【微服务】4、服务保护
微服务架构与组件介绍
- 单体架构拆分：黑马商城早期为单体架构，后拆分为微服务架构。
- 跨服务调用与组件使用
- 服务拆分后存在跨服务远程调用，如下单需查询商品信息，使用openfeign组件解决。
- 服务间调用关系复杂，需维护服务地址和健康状态，采用Nacos组件进行服务治理。
- 前端因服务增多不知调用哪个服务，引入网关组件，实现前端请求路由转发和身份认证。
- 微服务增多致配置复杂，学习配置管理组件（Nacos），可抽取共享配置、实现热更新，提高服务可用性。
服务保护
雪崩问题引入
- 微服务中一个小故障可能引发雪崩，如某服务故障处理不当，可能导致整个链路乃至微服务群不可用。
雪崩问题举例分析
- 购物车服务调用场景：以购物车服务为例，其业务复杂，可能调用多个其他服务，如商品服务等，正常情况下调用返回结果处理成功。
- 商品服务故障影响
- 若商品服务故障，请求卡住不返回或处理时间过长（如正常几十毫秒，故障时达几秒），购物车服务调用商品服务的请求无法得到响应，导致购物车服务请求也无法返回给用户。
- 在高并发场景下，每秒请求量多，处理速度跟不上请求速度，购物车服务所在服务器资源有限，请求堆积会耗尽资源。
- 新请求因购物车服务资源耗尽无法进入，即使其原本要调用的服务正常，也会导致购物车服务瘫痪，类似地，其他调用商品服务或购物车服务的服务也可能因资源耗尽出现故障，最终可能使整个微服务群多数服务宕机，形成雪崩。
雪崩问题产生原因
- 服务提供者故障：某微服务提供者出现故障，如进入请求阻塞或处理速度极慢。
- 调用者异常处理不当：服务调用者未做好应对，在调用故障服务时被卡住或等待时间长，导致自身资源耗尽，调用链中所有调用者接连失败。
雪崩问题解决思路
- 避免服务故障思路
- 保证代码质量，避免代码逻辑复杂（如for循环嵌套、频繁查数据库）导致响应时间变长、内存溢出等问题。
- 确保网络畅通，满足微服务间相互调用的网络消耗，保证足够带宽。
- 应对高并发请求，具备处理大量请求能力，避免服务被压垮。
- 故障应对处理
- 无法保证服务百分百不故障，服务调用者需做好远程调用异常后备方案，发现调用异常时做好处理，避免故障扩散，具体后备处理方式将后续分析。
服务保护
请求限流
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雪崩问题解决方案概述
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解决思路
- 保护服务提供者，避免出现故障。
- 服务调用者隔离故障，防止故障传递。
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服务保护方案分类
- 请求限流：限制访问微服务的请求并发量，保护服务提供者。
- 线程隔离（舱壁模式）：限定每个业务使用的线程数量，实现业务隔离，避免故障扩散。
- 服务熔断与fallback逻辑：断路器监控请求异常比例和慢调用比例，超出阈值熔断接口请求，熔断后走fallback逻辑，避免资源浪费。
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请求限流
- 原理：通过限流器按设定流量放行请求，将狂暴波动的并发处理成平稳请求，保护服务提供者。
- 作用：避免服务因流量激增出现故障，是流量整形的一种方式。
- 线程隔离（舱壁模式）
- 思想来源：模拟船舱隔板防水原理，将故障隔离在一定范围内。
- 实现方式：限定每个业务能够使用的线程数量。例如服务A调用服务B和C，可限定业务一调用服务B使用10个线程，业务二调用服务C使用4个线程。当服务C故障时，业务二最多占用4个线程，不会耗尽服务A资源，保证其他业务不受影响。
- 作用：实现业务隔离，避免故障扩散，但仅做隔离仍可能浪费资源。
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服务熔断与fallback逻辑
- 服务熔断
- 原理：断路器统计请求异常比例和慢调用比例，超出阈值熔断接口请求。
- 举例：服务A调用服务C，若多次调用异常或慢调用比例高，断路器断开，拒绝后续请求。
- fallback逻辑
- 概念：熔断后定义的后备处理方案。
- 实现：在服务调用者处提前写好业务逻辑，如查询广告数据业务，熔断后可返回默认广告数据；无返回值业务可返回友好提示给前端。
- 作用：减少远程调用和等待，提高处理速度，避免资源浪费，提高前端响应速度。
- 服务熔断
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Sentinel与Hystrix对比
- 产品信息
- Sentinel：Spring Cloud阿里巴巴产品。
- Hystrix：Spring Cloud Netflix（网飞）产品。
- 功能特性对比
- 线程隔离：Sentinel基于信号量隔离；Hystrix默认基于线程池隔离，也可支持信号量（需调整配置）。
- 熔断策略：Sentinel熔断策略较多，慢调用或异常调用比例过高都会触发；Hystrix主要是异常比例中断。
- 限流：Sentinel限流方式多样，功能强大；Hystrix相对简单，基于线程池简单限流。
- fallback：两者均支持。
- 控制台
- Sentinel提供开箱即用可配置控制台，可实时监控项目运行状态。
- Hystrix控制台较简陋。
- 配置方式
- Sentinel可基于控制台或代码实现，仅基于控制台重启会失效。
- Hystrix默认基于配置文件和注解，需编码实现，永久生效。
- 产品信息
