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从零搭建脚手架之集成Spring Retry实现失败重试和熔断器模式(实战教程)

Java开发
2023-03-11

在我们的大多数项目中，会有一些场景需要重试操作，而不是立即失败，让系统更加健壮且不易发生故障，这篇文章主要介绍了从零搭建开发脚手架之集成Spring Retry实现失败重试和熔断器模式,需要的朋友可以参考下

背景

在我们的大多数项目中，会有一些场景需要重试操作，而不是立即失败，让系统更加健壮且不易发生故障。

场景如下：

  • 瞬时网络抖动故障
  • 服务器重启
  • 偶发死锁
  • 某些上游的异常或者响应码，需要进行重试
  • 远程调用
  • 从数据库中获取或存储数据

以上皆为瞬时故障。

也会有一些场景，例如不是瞬时故障，例如接口响应一直很慢，需要的是断路器，如果还是继续重试，会对服务有很大的影响，例如请求一次需要30s，如果还去不断的重试，会拖垮我们的系统，我们需要一定次数的失败后停止向服务发送进一步的请求，并在一段时间后恢复发送请求。

Spring Retry提供了以下能力:

  • 失败重试
  • 断路器模式

不支持舱壁bulkhead线程隔离
不支持超时timeout机制

项目地址：

https://github.com/spring-projects/spring-retry

https://docs.spring.io/spring-batch/docs/current/reference/html/retry.html

实战

添加依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.retry</groupId>
    <artifactId>spring-retry</artifactId>
    <version>1.3.3</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework</groupId>
    <artifactId>spring-aspects</artifactId>
    <version>${version}</version>
</dependency>
或者
 <dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <aifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

启用重试

@Configuration
@EnableRetry
public class RetryConfig {
}

@Retryable

在需要重试的方法上加上@Retryable注解

部分参数如下：

  • label: 重试的名字，系统唯一，默认 “”
  • maxAttempts：异常时重试次数，默认 3
  • maxAttemptsExpression: SpEL表达式 ，从配置文件获取maxAttempts的值，可以在application.yml设置，与maxAttempts二选一
  • exceptionExpression: SpEL表达式，匹配异常。例如：exceptionExpression = "#{message.contains('test')}"
  • include：需要重试的异常
  • exclude：不需要重试的异常
  • backoff：重试中的退避策略 ,@Backoff注解，部分参数如下：
  • value： 重试间隔ms，默认 1000
  • delay: 在指数情况下用作初始值，在均匀情况下用作最小值, 它与value属性不能共存，当delay不设置的时候会去读value属性设置的值，如果delay设置的话则会忽略value属性, 默认 0
  • delayExpression: SpEL表达式 ，从配置文件获取delay的值，可以在application.yml设置，与delay二选一
  • multiplier: 则用作产生下一个退避延迟的乘数 , 默认 0
  • delay = 2000, multiplier = 2 表示第一次重试间隔为2s，第二次为4秒，第三次为8s
  • maxDelay: 最大的重试间隔，当超过这个最大的重试间隔的时候，重试的间隔就等于maxDelay的值 默认 0
@Service
@Slf4j
public class RetryService {
   
    @Retryable(value = RuntimeException.class)
    public void test(String param){
        log.info(param);
        throw new RuntimeException("laker Error");
    }
}

当抛出RuntimeException时会尝试重试。

根据@Retryable的默认行为，重试最多可能发生 3 次，重试之间有 1 秒的延迟。

测试日志如下：

2022-07-16 18:23:46.274  INFO 10204 --- [           main] com.example.demo.retry.RetryService      : laker
2022-07-16 18:23:47.278  INFO 10204 --- [           main] com.example.demo.retry.RetryService      : laker
2022-07-16 18:23:48.289  INFO 10204 --- [           main] com.example.demo.retry.RetryService      : laker

java.lang.RuntimeException: laker Error
    at com.example.demo.retry.RetryService.test(RetryService.java:18)
    at com.example.demo.retry.RetryService$$FastClassBySpringCGLIB$$41aa3d8d.invoke(<generated>)
    at org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy.invoke(MethodProxy.java:218)

@Recover

当@Retryable方法重试失败之后，最后就会调用@Recover方法。用于@Retryable失败时的兜底处理方法。

@Recover的方法必须要与@Retryable注解的方法保持一致，第一入参为要重试的异常，其他参数与@Retryable保持一致，返回值也要一样，否则无法执行！,方法可以是public、private.

@Service
@Slf4j
public class RetryService {
    @Retryable(value = RuntimeException.class)
    public void test(String param) {
        log.info(param);
        throw new RuntimeException("laker Error");
    }
    @Recover
    void recover(RuntimeException e, String param) {
        log.info("recover e:{},param:{}", e, param);
    }
}

在这里，当抛出RuntimeException时会尝试重试。

test方法在 3 次尝试后不断抛出 RuntimeException，则会调用recover()方法。

测试日志如下：

2022-07-16 18:40:19.828  INFO 4308 --- [           main] com.example.demo.retry.RetryService      : laker
2022-07-16 18:40:20.834  INFO 4308 --- [           main] com.example.demo.retry.RetryService      : laker
2022-07-16 18:40:21.848  INFO 4308 --- [           main] com.example.demo.retry.RetryService      : laker
2022-07-16 18:40:21.849  INFO 4308 --- [           main] com.example.demo.retry.RetryService      : recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker

@CircuitBreaker

熔断模式：指在具体的重试机制下失败后打开断路器，过了一段时间，断路器进入半开状态，允许一个进入重试，若失败再次进入断路器，成功则关闭断路器，注解为@CircuitBreaker,具体包括熔断打开时间、重置过期时间。

同一个方法上与@Retryable注解只能二选一，否则注解失效

相关代码参见CircuitBreakerRetryPolicy.java

主要参数如下：

  • maxAttempts： 最大尝试次数（包括第一次失败），默认为 3
  • maxAttemptsExpression: SpEL表达式 ，从配置文件获取maxAttempts的值，可以在application.yml设置，与maxAttempts二选一
  • openTimeout：当在此超时时间内达到maxAttempts失败时，电路会自动打开，防止访问下游组件。默认为 5000
  • openTimeoutExpression: SpEL表达式
  • resetTimeout： 如果电路打开的时间超过此超时时间，则它会在下一次调用时重置，以使下游组件有机会再次响应。默认为 20000
  • resetTimeoutExpression: SpEL表达式
  • label：短路器的名字，系统唯一
  • include：需要短路的异常
  • exclude：不需要短路的异常
   @CircuitBreaker(maxAttempts = 2, openTimeout = 1000, resetTimeout = 2000, value = RuntimeException.class)
    public void testCircuitBreaker(String param) {
        log.info(param);
        throw new RuntimeException("laker Error");
    }

    @Recover
    void recover(RuntimeException e, String param) {
        log.info("recover e:{},param:{}", e, param);
    }

当抛出RuntimeException时会尝试熔断。

在openTimeout 1s时间内，触发异常超过2次，断路器打开，testCircuitBreaker业务方法不允许执行，直接执行恢复方法recover。

经过resetTimeout 2s后，熔断器关闭，继续执行testCircuitBreaker业务方法。

注意：这里没有上面@Retryable的能力了哦，但是这个实际项目还是很需要的。

测试日志如下：

2022-07-16 19:22:26.195  laker0
2022-07-16 19:22:26.195  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker0
2022-07-16 19:22:26.196  laker1
2022-07-16 19:22:26.196  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker1
2022-07-16 19:22:26.196  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker2
2022-07-16 19:22:26.197  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker3
2022-07-16 19:22:26.197  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker4
2022-07-16 19:22:26.197  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker5
2022-07-16 19:22:26.197  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker6
2022-07-16 19:22:26.197  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker7
2022-07-16 19:22:26.197  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker8
2022-07-16 19:22:26.197  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker9
2022-07-16 19:22:32.206  laker3
2022-07-16 19:22:32.206  recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker0

高级实战

上面说到了，断路器@CircuitBreaker 并么有携带重试功能，所有我们实际项目要结合2者使用。

方式一 @CircuitBreaker + RetryTemplate

1.自定义RetryTemplate

@Configuration
@EnableRetry
public class RetryConfig {
    @Bean
    public RetryTemplate retryTemplate() {
        RetryTemplate retryTemplate = new RetryTemplate();
        FixedBackOffPolicy fixedBackOffPolicy = new FixedBackOffPolicy();
        // 退避策略 因为是瞬时异常 所以不宜过大，100ms即可
        fixedBackOffPolicy.setBackOffPeriod(100L);
        retryTemplate.setBackOffPolicy(fixedBackOffPolicy);
        SimpleRetryPolicy retryPolicy = new SimpleRetryPolicy();
        // 重试3次
        retryPolicy.setMaxAttempts(3);
        retryTemplate.setRetryPolicy(retryPolicy);
        return retryTemplate;
    }
}

2.在断路器中用retryTemplate包裹一层

   @CircuitBreaker(maxAttempts = 2, openTimeout = 1000, resetTimeout = 2000, value = RuntimeException.class)
    public String testCircuitBreaker(String param) {
        return retryTemplate.execute(context -> {
            log.info(String.format("Retry count %d", context.getRetryCount()) + param);
            throw new RuntimeException("laker Error");
        });
    }
    @Recover
    String recover(RuntimeException e, String param) {
        log.info("recover e:{},param:{}", e, param);
        return "";
    }

测试日志如下：

2022-07-16 20:14:11.385 Retry count 0laker0
2022-07-16 20:14:11.496 Retry count 1laker0
2022-07-16 20:14:11.606 Retry count 2laker0
2022-07-16 20:14:11.607 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker0
2022-07-16 20:14:11.608 Retry count 0laker1
2022-07-16 20:14:11.714 Retry count 1laker1
2022-07-16 20:14:11.826 Retry count 2laker1
2022-07-16 20:14:11.826 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker1
2022-07-16 20:14:11.827 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker2
2022-07-16 20:14:11.827 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker3
2022-07-16 20:14:11.827 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker4
2022-07-16 20:14:11.827 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker5
2022-07-16 20:14:11.827 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker6
2022-07-16 20:14:11.827 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker7
2022-07-16 20:14:11.827 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker8
2022-07-16 20:14:11.827 recover e:java.lang.RuntimeException: laker Error,param:laker9

方式二 @CircuitBreaker + @Retryable

定义2个springBean，一个用于重试，一个用于熔断，且是熔断包含着重试，否则会失效。

@Service
@Slf4j
public class RetryService {
    @Autowired
    RetryTemplate retryTemplate;

    @Retryable(value = RuntimeException.class,backoff = @Backoff(delay = 100))
    public void test(String param) {
        log.info(param);
        throw new RuntimeException("laker Error");
    }
}

@Service
@Slf4j
public class CircuitBreakerService {

    @Autowired
    RetryService retryService;

    @CircuitBreaker(maxAttempts = 2, openTimeout = 1000, resetTimeout = 2000, value = RuntimeException.class)
    public void testCircuitBreaker(String param) {
        // 这里是添加了重试注解的方法
        retryService.test(param);
    }

    @Recover
    void recover(RuntimeException e, String param) {
        log.info("recover e:{},param:{}", e, param);
    }
}

参考

https://blog.csdn.net/cckevincyh/article/details/112347200

https://medium.com/@just4give/build-resilient-microservices-using-spring-retry-and-circuit-breaker-pattern-a92abab567ab

到此这篇关于从零搭建开发脚手架之集成Spring Retry实现失败重试和熔断器模式的文章就介绍到这了,更多相关Spring Retry重试和熔断器内容请搜索编程学习网以前的文章希望大家以后多多支持编程学习网！

本文标题为：从零搭建脚手架之集成Spring Retry实现失败重试和熔断器模式(实战教程)

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