Java-Interview-Advanced/docs/high-availability/hystrix-semphore-isolation.md

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2020-04-25 11:55:58 +00:00
## 基于 Hystrix 信号量机制实现资源隔离
Hystrix 里面核心的一项功能,其实就是所谓的**资源隔离**,要解决的最最核心的问题,就是将多个依赖服务的调用分别隔离到各自的资源池内。避免说对某一个依赖服务的调用,因为依赖服务的接口调用的延迟或者失败,导致服务所有的线程资源全部耗费在这个服务的接口调用上。一旦说某个服务的线程资源全部耗尽的话,就可能导致服务崩溃,甚至说这种故障会不断蔓延。
Hystrix 实现资源隔离,主要有两种技术:
- 线程池
- 信号量
默认情况下Hystrix 使用线程池模式。
前面已经说过线程池技术了,这一小节就来说说信号量机制实现资源隔离,以及这两种技术的区别与具体应用场景。
### 信号量机制
信号量的资源隔离只是起到一个开关的作用,比如,服务 A 的信号量大小为 10那么就是说它同时只允许有 10 个 tomcat 线程来访问服务 A其它的请求都会被拒绝从而达到资源隔离和限流保护的作用。
![hystrix-semphore](/images/hystrix-semphore.png)
### 线程池与信号量区别
线程池隔离技术,并不是说去控制类似 tomcat 这种 web 容器的线程。更加严格的意义上来说Hystrix 的线程池隔离技术,控制的是 tomcat 线程的执行。Hystrix 线程池满后会确保说tomcat 的线程不会因为依赖服务的接口调用延迟或故障而被 hang 住tomcat 其它的线程不会卡死,可以快速返回,然后支撑其它的事情。
线程池隔离技术,是用 Hystrix 自己的线程去执行调用;而信号量隔离技术,是直接让 tomcat 线程去调用依赖服务。信号量隔离,只是一道关卡,信号量有多少,就允许多少个 tomcat 线程通过它,然后去执行。
![hystrix-semphore-thread-pool](/images/hystrix-semphore-thread-pool.png)
**适用场景**
- **线程池技术**,适合绝大多数场景,比如说我们对依赖服务的网络请求的调用和访问、需要对调用的 timeout 进行控制(捕捉 timeout 超时异常)。
- **信号量技术**,适合说你的访问不是对外部依赖的访问,而是对内部的一些比较复杂的业务逻辑的访问,并且系统内部的代码,其实不涉及任何的网络请求,那么只要做信号量的普通限流就可以了,因为不需要去捕获 timeout 类似的问题。
### 信号量简单 Demo
业务背景里,比较适合信号量的是什么场景呢?
比如说,我们一般来说,缓存服务,可能会将一些量特别少、访问又特别频繁的数据,放在自己的纯内存中。
举个栗子。一般我们在获取到商品数据之后,都要去获取商品是属于哪个地理位置、省、市、卖家等,可能在自己的纯内存中,比如就一个 Map 去获取。对于这种直接访问本地内存的逻辑,比较适合用信号量做一下简单的隔离。
优点在于,不用自己管理线程池啦,不用 care timeout 超时啦,也不需要进行线程的上下文切换啦。信号量做隔离的话,性能相对来说会高一些。
假如这是本地缓存,我们可以通过 cityId拿到 cityName。
```java
public class LocationCache {
private static Map<Long, String> cityMap = new HashMap<>();
static {
cityMap.put(1L, "北京");
}
/**
* 通过cityId 获取 cityName
*
* @param cityId 城市id
* @return 城市名
*/
public static String getCityName(Long cityId) {
return cityMap.get(cityId);
}
}
```
写一个 GetCityNameCommand策略设置为**信号量**。run() 方法中获取本地缓存。我们目的就是对获取本地缓存的代码进行资源隔离。
```java
public class GetCityNameCommand extends HystrixCommand<String> {
private Long cityId;
public GetCityNameCommand(Long cityId) {
// 设置信号量隔离策略
super(Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("GetCityNameGroup"))
.andCommandPropertiesDefaults(HystrixCommandProperties.Setter()
.withExecutionIsolationStrategy(HystrixCommandProperties.ExecutionIsolationStrategy.SEMAPHORE)));
this.cityId = cityId;
}
@Override
protected String run() {
// 需要进行信号量隔离的代码
return LocationCache.getCityName(cityId);
}
}
```
在接口层,通过创建 GetCityNameCommand传入 cityId执行 execute() 方法,那么获取本地 cityName 缓存的代码将会进行信号量的资源隔离。
```java
@RequestMapping("/getProductInfo")
@ResponseBody
public String getProductInfo(Long productId) {
HystrixCommand<ProductInfo> getProductInfoCommand = new GetProductInfoCommand(productId);
// 通过command执行获取最新商品数据
ProductInfo productInfo = getProductInfoCommand.execute();
Long cityId = productInfo.getCityId();
GetCityNameCommand getCityNameCommand = new GetCityNameCommand(cityId);
// 获取本地内存(cityName)的代码会被信号量进行资源隔离
String cityName = getCityNameCommand.execute();
productInfo.setCityName(cityName);
System.out.println(productInfo);
return "success";
}
```