「微服务设计之禅」重试模式

前言

微服务本质上分布式架构，当我们使用分布式系统时任何不可预知的问题都会发生（例如网络可用性问题、服务可用性问题、中间件可用性问题）。一个系统的问题可能会直接影响另外一个系统的使用或性能。所以在系统设计过程既要保证自身运行的弹性需求，也要避免对下游服务级联故障。

重试模式

在微服务技术架构中，当有多个服务（A，B，C ，D）时，一个服务（A）可能依赖于另一服务（B），而另一服务（B）又可能依赖于 C，依此类推。有时由于某些问题，服务 D 可能无法按预期响应。服务 D 可能引发了某些异常，例如 OutOfMemory Error 或 Internal Server Error。此类异常会影响下游服务，这可能导致用户体验较差，如下所示。

类似于网络通信异常等，大部分情况通过刷新再次请求服务接口即可解决。在微服务架构中，生产环境针对服务 D 部署了多个实例，并通过负载均衡等实现服务 D 高可用。如果其中一个实例网络请求有问题，无法响应期望结果，我们可以通过重试该请求，通过负载均衡器将请求发送至运行状态良好的实例获取正确结果。因此通过“重试”模式，可以使得应用可用性得到保证。

示例程序

架构图

如上图所示，简单模拟电商下单逻辑

• 用户登录浏览商品 （商品库存模块）
• 扣减商品库存 （商品库存模块）
• 创建商品订单 （订单模块）

product-service 通过调用 order-service 服务下单

代码实现

├── retry-demo
   ├── order-service        #订单服务  （8070）
   └── product-service      #商品库存服务  （8050）

• 依赖说明。由于 hystrix 年久失修,这里使用 resilience4j 断路保护器做演示

<dependency>
    <groupId>io.github.resilience4jgroupId>
    <artifactId>resilience4j-spring-boot2artifactId>
    <version>1.6.1version>
dependency>

• 针对接口定义重试策略

resilience4j.retry:
  instances:
    ratingService:
      maxRetryAttempts: 1 #重试策略
      retryExceptions:   #针对哪些异常进行重试
        - org.springframework.web.client.HttpServerErrorException

• 消费方接口。product-service 8050

/**
 * 用户点击购买
 */
@SneakyThrows
@GetMapping("/order")
public String buy() {
    // 模拟调用 订单服务下单
    orderService.createOrder().get();
    return "success";
}

• 定义远程调用类使用 Retry 包装

/**
 * 创建订单
 * name: 指定接口重试配置名称
 * fallbackMethod: 重试后降级方法
 */
@Bulkhead(name = "createOrder", fallbackMethod = "getError")
public CompletableFuture createOrder() {
    return CompletableFuture.supplyAsync(() -> restTemplate.getForEntity("http://localhost:8070/createOrder"
            , String.class).getBody());
}

public CompletableFuture getError(Throwable error) {
    log.warn("创建订单失败了 {}", error.getMessage());
    return CompletableFuture.completedFuture("");
}

• 
  
• 服务提供方。order-service 8070

@RestController
public class PayController {
    private static int num = 0;
    @SneakyThrows
    @GetMapping("/createOrder")
    public String createOrder() {
        log.info("开始请求创建订单接口 {}", ++num);
        // 请求次数奇数模拟创建订单异常
        if (num % 2 != 0) {
            throw new RuntimeException();
        }
        return "创建订单服务";
    }
}

开始测试

• 请求商品服务,返回成功

curl http://localhost:8050/order
success⏎

• 订单服务日志，由于是第一次请求触发异常，然后服务调用方自动重试产生第二次调用。

2020-12-06 15:50:07.664  INFO 25846 --- [nio-8070-exec-1] c.e.o.controller.OrderController         : 开始请求创建订单接口 1
2020-12-06 15:50:07.686 ERROR 25846 --- [nio-8070-exec-1] o.a.c.c.C.[.[.[/].[dispatcherServlet]    : Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed; nested exception is java.lang.RuntimeException] with root cause

... 异常日志 ...

2020-12-06 15:50:08.271  INFO 25846 --- [nio-8070-exec-2] c.e.o.controller.OrderController         : 开始请求创建订单接口 2

总结

重试模式可以通过编码的形式自动发起重试，避免终端用户手动刷新体验问题。但重试模式的缺点是会造成整体的响应时间，部分业务逻辑不能适用（比如幂等接口^[1]等）

源码：https://github.com/lltx/microservices-pattern^[2]

参考资料和部分图片来源 https://www.vinsguru.com^[3]

参考资料