[Java知识库]Reactor 之 Spring Boot + Reactor 整合熔断限流 Resilience4j

Reactor 整合 Resilence4j

1 引入 pom 包

<dependency>
    <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
    <artifactId>resilience4j-all</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
    <artifactId>resilience4j-spring-boot2</artifactId>
</dependency>

2 配置说明

2.1 限流 ratelimiter

两个限流配置：backendA 1s 中最多允许 10 次请求；

backendB 每 500ms 最多允许 6 次请求。

resilience4j.ratelimiter:
  instances:
    backendA:
      limitForPeriod: 10
      limitRefreshPeriod: 1s
      timeoutDuration: 10ms
      registerHealthIndicator: true
      eventConsumerBufferSize: 100
    backendB:
      limitForPeriod: 6
      limitRefreshPeriod: 500ms
      timeoutDuration: 3s

2.2 重试 retry

注意指定需要重试的异常，不是所有的异常重试都有效。比如 DB 相关校验异常，如唯一约束等，重试也不会成功的。

重试配置：

resilience4j.retry:
  instances:
    backendA:
      maxAttempts: 3
      waitDuration: 10s
      enableExponentialBackoff: true
      exponentialBackoffMultiplier: 2
      retryExceptions:
        - org.springframework.web.client.HttpServerErrorException
        - java.io.IOException

    backendB:
      maxAttempts: 3
      waitDuration: 10s
      retryExceptions:
        - org.springframework.web.client.HttpServerErrorException
        - java.io.IOException

2.3 超时 TimeLimiter

超时配置：

resilience4j.timelimiter:
  instances:
    backendA:
      timeoutDuration: 2s
      cancelRunningFuture: true
    backendB:
      timeoutDuration: 1s
      cancelRunningFuture: false

超时配置比较简单，主要是配置 timeoutDuration 也就是超时的时间。

cancelRunningFuture 的意思是：是否应该在运行的 Future 调用 cancel 去掉调用。

2.4 断路器 circuitbreaker

断路器有几种状态：关闭、打开、半开。注意：打开，意味着不能访问，会迅速失败。

CircuitBreaker 使用滑动窗口来存储和汇总调用结果。您可以在基于计数的滑动窗口和基于时间的滑动窗口之间进行选择。基于计数的滑动窗口聚合最后 N 次调用的结果。基于时间的滑动窗口聚合了最后 N 秒的调用结果。

断路器配置：

resilience4j.circuitbreaker:
  instances:
    backendA:
      // 健康指标参数，非断路器属性
      registerHealthIndicator: true
      slidingWindowSize: 100

2.5 壁仓 bulkhead

resilience4j 提供了两种实现壁仓的方法：

• SemaphoreBulkhead 使用 Semaphore 实现
• FixedThreadPoolBulkhead 使用有界队列和固定线程池实现

resilience4j.bulkhead:
  instances:
    backendA:
      maxConcurrentCalls: 10
    backendB:
      maxWaitDuration: 10ms
      maxConcurrentCalls: 20

resilience4j.thread-pool-bulkhead:
  instances:
    backendC:
      maxThreadPoolSize: 1
      coreThreadPoolSize: 1
      queueCapacity: 1

2.5.1 SemaphoreBulkhead

2.5.2 FixedThreadPoolBulkhead

3 使用

3.1 配置

在 application.yml 文件中添加以下 resilience4j 配置：

resilience4j.circuitbreaker:
  instances:
    backendA:
      registerHealthIndicator: true
      slidingWindowSize: 100

resilience4j.retry:
  instances:
    backendA:
      maxAttempts: 3
      waitDuration: 10s
      enableExponentialBackoff: true
      exponentialBackoffMultiplier: 2
      retryExceptions:
        - org.springframework.web.client.HttpServerErrorException
        - java.io.IOException

    backendB:
      maxAttempts: 3
      waitDuration: 10s
      retryExceptions:
        - org.springframework.web.client.HttpServerErrorException
        - java.io.IOException


resilience4j.bulkhead:
  instances:
    backendA:
      maxConcurrentCalls: 10
    backendB:
      maxWaitDuration: 10ms
      maxConcurrentCalls: 20

resilience4j.thread-pool-bulkhead:
  instances:
    backendC:
      maxThreadPoolSize: 1
      coreThreadPoolSize: 1
      queueCapacity: 1

resilience4j.ratelimiter:
  instances:
    backendA:
      limitForPeriod: 10
      limitRefreshPeriod: 1s
      timeoutDuration: 10ms
      registerHealthIndicator: true
      eventConsumerBufferSize: 100
    backendB:
      limitForPeriod: 6
      limitRefreshPeriod: 500ms
      timeoutDuration: 3s

resilience4j.timelimiter:
  instances:
    backendA:
      timeoutDuration: 2s
      cancelRunningFuture: true
    backendB:
      timeoutDuration: 1s
      cancelRunningFuture: false

3.2 使用注解实现

直接在需要限流的方法上增加注解@RateLimiter 实现限流；增加注解@Retry 实现重试；增加注解 @CircuitBreaker 熔断；增加注解 @Bulkhead 实现壁仓。name 属性中分别填写限流器、重试、熔断、壁仓组件的名字。

@Bulkhead(name = "backendA")
@CircuitBreaker(name = "backendA")
@Retry(name = "backendA")
@RateLimiter(name = "backendA")
public Mono<List<User>> list() {
  long startTime = System.currentTimeMillis();
  return Mono.fromSupplier(() -> {
        return userRepository.findAll();
      }).doOnError(e -> {
        // 打印异常日志&增加监控（自行处理）
        logger.error("list.user.error, e", e);
      })
      .doFinally(e -> {
        // 耗时 & 整体健康
        logger.info("list.user.time={}, ", System.currentTimeMillis() - startTime);
      });
}
  
@Bulkhead(name = "backendA")
@CircuitBreaker(name = "backendA")//最多支持10个并发量
@Retry(name = "backendA")//使用 backendA 重试器，如果抛出 IOException 会重试三次。
@RateLimiter(name = "backendA")// 限流 10 Qps
public Mono<Boolean> save(User user) {
  long startTime = System.currentTimeMillis();
  return Mono.fromSupplier(() -> {
        return userRepository.save(user) != null;
      })
      .doOnError(e -> {
        // 打印异常日志&增加监控（自行处理）
        logger.error("save.user.error, user={}, e", user, e);
      })
      .doFinally(e -> {
        // 耗时 & 整体健康
        logger.info("save.user.time={}, user={}", user, System.currentTimeMillis() - startTime);
      });
}  

注意：以上所有组件，都支持自定义。

上述代码都可以在下述仓库中找到：https://github.com/prepared48/spring-boot-learning