorPercentThreshold</code> 生效。</p><p>然后我们把网连上，五秒后 (<code>SleepWindow</code>的值)继续并发调用，当前熔断器处于半开的状态，此时请求允许调用依赖，如果成功则关闭，失败则继续开启熔断器。<br><img src="https://img.php.cn/upload/article/000/000/020/a47bae3dcfa1730bb3b1136eddb4f59b-8.png" alt=""><br>可以看到，有一个成功了，那么此时熔断器已关闭，接下来继续运行函数并发调用：<br><img src="https://img.php.cn/upload/article/000/000/020/24be5795ca6d697af3d1d7ffdfdafc03-9.png" alt=""><br>可以看到，10个都已经是正常成功的状态了。</p><p>那么问题来了，为什么最上面的图只有一个是成功的？5秒已经过了，并且当前网络正常，应该是10个请求都成功，但是我们看到的只有一个是成功状态。通过源码我们可以找到答案:<br>具体逻辑在判断当前请求是否可以调用依赖</p><pre class="brush:php;toolbar:false">if !cmd.circuit.AllowRequest() {
            ......
            return
        }

func (circuit *CircuitBreaker) AllowRequest() bool {
    return !circuit.IsOpen() || circuit.allowSingleTest()}func (circuit *CircuitBreaker) allowSingleTest() bool {
    circuit.mutex.RLock()
    defer circuit.mutex.RUnlock()

    now := time.Now().UnixNano()
    openedOrLastTestedTime := atomic.LoadInt64(&circuit.openedOrLastTestedTime)
    if circuit.open && now > openedOrLastTestedTime+getSettings(circuit.Name).SleepWindow.Nanoseconds() {
    /
        swapped := atomic.CompareAndSwapInt64(&circuit.openedOrLastTestedTime, openedOrLastTestedTime, now) //这一句才是关键
        if swapped {
            log.Printf("hystrix-go: allowing single test to possibly close circuit %v", circuit.Name)
        }
        return swapped    }

    return false}

这段代码首先判断了熔断器是否开启，并且当前时间大于 上一次开启熔断器的时间+ SleepWindow 的时间，如果条件都符合的话，更新此熔断器最新的 openedOrLastTestedTime ,是通过  CompareAndSwapInt64 原子操作完成的，意外着必然只会有一个成功。
此时熔断器还是半开的状态，接着如果能拿到令牌，执行run 函数（也就是Do传入的第二个简单封装后的函数），发起 http 请求，如果成功，上报成功状态，关闭熔断器。如果失败，那么熔断器依旧开启。

以上就是大体的流程讲解，下一篇文章将解读核心源码以及进一步当思考。

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