如何理解SpringCloud Hystrix源碼解析

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SpringCloud Hystrix源碼解析

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五分鐘學會 Spring Cloud Hystrix：服務(wù)容錯保護（小白必看，一看就會系列教程）

使用Hystrix 后的遠程調(diào)用流程如下：
1 ）構(gòu)建HystrixCommand 或者Hys trixObservableCommand 對象。
2 ）執(zhí)行命令。
3 ）檢查是否有相同命令執(zhí)行的緩存。
4 ）檢查斷路器是否打開。
5 ）檢查線程池或者信號量是否被消耗完。
6 ）調(diào)用Hystri xOb servabl eCommand#construct 或Hystri xCommand#run 執(zhí)行被封裝的遠程調(diào)用邏輯。
7 ）計算鏈路的健康情況。
8 ）在命令執(zhí)行失敗時獲取Fallback 邏輯。
9 ）返回成功的Observable 。

封裝HystrixCommand

1. @HystrixCommand 注解
   在基礎(chǔ)應(yīng)用中我們使用＠HystrixCommand 注解來包裝需要保護的遠程調(diào)用方法。首先查看該注解的相關(guān)屬性，代碼如下所示：

/ / HystrixComrnand . Java@Target ( {
   
   
   Element Type . METHOD})@Retentio口（ RetentionPolicy . RUNTIME)@Inherited@Document ed
pu b l 工C @int er face Hys t r ixComrnand {
   
   
   ／／命令分組鍵用于報告、預(yù)警以及面板展示
／／默認為被注解方法的運行時類名
String groupKey() default／／日ystr 工X 的命令鍵，用于區(qū)分不同的注解方法
／／默認為注解方法的名稱
String commandKey () default／／線程池鍵用來指定命令執(zhí)行的HystrixTh readPool
Str 工ng threadPoolKey () defaul t ”” ;第6 章斷路器Hystrix ?!? 125／／指定Fallback方法名， Fallback方法也可以被HystrixCommand注解
String fallbackMethod () default／／自定義命令的相關(guān)配置
HystrixProperty[) commandProperties() default {
   
   
   } ;／／自定義線程池的相關(guān)配置
HystrixProperty [ J threadPoolProperties () default {
   
   
   } ;／／定義忽略哪些異常
Class<? ext ends Throwable>[) ignoreExceptions() default {
   
   
   } ;／／默認的fallback
String defaultFallback() default “”；}

一般來說，對于HystrixCommand 的配置，僅需要關(guān)注fallbac燦fothod 方法，當然如果對命令和線程池有特定需要，可以進行額外的配置。除了＠HystrixCommand 還有一個＠Hystrix Collapser 注解用于請求合并操作，但是需要與＠HystrixCommand 結(jié)合使用， 批量操作的方法必須被＠HystrixCommand 注解。

2. HystrixCommandAspect 切面
   被注解修飾的方法將會被HystrixCommand 包裝執(zhí)行，在Hystrix 中通過Aspectj 切面的方式來將被注解修飾的方法進行封裝調(diào)用。

1 ）通過MetaHolderFactory 構(gòu)建出被注解修飾方法中用于構(gòu)建HystrixCommand 必要信息集合類MetaHolder 。
2 ）根據(jù)MetaHolder 通過HystrixCommandFactory 構(gòu)建出合適的HystrixCommand 。
3 ）委托CommandExecutor 執(zhí)行HystrixCommand ，得到結(jié)果。
MetaHolder 持有用于構(gòu)建HystrixCommand 和與被包裝方法相關(guān)的必要信息，如被注解的方法、失敗回滾執(zhí)行的方法和默認的命令鍵等屬性。

//MetaHolder . Java@Immutablepublic final class MetaHolder {
   
   
   private fina l Method method ; ／／被注解的方法
pr 工vate final Method cacheKeyMethod ;pri vate final Method ajcMethod ;private final Method fallbackMethod ; ／／失敗回滾執(zhí)行的方法private final String defaultGroupKey ; ／／ 默認的group鍵private final String defaultCommandKey ; ／／默認的命令鍵private f inal String defaultCollapserKey ; ／／默認的合并請求鍵private f 工nal String defaultThreadPoolKey ; ／／默認的線程池鍵private final Executiontype executiontype ; I I 執(zhí)行類型}

在HystrixCommandFactory 類中，用于創(chuàng)建HystrixCommand 的方法如下所示：

//HystrixCommandFactory . javapublic Hystrxinvokable create(MetaHolder metaHolder) {
   
   
   HystriX invokable executable ;／／構(gòu)建請求合并的命令if (metaHolder . isCollapserAnnotationPresent () ) (executable = new CommandCollapser(metaHolder) ;} else if (metaHolder isObservable()) (executable ＝ 口ew GenericObservableCommand (HystrixCommandBui lderFactory .getinstance() create(metaHolder)) ;
 else (executable = new GenericCommand(Hystrix CommandBu lderFactory . getinstance() .create (metaHolder)) ;return executable;}

根據(jù)MetaHolder# isObservable 方法返回屬性的不同， 將會構(gòu)建不同的命令，比如HystrixCommand 或者HystrixObservableCommand ，前者將同步或者異步執(zhí)行命令， 后者異步回調(diào)執(zhí)行命令。Hystrix 根據(jù)被包裝方法的返回值來決定命令的執(zhí)行方式

根據(jù)被包裝方法的返回值類型決定命令執(zhí)行的Execution Type ，從而決定構(gòu)建HystrixCommand 還是HystrixObservableCommand 。其中Future 類型的返回值將會被異步執(zhí)行， rx 類型的返回值將會被異步回調(diào)執(zhí)行，其他的類型將會被同步執(zhí)行。
CommandExecutor 根據(jù)MetaHolder 中ExecutionType 執(zhí)行類型的不同，選擇同步執(zhí)行、異步執(zhí)行還是異步回調(diào)執(zhí)行，返回不同的執(zhí)行結(jié)果。同步執(zhí)行，直接返回結(jié)果對象；異步執(zhí)行，返回Future ，封裝了異步操作的結(jié)果；異步回調(diào)執(zhí)行將返回Observable ，封裝響應(yīng)式
執(zhí)行的結(jié)果，可以通過它對執(zhí)行結(jié)果進行訂閱，在執(zhí)行結(jié)束后進行特定的操作。

HystrixCommand 類結(jié)構(gòu)

雖然類圖很復(fù)雜，但是最終實現(xiàn)類只有三個，分別是同步或異步執(zhí)行命令的GenericCommand ； 請求合并執(zhí)行命令的BatchHystrixCommand ， 以及異步回調(diào)執(zhí)行命令的GenericObservableCommand

異步回調(diào)執(zhí)行命令

在observe 方法中， 首先將創(chuàng)建一個方法ReplaySu均ect, rx 中的Subject 既是一個Observable 也是一個Observer 。接著調(diào)用toObservable 方法獲取到懶執(zhí)行的Observable,通過創(chuàng)建的ReplaySubject 訂閱該Observable ，啟動Observable 中相關(guān)命令， 同時返回ReplaySubject 給后續(xù)的觀察者，用于訂閱來獲取執(zhí)行結(jié)果（ ReplaySubject 會推送所有來自原始Observable 的事件給觀察者，無論它們是何時訂閱的） 。

AbstractCommand#toObservable
1 ） 首先通過Observable#defer 方法來構(gòu)建返回的Observable a 以O(shè)bservable#defer 方式聲明的Observable 只有當有觀察者訂閱才會真正開始創(chuàng)建，并且是為每一個觀察者創(chuàng)建一個新的Observable ，這就保證了toObservable 方法返回的Observable 是純凈的，并沒有
開始執(zhí)行命令。
2 ）在構(gòu)建Observable 過程中，先通過commandState 查看當前的命令執(zhí)行狀態(tài)，保證命令未開始執(zhí)行并且每條命令只能執(zhí)行一次。
3 ）如果允許請求緩存并且緩存存在的話，將嘗試從緩存中獲取對應(yīng)的執(zhí)行結(jié)果，并直接返回結(jié)果。
4 ）如果無法獲取緩存，通過applyHystrixSemantics 方法構(gòu)建用于返回的Observable 。
5 ）如果允許請求緩存，將ObsErvable 放置到緩存中用于下一次調(diào)用。
6 ） 最后為返回Observable 添加提前定義好的回調(diào)方法。
在上述的流程中，需要重點關(guān)注兩個地方，一個是HystrixRequestCache ，其內(nèi)封裝了
緩存Observable 的邏輯；另一個是applyHystrix Semantics 回調(diào)方法，其內(nèi)封裝了斷路、資源隔離等核心斷路器邏輯。

·HystrixRequestCache 請求援存
HystrixRequestCache 對Observable 進行緩存操作，使用每個命令特有的cacheKey 對Observable 進行緩存，通過ConcurrentHashMap 保存緩存結(jié)果以保證線程安全。

HystrixRequestCache 中緩存的并不是直接的Observable ， 而是被封裝好的HystrixCachedObservable。在HystrixCachedObservable 中，通過ReplaySubject 訂閱需要緩存的Observable ，保證了緩存的Observable 能夠多次執(zhí)行.

applyHystrixSemantics 斷路器判斷與獲取信號量
在applyHystrixSemantics 回調(diào)方法中， 通過AbstractCommand#app ly HystrixSemantics方法聲明Observable 。它主要工作是判斷斷路器是否打開， 以及嘗試獲取信號量用于執(zhí)行命令（僅在信號量隔離模式下生效)
在AbstractColilIIland#applyHystrix.Semant ic s 中， 首先通過斷路器Hystrix.CircuitBreaker 檢查鏈路中的斷路器是否開啟， 如果開啟的話，執(zhí)行斷路失敗邏輯handleShortCircuitViaFallback方法。如果通過斷路器的檢查， 將會嘗試獲取信號量。如果不能獲取信號量，那么執(zhí)行信號量獲取失敗邏輯handleSemaphoreRejection ViaFallback 方法。當上述檢查都通過了，才執(zhí)行exec uteCornmandAndObserve 方法獲取執(zhí)行命令的Observable ， 并為該Observable 配置
回調(diào)操作， 該回調(diào)操作在命令執(zhí)行結(jié)束后以及取消訂閱時用于釋放信號量。

executeCommandAndObserve 配置執(zhí)行異常回調(diào)方法
executeCommandAndObserve 方法主要用于為執(zhí)行命令Observable 配置執(zhí)行失敗的回調(diào)方法，對執(zhí)行失敗的結(jié)果進行記錄和處理。

executeCo mm an dWith Specifiedlsolation 配置線程隔離和超時控制
executeCommandW ithSpeci fiedlsolatio n 方法為命令構(gòu)造了隔離的執(zhí)行環(huán)境，提供兩種資源隔離的方式， 線程隔離和信號量隔離；如果Hystrix 配置中開啟了超時控制，還會通過Observable#lift 方法將現(xiàn)有的Observable 轉(zhuǎn)化為添加了超時檢查的Observable 。

getExecutionObservable 配置被封裝的遠程調(diào)用方法
getUserEx巳cutionObservable 方法將為命令獲取在聲明HystrixCommand 時被包裝的具
體遠程調(diào)用方法。在getUserExec utionObservable 方法中，通過getExecutionObservable 抽象方法將具體實現(xiàn)延遲到子類中

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