47.Hystrix是什么

分布式系统面临的问题
复杂分布式体系结构中的应用程序有数十个依赖关系,每个依赖关系在某些时候将不可避免地失败。

服务雪崩
多个微服务之间调用的时候,假设微服务A调用微服务B和微服务C,微服务B和微服务C又调用其它的微服务,这就是所谓的“扇出”。如果扇出的链路上某个微服务的调用响应时间过长或者不可用,对微服务A的调用就会占用越来越多的系统资源,进而引起系统崩溃,所谓的“雪崩效应”.

所以,通常当你发现一个模块下的某个实例失败后,这时候这个模块依然还会接收流量,然后这个有问题的模块还调用了其他的模块,这样就会发生级联故障,或者叫雪崩。

Hystrix是什么

Hystrix是一个用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库,在分布式系统里,许多依赖不可避免的会调用失败,比如超时、异常等,Hystrix能够保证在一个依赖出问题的情况下,不会导致整体服务失败,避免级联故障,以提高分布式系统的弹性。向调用方返回一个符合预期的、可处理的备选响应(FallBack),而不是长时间的等待或者抛出调用方无法处理的异常

48.Hystrix停更进维

能干嘛

  • 服务降级

  • 服务熔断

  • 接近实对的监控

49.Hystrix的服务降级熔断限流概念初讲

服务降级

服务器忙,请稍后再试,不让客户端等待并立刻返回一个友好提示,fallback

服务熔断

类比保险丝达到最大服务访问后,直接拒绝访问,拉闸限电,然后调用服务降级的方法并返回友好提示

服务限流

秒杀高并发等操作,严禁一窝蜂的过来拥挤,大家排队,一秒钟N个,有序进行

哪些情况会出发降级?

  • 程序运行异常

  • 超时

  • 服务熔断触发服务降级

  • 线程池/信号量打满也会导致服务降级

50.Hystrix支付微服务构建

1.建cloud-provider-hystrix-payment8001

2.改pom

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<artifactId>springcloud</artifactId>
<groupId>com.yxz.springcloud</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<artifactId>cloud-provider-hystrix-payment8001</artifactId>
<dependencies>
<!--hystrix-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<!--eureka client-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<!--web-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency><!-- 引入自己定义的api通用包,可以使用Payment支付Entity -->
<groupId>com.yxz.springcloud</groupId>
<artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
<version>${project.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
<scope>runtime</scope>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>


</project>

3.写yml

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server:
port: 8001

spring:
application:
name: cloud-provider-hystrix-payment

eureka:
client:
register-with-eureka: true
fetch-registry: true
service-url:
#defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka,http://eureka7002.com:7002/eureka
defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

4.主启动

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@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class PaymentHystrixMain8001 {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(PaymentHystrixMain8001.class, args);
}
}

5.业务类

controller

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@RequestMapping("/payment")
@RestController
public class PaymentController {

@Resource
private PaymentService paymentService;

@Value("${server.port}")
private String serverPort;

@GetMapping("/hystrix/ok/{id}")
public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id)
{
String result = paymentService.paymentInfo_ok(id);
System.out.println("****result: "+result);
return result;
}

@GetMapping("/hystrix/timeout/{id}")
public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id) throws InterruptedException
{
String result = paymentService.paymentInfo_TimeOut(id);
System.out.println("****result: "+result);
return result;
}
}

service

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@Service
public class PaymentService {
/**
* 正常访问,一切OK
* @param id
* @return
*/
public String paymentInfo_ok(Integer id) {
return "线程池:"+Thread.currentThread().getName()+"paymentInfo_OK,id: "+id+"\t"+"O(∩_∩)O";
}

/**
* 超时访问,演示降级
* @param id
* @return
*/
public String paymentInfo_TimeOut(Integer id)
{
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
return "线程池:"+Thread.currentThread().getName()+"paymentInfo_TimeOut,id: "+id+"\t"+"O(∩_∩)O,耗费3秒";
}
}

6.测试

51.JMeter高并发压测后卡顿

Jmeter压测测试

此时访问localhost:8001/payment/hystrix/ok/31也会响应变慢

52.订单微服务调用支付服务出现卡顿

看热闹不嫌弃事大,80新建加入

1.新建 - cloud-consumer-feign-hystrix-order80

2.POM

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<artifactId>springcloud</artifactId>
<groupId>com.yxz.springcloud</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<artifactId>cloud-consumer-feign-hystrix-order80</artifactId>
<dependencies>
<!--openfeign-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
<!--hystrix-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<!--eureka client-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<!-- 引入自己定义的api通用包,可以使用Payment支付Entity -->
<dependency>
<groupId>com.yxz.springcloud</groupId>
<artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
<version>${project.version}</version>
</dependency>
<!--web-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<!--一般基础通用配置-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
<scope>runtime</scope>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
</project>

3.yml

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server:
port: 80

eureka:
client:
register-with-eureka: false
service-url:
defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

4.主启动

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@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
public class OrderHystrixMain80 {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(OrderHystrixMain80.class, args);
}
}

5.业务类

service

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@Service
@FeignClient(value = "CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX-PAYMENT")
public interface PaymentHystrixService {

@GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id);

@GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id);
}

controller

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@RestController
@RequestMapping("/consumer")
public class OrderHystirxController {
@Resource
private PaymentHystrixService paymentHystrixService;

@GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id)
{
return paymentHystrixService.paymentInfo_OK(id);
}

@GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id)
{
return paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
}

}

6.正常测试

没问题。80的timeout报错是正常,因为yml没有配置超时时间。

7.高并发测试

8001用高并发访问,再去访问80 的ok,有时候会报错。

53.降级容错解决的维度要求

超时导致服务器变慢(转圈) - 超时不再等待

出错(宕机或程序运行出错) - 出错要有兜底

解决:

  • 对方服务(8001)超时了,调用者(80)不能一直卡死等待,必须有服务降级。

  • 对方服务(8001)down机了,调用者(80)不能一直卡死等待,必须有服务降级。

  • 对方服务(8001)OK,调用者(80)自己出故障或有自我要求(自己的等待时间小于服务提供者),自己处理降级。

54.Hystrix之服务降级支付侧fallback

8001fallback

设置自身调用超时时间的峰值,峰值内可以正常运行,
超过了需要有兜底的方法处理,作服务降级fallback

1.主启动类激活

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@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableCircuitBreaker /*激活*/
public class PaymentHystrixMain8001 {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(PaymentHystrixMain8001.class, args);
}
}

2.业务类

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    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentInfo_TimeOutHandler",commandProperties = {
@HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="3000")
})
public String paymentInfo_TimeOut(Integer id)
{
// int t = 10 / 0;
try { TimeUnit.SECONDS.sleep(5); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }
return "线程池:"+Thread.currentThread().getName()+"paymentInfo_TimeOut,id: "+id+"\t"+"O(∩_∩)O,耗费5秒";
}

public String paymentInfo_TimeOutHandler(Integer id)
{
return "线程池:"+Thread.currentThread().getName()+"paymentInfo_TimeOut,id: "+id+"\t"+"/(ㄒoㄒ)/~~";
}

3.超时测试,成功

4.除以0测试,成功

55.Hystrix之服务降级订单侧fallback

80fallback

1.yml

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feign:
hystrix:
enabled: true

2.主启动

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@EnableHystrix

3.业务类

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@GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentTimeOutFallbackMethod",commandProperties = {
@HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="1500")
})
public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id)
{
int a = 1 / 10;
String result = paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
return result;
}
public String paymentTimeOutFallbackMethod(@PathVariable("id") Integer id)
{
return "我是消费者80,对方支付系统繁忙请10秒钟后再试或者自己运行出错请检查自己,o(╥﹏╥)o";
}

4.测试超时,成功

5.测试除以0,成功

56.Hystrix之全局服务降级DefaultProperties

目前问题1 每个业务方法对应一个兜底的方法,代码膨胀

解决方法:配置一个默认的兜底方法,非特殊的方法都使用这个默认的方法兜底

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@DefaultProperties(defaultFallback = "payment_Global_FallbackMethod")
public class OrderHystirxController {
···
@GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
@HystrixCommand
public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id)
{
int a = 1 / 0;
return paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
}
public String payment_Global_FallbackMethod()
{
return "Global异常处理信息,请稍后再试,/(ㄒoㄒ)/~~";
}
}

测试,成功

57.Hystrix之通配服务降级FeignFallback

目前问题2 统一和自定义的分开,代码混乱

服务降级,客户端去调用服务端,碰上服务端宕机或关闭

未来我们要面对的异常

  • 运行

  • 超时

  • 宕机

修改cloud-consumer-feign-hystrix-order80

重新新建一个类(PaymentFallbackService)实现该接口,统一为接口里面的方法进行异常处理

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@Component
public class PaymentFallbackService implements PaymentHystrixService{
@Override
public String paymentInfo_OK(Integer id) {
return "服务调用失败,提示来自:cloud-consumer-feign-order80";
}

@Override
public String paymentInfo_TimeOut(Integer id) {
return "服务调用失败,提示来自:cloud-consumer-feign-order80";
}
}

PaymentHystrixService接口

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@Service
@FeignClient(value = "CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX-PAYMENT", fallback = PaymentFallbackService.class)
public interface PaymentHystrixService {

@GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id);

@GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id);
}

测试,成功

58.Hystrix之服务熔断理论

当检测到该节点微服务调用响应正常后,恢复调用链路。

在Spring Cloud框架里,熔断机制通过Hystrix实现。Hystrix会监控微服务间调用的状况,

当失败的调用到一定阈值,缺省是5秒内20次调用失败,就会启动熔断机制。熔断机制的注解是@HystrixCommand。

https://martinfowler.com/bliki/CircuitBreaker.html

59.Hystrix之服务熔断案例(上)

60.Hystrix之服务熔断案例(下)

1.修改cloud-provider-hystrix-payment8001

PaymentService

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//=========服务熔断
@HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentCircuitBreaker_fallback",commandProperties = {
@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"), //是否开启断路器
@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "10"), //请求次数
@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "10000"), //时间窗口期
@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "60"), //失败率达到多少后跳闸
})
public String paymentCircuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id)
{
if(id < 0)
{
throw new RuntimeException("******id 不能负数");
}
String serialNumber = IdUtil.simpleUUID();

return Thread.currentThread().getName()+"\t"+"调用成功,流水号: " + serialNumber;
}
public String paymentCircuitBreaker_fallback(@PathVariable("id") Integer id)
{
return "id 不能负数,请稍后再试,/(ㄒoㄒ)/~~ id: " +id;
}

PaymentController

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@GetMapping("/circuit/{id}")
public String paymentCircuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id)
{
String result = paymentService.paymentCircuitBreaker(id);
log.info("****result: "+result);
return result;
}

测试,成功

61.Hystrix之服务熔断总结

熔断类型

  • 熔断打开:请求不再进行调用当前服务,内部设置时钟一般为MTTR(平均故障处理时间),当打开时长达到所设时钟则进入半熔断状态

  • 熔断关闭:熔断关闭不会对服务进行熔断

  • 熔断半开:部分请求根据规则调用当前服务,如果请求成功且符合规则则认为当前服务恢复正常,关闭熔断

断路器在什么情况下开始起作用

涉及到断路器的三个重要参数:快照时间窗、请求总数阀值、错误百分比阀值。

1:快照时间窗:断路器确定是否打开需要统计一些请求和错误数据,而统计的时间范围就是快照时间窗,默认为最近的10秒。

2:请求总数阀值:在快照时间窗内,必须满足请求总数阀值才有资格熔断。默认为20,意味着在10秒内,如果该hystrix命令的调用次数不足20次,即使所有的请求都超时或其他原因失败,断路器都不会打开。

3:错误百分比阀值:当请求总数在快照时间窗内超过了阀值,比如发生了30次调用,如果在这30次调用中,有15次发生了超时异常,也就是超过50%的错误百分比,在默认设定50%阀值情况下,这时候就会将断路器打开。

断路器打开之后:

1:再有请求调用的时候,将不会调用主逻辑,而是直接调用降级fallback。通过断路器,实现了自动地发现错误并将降级逻辑切换为主逻辑,减少响应延迟的效果。

2:原来的主逻辑要如何恢复呢?

对于这一问题,hystrix也为我们实现了自动恢复功能。

当断路器打开,对主逻辑进行熔断之后,hystrix会启动一个休眠时间窗,在这个时间窗内,降级逻辑是临时的成为主逻辑,

当休眠时间窗到期,断路器将进入半开状态,释放一次请求到原来的主逻辑上,如果此次请求正常返回,那么断路器将继续闭合,

主逻辑恢复,如果这次请求依然有问题,断路器继续进入打开状态,休眠时间窗重新计时。

62.Hystrix工作流程最后总结

1 创建 HystrixCommand(用在依赖的服务返回单个操作结果的时候) 或 HystrixObserableCommand(用在依赖的服务返回多个操作结果的时候) 对象。

2 命令执行。其中 HystrixComand 实现了下面前两种执行方式;而 HystrixObservableCommand 实现了后两种执行方式:execute():同步执行,从依赖的服务返回一个单一的结果对象, 或是在发生错误的时候抛出异常。queue():异步执行, 直接返回 一个Future对象, 其中包含了服务执行结束时要返回的单一结果对象。observe():返回 Observable 对象,它代表了操作的多个结果,它是一个 Hot Obserable(不论 “事件源” 是否有 “订阅者”,都会在创建后对事件进行发布,所以对于 Hot Observable 的每一个 “订阅者” 都有可能是从 “事件源” 的中途开始的,并可能只是看到了整个操作的局部过程)。toObservable(): 同样会返回 Observable 对象,也代表了操作的多个结果,但它返回的是一个Cold Observable(没有 “订阅者” 的时候并不会发布事件,而是进行等待,直到有 “订阅者” 之后才发布事件,所以对于 Cold Observable 的订阅者,它可以保证从一开始看到整个操作的全部过程)。

3 若当前命令的请求缓存功能是被启用的, 并且该命令缓存命中, 那么缓存的结果会立即以 Observable 对象的形式 返回。

4 检查断路器是否为打开状态。如果断路器是打开的,那么Hystrix不会执行命令,而是转接到 fallback 处理逻辑(第 8 步);如果断路器是关闭的,检查是否有可用资源来执行命令(第 5 步)。

5 线程池/请求队列/信号量是否占满。如果命令依赖服务的专有线程池和请求队列,或者信号量(不使用线程池的时候)已经被占满, 那么 Hystrix 也不会执行命令, 而是转接到 fallback 处理逻辑(第8步)。

6 Hystrix 会根据我们编写的方法来决定采取什么样的方式去请求依赖服务。HystrixCommand.run() :返回一个单一的结果,或者抛出异常。HystrixObservableCommand.construct(): 返回一个Observable 对象来发射多个结果,或通过 onError 发送错误通知。

7 Hystrix会将 “成功”、”失败”、”拒绝”、”超时” 等信息报告给断路器, 而断路器会维护一组计数器来统计这些数据。断路器会使用这些统计数据来决定是否要将断路器打开,来对某个依赖服务的请求进行 “熔断/短路”。

8 当命令执行失败的时候, Hystrix 会进入 fallback 尝试回退处理, 我们通常也称该操作为 “服务降级”。而能够引起服务降级处理的情况有下面几种:第4步: 当前命令处于”熔断/短路”状态,断路器是打开的时候。第5步: 当前命令的线程池、 请求队列或 者信号量被占满的时候。第6步:HystrixObservableCommand.construct() 或 HystrixCommand.run() 抛出异常的时候。

9 当Hystrix命令执行成功之后, 它会将处理结果直接返回或是以Observable 的形式返回。

tips:如果我们没有为命令实现降级逻辑或者在降级处理逻辑中抛出了异常, Hystrix 依然会返回一个 Observable 对象, 但是它不会发射任何结果数据, 而是通过 onError 方法通知命令立即中断请求,并通过onError()方法将引起命令失败的异常发送给调用者。

63.Hystrix图形化Dashboard搭建

仪表盘9001

1新建cloud-consumer-hystrix-dashboard9001

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<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
<scope>runtime</scope>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>

3.yml

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server:
port: 9001

4.主启动

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@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard
public class HystrixDashboardMain9001 {
public static void main(String[] args)
{
SpringApplication.run(HystrixDashboardMain9001.class,args);
}
}

6.启动cloud-consumer-hystrix-dashboard9001

7.浏览器输入http://localhost:9001/hystrix

64.Hystrix图形化Dashboard监控实战

修改cloud-provider-hystrix-payment8001

注意:新版本Hystrix需要在主启动类PaymentHystrixMain8001中指定监控路径

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/**
*此配置是为了服务监控而配置,与服务容错本身无关,springcloud升级后的坑
*ServletRegistrationBean因为springboot的默认路径不是"/hystrix.stream",
*只要在自己的项目里配置上下面的servlet就可以了
*/
@Bean
public ServletRegistrationBean getServlet() {
HystrixMetricsStreamServlet streamServlet = new HystrixMetricsStreamServlet();
ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(streamServlet);
registrationBean.setLoadOnStartup(1);
registrationBean.addUrlMappings("/hystrix.stream");
registrationBean.setName("HystrixMetricsStreamServlet");
return registrationBean;
}

监控测试

启动7001eureka、8001,9001

观察监控窗口

9001监控8001 - 填写监控地址 http://localhost:8001/hystrix.stream

测试地址

测试

如何看

  • 7色

  • 1圈 :

    共有两种含义。它通过颜色的变化代表了实例的健康程度,它的健康度从绿色<黄色<橙色<红色递减。
    该实心圆除了颜色的变化之外,它的大小也会根据实例的请求流量发生变化,流量越大该实心圆就越大。所以通过该实心圆的展示,就可以在大量的实例中快速的发现故障实例和高压力实例。

  • 1线

    曲线:用来记录2分钟内流量的相对变化,可以通过它来观察到流量的上升和下降趋势。

  • 整图说明

  • 整图说明2


到此已经学习完cloud课程的43.95%内容,和前十章节的内容