介紹一下降級和熔斷的概念

什么是降級呢? 降級意味著多種方案，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題的時候，你有一個備選方案可以馬上切換，比如有一個接口的功能是實時預(yù)測未來一個月某個商品的采購數(shù)量，突然間依賴的上游系統(tǒng)出現(xiàn)問題了，那么我們的接口就完全不可用了嗎？顯然這是不應(yīng)該的，這時我接口就可以降級，返回昨天實時計算出來的結(jié)果，雖然準(zhǔn)確性可能差一點，但系統(tǒng)能夠正常運轉(zhuǎn)，降級也分為自動降級和手動降級，前者是系統(tǒng)自動檢測到問題時自動切換，后者是系統(tǒng)檢測到問題報警，人為的切換，降級代表著系統(tǒng)相比降級之前其功能表現(xiàn)不如之前的完美（這個具體體現(xiàn)在功能準(zhǔn)確性，可用性上等,如上面接口的例子）
什么是熔斷呢? 通俗來講，熔斷指的是遇到危險了，必須馬上停掉，比如生活中的電流過大，必須馬上切斷，否則就發(fā)生了火災(zāi)了，熔斷之后就會導(dǎo)致斷電，完全不可用，在一個系統(tǒng)中，假設(shè)一個接口部署了10臺機器（分布式），突然某一臺機器的接口調(diào)用情況正確率降到90%，那么這臺機器肯定出現(xiàn)問題了，這個時候就需要熔斷這臺機器，把這臺機器從整個集群中摘掉，從而保證用戶的請求100%的正確，再比如，一個系統(tǒng)中有很多功能，這些功能有些是核心功能，有些是非核心功能，那么在一些大促中，我們可能熔斷掉一些非核心功能，從而保證核心功能的流轉(zhuǎn)（登錄和注冊，登錄屬于核心，注冊是屬于非核心）

為什么需要降級和熔斷

不管是降級還是熔斷，都是為了保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可用性。降級往往代表系統(tǒng)功能部分不可用，熔斷代表的是完全不可用，再舉一個簡單例子，注冊功能，降級可能出現(xiàn)的情況是手機號可以正常，郵箱不能注冊，而熔斷出現(xiàn)的情況是注冊功能完全不可用，所以說有時候熔斷是一種特殊的降級。這在整個系統(tǒng)設(shè)計編碼中都需要考慮到。

常用的降級和熔斷策略

在業(yè)務(wù)系統(tǒng)時，降級在編碼時需要考慮好備選方案，和業(yè)務(wù)確認(rèn)方案的合理性，熔斷在編碼時需要分離核心功能和非核心功能，梳理上下游依賴關(guān)系，防止強依賴引起的系統(tǒng)的雪崩，這些是業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能設(shè)計時需要經(jīng)?？紤]的。

所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)都需要考慮的東西，就意味著可以優(yōu)化，可以剝離，抽象出來，做成公共組件，中間件，形成通用性。

上面有提到，降級和熔斷的最終目的都是保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性，保證核心服務(wù)可用，那么在形成中間件時具體措施是什么呢？

降級

超時降級（調(diào)用服務(wù)時超時返回默認(rèn)值或者其它處理辦法）
失敗次數(shù)降級（服務(wù)可用率下降時降級）
限流也是降級的一種辦法
故障降級（依賴的外系統(tǒng)發(fā)生故障時降級）
拒絕服務(wù)降級

熔斷

系統(tǒng)攻擊熔斷（當(dāng)某個服務(wù)遭遇流量攻擊時，可以熔斷這個服務(wù)）
涉及核心功能運行時的熔斷（下單和評論功能，關(guān)鍵時刻可以熔斷評論功能）

不管降級還是熔斷，在設(shè)計時都要考慮：降級熔斷算法，恢復(fù)機制，報警。這些是必備的，不能系統(tǒng)降級了或者熔斷了就無法回復(fù)之前的情況，也不能不報警，要不然開發(fā)人員都不知道，這還得了。

熔斷和降級的異樣性

兩者的目的相當(dāng)
兩者的最終的表現(xiàn)的相同
粒度一樣，大多數(shù)都是服務(wù)級別的粒度，也有可能是方法級別的
自治性要求比較高（盡可能的智能化）
降級一般是客戶端處理，熔斷是在服務(wù)端處理的

設(shè)計方案

介紹一種的常見的方案，服務(wù)碼+配置中心，調(diào)用任何服務(wù)時都傳入必要參數(shù)服務(wù)碼和開關(guān)，默認(rèn)關(guān)閉，當(dāng)觸發(fā)某種條件時可打開開關(guān)，或者通過配置中心手動推送開關(guān)新的值，從而保護系統(tǒng)不被單個服務(wù)壓垮，別看這個簡單，很多系統(tǒng)都是這么做的。

func  DowngradeAndFuse (ctx context.Context){
    //業(yè)務(wù)碼
    bizValue := ctx.Value("bizCode")
    //熔斷降級標(biāo)識
    flag := ctx.Value("flag")
   
    if bizValue == "指定業(yè)務(wù)" && flag {
       //降級或者熔斷
       return
    }
}

Hystrix的原理

Hystrix有Java和Go版本的，Java版本的是Netflix公司開發(fā)并開源的，Go版本的是由afex(個人)創(chuàng)建的，代碼庫地址如下:

https://github.com/Netflix/Hystrix
https://github.com/afex/hystrix-go

Hystrix引入以下手段來保護系統(tǒng)：

資源隔離（線程池和信號量兩種手段的隔離）
限流
降級
熔斷（斷路器）

Hystrix如何設(shè)計實現(xiàn)這些手段呢？

使用命令模式將所有對外部服務(wù)（或依賴關(guān)系）的調(diào)用包裝在HystrixCommand或HystrixObservableCommand對象中，并將該對象放在單獨的線程中執(zhí)行
每一個依賴都有自己對應(yīng)的線程池或者信號量，線程池耗盡時，拒絕請求
維護請求的各種狀態(tài)（成功，失敗，超時的次數(shù)）
當(dāng)錯誤率到達一定閾值時，進行熔斷，過一定的時間后又恢復(fù)
提供降級，失敗，成功，熔斷后的回調(diào)邏輯
實時的監(jiān)控指標(biāo)和配置信息的修改

用代碼實現(xiàn)一個hystrix-go的Demo，第一步寫在init初始化中，配置hystrix的一些參數(shù)，如果不配置的話，也會有默認(rèn)參數(shù)。

 func init() {
   hystrix.ConfigureCommand("my_command", hystrix.CommandConfig{
      //多長時間 超時
      Timeout: 5000,
      //最大并發(fā)數(shù)
      MaxConcurrentRequests: 1,
      //錯誤百分比,錯誤率達到這個數(shù)值開啟熔斷
      ErrorPercentThreshold: 25,
      //當(dāng)熔斷器被打開后，SleepWindow的時間就是控制過多久后去嘗試服務(wù)是否可用了(毫秒)
      SleepWindow: 10,
      //最小請求數(shù)，只有到達這個數(shù)量后才判斷是否開啟熔斷
      RequestVolumeThreshold: 10,
   })
}

如何使用hystrix熔斷呢，總的來說分為4個步驟：
第一步：定義你調(diào)用的外部系統(tǒng)的服務(wù)
第二步：設(shè)置回調(diào)函數(shù)(當(dāng)超時或者熔斷了會調(diào)用回調(diào)函數(shù))
第三步：使用hystrix的api調(diào)用第一步定義好的服務(wù)
第四步：獲取最終結(jié)果(結(jié)果可能時正確的，也可能是一個err)

//異步調(diào)用
func HystrixAsyStudy() {
   //第一步：
   result := make(chan string, 1)
   //定義依賴外部系統(tǒng)的函數(shù)
   f1 := func() error {
      // 處理業(yè)務(wù)系統(tǒng)（調(diào)用外部服務(wù)）
      fmt.Println("處理業(yè)務(wù)邏輯")
      result <- "處理結(jié)果"
      return nil
   }
   //第二步：
   //回調(diào)函數(shù)，只有 err不為空，才會執(zhí)行回調(diào)函數(shù)(如果發(fā)生了超時，熔斷，
   //限流，超時之后也會回調(diào))
   fallBack1 := func(err error) error {
      fmt.Println("回調(diào)函數(shù)")
      return err
   }
   //第三步：
   errors := hystrix.Go("my_command", f1, fallBack1)
   //第四步：
   select {
   case r := <-result:
      fmt.Println(r)
   case e := <-errors:
      fmt.Println(e)
   }
}

Hystrix更加詳細的文檔參考如下地址：

//Java版本的
https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-To-Use#Common-Patterns-FailFast
//Go版本的
https://github.com/afex/hystrix-go

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的微服务-高并发情况下接口降级和熔断策略的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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