面试题：微服务架构中Hystrix如何实现熔断

Question

在微服务架构下，阐述Hystrix实现熔断的原理，包括熔断状态的转换条件以及如何通过配置来调整熔断策略。

Answer 1

Hystrix实现熔断的原理

1. 请求计数与健康监测：Hystrix会统计一段时间内（例如10秒）的请求数量和失败请求数量。它使用滑动窗口算法来收集这些数据，滑动窗口被分成多个桶（bucket），每个桶记录特定时间段（如1秒）内的请求情况。通过对这些桶数据的汇总，就能知道最近一段时间内的请求总数和失败请求数。
2. 熔断判断：当失败请求数达到一定比例（如超过50%），且在统计时间窗口内请求总数达到一个阈值（如20个请求）时，Hystrix认为服务处于不健康状态，会触发熔断。熔断就像电路开关一样，一旦开启，后续请求将不再转发到实际服务，而是直接返回一个预先定义好的fallback响应，这样可以快速失败，避免大量无效请求堆积，保护服务下游资源。

熔断状态的转换条件

1. 关闭（Closed）状态 -> 打开（Open）状态：
   • 当在统计时间窗口内，失败请求数占总请求数的比例超过熔断阈值（例如，默认是50%失败率），且请求总数达到最小请求阈值（默认20个请求）时，Hystrix从关闭状态转换到打开状态。在打开状态下，后续请求不再经过实际服务调用，而是直接走fallback逻辑。
2. 打开（Open）状态 -> 半打开（Half - Open）状态：
   • 在打开状态下，经过一段熔断超时时间（默认5秒）后，Hystrix进入半打开状态。这段时间是为了给服务一个恢复的机会，让系统暂时不再频繁调用可能已恢复的服务。
3. 半打开（Half - Open）状态 -> 关闭（Closed）状态：
   • 在半打开状态下，Hystrix会允许少量的试探性请求通过去调用实际服务。如果这些试探请求大部分成功（例如，成功比例超过一定阈值，默认是50%），Hystrix认为服务已经恢复健康，将熔断状态转换回关闭状态，后续请求又可以正常调用实际服务。
4. 半打开（Half - Open）状态 -> 打开（Open）状态：
   • 如果在半打开状态下，试探请求中失败请求比例过高（例如，超过50%），Hystrix会认为服务仍然不健康，将状态再次转换回打开状态，继续阻止大部分请求调用实际服务。

通过配置来调整熔断策略

1. 熔断阈值相关配置：
   • hystrix.command.default.circuitBreaker.requestVolumeThreshold：设置在统计时间窗口内触发熔断的最小请求数。默认值为20，即如果10秒内请求数小于20，即使失败率很高也不会触发熔断。可以根据实际业务情况调整，比如在流量较小的服务中，可以适当降低这个值。
   • hystrix.command.default.circuitBreaker.errorThresholdPercentage：设置熔断的失败请求比例阈值。默认值为50，表示失败请求数占总请求数的50%及以上时触发熔断。对于对稳定性要求极高的服务，可以降低这个比例，如设置为30%。
2. 熔断超时时间配置：
   • hystrix.command.default.circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds：设置熔断打开后保持打开状态的时间，即从打开状态转换到半打开状态的时间间隔。默认值为5000毫秒（5秒）。如果服务恢复速度较快，可以适当缩短这个时间，以便更快地尝试恢复服务调用；如果服务恢复可能需要较长时间，可以适当延长。
3. 半打开状态试探请求成功比例配置：
   • 虽然没有直接配置半打开状态下试探请求成功比例的属性，但可以通过监控试探请求情况，根据业务需求调整熔断相关的其他配置来间接影响半打开状态到关闭状态的转换。例如，如果希望服务在半打开状态下更容易恢复，可以适当降低hystrix.command.default.circuitBreaker.errorThresholdPercentage的值。

通过合理配置这些参数，可以根据不同微服务的业务特点和实际运行情况，灵活调整Hystrix的熔断策略，提高系统的稳定性和容错能力。