1、故事背景上期周总结中写了要分析超时重试方案,这次专门介绍下可用的方案。
客户对我们系统的可用性要求特别高不能低于99%,为了监控这些系统的可用性同时不对各子产品进行代码入侵,我们采取了单独开发服务进行探活。
其实探活通俗的说就是:定时调用下各种接口,查看服务是否可用。各系统接口访问协议不同主要分为:
- websocket
- http
- git ssh
- git http
- linux shell(ssh)
k8s集群环境下夹杂这各种代理转发中间件,导致链路超长,一旦网络抖动或请求超时就误判为不可用,最终会导致指标很难看。因此大家建议增加重试策略,如果超过3次才判断为服务不可用。
2、重试方案实现分析leader说用下httpclient的重试。
我觉得Leader的建议很不错,但是只支持Http协议,其他协议的怎么办?然后就开始思考有没有简单做法?因此我在心里描述着自己的诉求:
- 有没有通用的解决办法?
- 每个协议都要开发重试,工作量巨大。我不能陷入细节,要从具体细节抽象出来规律,然后利用设计模式之类的思想类解决问题。
- 不能对业务逻辑进行入侵。
再深入思考:
- 系统设计之初就采用了策略模式进行了抽象。
- 也采用了代理模式,避免controller层之间调用策略。代理模式其实也就是代理人,代理人在执行策略之前,可以随意做文章呀.
好了大概想到了解决办法,我要在代理人那里做文章。
3、重试方案搜集在做事之前,喜欢搜集下现在是否有成熟的解决方案,因为时间紧急没时间重复造轮子,因此我搜集到了二种常见的方案:
3.1、Spring-RetrySpring Retry提供了自动重新调用失败 *** 作的能力。这对于错误可能是暂时性的(如暂时性的网络故障)很有帮助。Spring Retry提供了对流程和基于策略的行为的声明性控制,易于扩展和定制。
3.1.1、引入依赖3.1.2、接口增加注释org.springframework.retry spring-retryorg.springframework.boot spring-boot-starter-aop
@Service @Slf4j public class RemoteService { @Retryable(value = {RemoteAccessException.class }, maxAttempts = 5, backoff = @Backoff(delay = 2000, multiplier = 1.5)) public String call(Integer count) throws Exception { if(count == 10){ log.info("Remote RPC call do something... {}",LocalTime.now()); throw new RemoteAccessException("RPC调用异常"); } return "SUCCESS"; } @Recover public String recover(RemoteAccessException e) { log.info("Remote RPC Call fail",e); return "recover SUCCESS"; } }
@Retryable 中有3个参数,
- value是 可还原的异常类型,也就是重试的异常类型。
- maxAttempts 则代表了最大的尝试次数,默认是3次。
- exclude,指定异常不重试,默认为空
- include,指定异常重试,为空时,所以异常进行重试
- backoff 则代表了延迟,默认是没有延迟的,就是失败后立即重试,当然加上延迟时间的处理方案更好,看业务场景,也可以不加括号里面的(delay = 3000L)),默认延迟1000ms.
@Backoff
- delay:指定延迟后重试
- multiplier:延迟的倍数,eg: delay=1000L,multiplier=2时,第一次重试为1秒,第二次为2秒,第三次为4秒
注意:
3.1.3、调用注意这里如果@Retryable注解的方法是在Service层,然后在Controller层进行调用的,如果你在本类中调用,那么@Retryable 不会工作。因为当使用@Retryable时,Spring会在原始bean周围创建一个代理,然后可以在特殊情况下特殊处理,这也就是重试的原理了。所以在这种情况下,Spring推荐我们调用一个实际的方法,然后捕获我们在value中抛出的异常,然后根据@Retryable 的饿配置来进行调用。
使用了@Retryable的方法,你要把异常进行抛出处理,要不不会被Retry捕获
@RestController @RequestMapping("/retry") @Slf4j public class RetryController { @Autowired private RemoteService remoteService; @RequestMapping("/show/{count}") public String show(@PathVariable Integer count){ try { return remoteService.call(count); } catch (Exception e) { log.error("RetryController.show Exception",e); return "Hello SUCCESS"; } } }
3.1.3、 开启重试
@SpringBootApplication @EnableRetry //开启重试 public class Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Application.class,args); } }3.2、Guava Retrying
guava-retrying 是一个线程安全的 Java 重试类库,提供了一种通用方法去处理任意需要重试的代码,可以方便灵活地控制重试次数、重试时机、重试频率、停止时机等,并具有异常处理功能。
3.2.1、 引入依赖3.2.2、 入门democom.github.rholder guava-retrying2.0.0
Callablecallable = new Callable () { public Boolean call() throws Exception { return true; // do something useful here } }; Retryer retryer = RetryerBuilder. newBuilder() .retryIfResult(Predicates. isNull()) // callable返回null时重试 .retryIfExceptionOfType(IOException.class) // callable抛出IOException重试 .retryIfRuntimeException() // callable抛出RuntimeException重试 .withStopStrategy(StopStrategies.stopAfterAttempt(3)) // 重试3次后停止 .build(); try { retryer.call(callable); } catch (RetryException e) { e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); }
接下来对其进行详细说明:
- RetryerBuilder是一个factory创建者,可以定制设置重试源且可以支持多个重试源,可以配置重试次数或重试超时时间,以及可以配置等待时间间隔,创建重试者Retryer实例。
- RetryerBuilder的重试源支持Exception异常对象 和自定义断言对象,通过retryIfException 和retryIfResult设置,同时支持多个且能兼容。
- retryIfException,抛出runtime异常、checked异常时都会重试,但是抛出error不会重试。
- retryIfRuntimeException只会在抛runtime异常的时候才重试,checked异常和error都不重试。
- retryIfExceptionOfType允许我们只在发生特定异常的时候才重试,比如NullPointerException和IllegalStateException`都属于runtime异常,也包括自定义的error
3.2.3、WaitStrategies 重试等待策略ExponentialWaitStrategy 指数等待策略
指数补偿 算法 Exponential Backoff
.withWaitStrategy(WaitStrategies.exponentialWait(100, 5, TimeUnit.MINUTES))
创建一个永久重试的重试器,每次重试失败时以递增的指数时间等待,直到最多5分钟。 5分钟后,每隔5分钟重试一次。对该例而言:
第一次失败后,依次等待时长:2^1 * 100;2^2 * 100;2^3 * 100;...
在ExponentialWaitStrategy中,根据重试次数计算等待时长的源码我们可以关注下:
@Override public long computeSleepTime(Attempt failedAttempt) { double exp = Math.pow(2, failedAttempt.getAttemptNumber()); long result = Math.round(multiplier * exp); if (result > maximumWait) { result = maximumWait; } return result >= 0L ? result : 0L; }
如果以后有类似的需求,我们可以自己写下这些算法,而有关更多指数补偿 算法 Exponential Backoff,可以参考:https://en.wikipedia.org/wiki/Exponential_backoff
FibonacciWaitStrategy 斐波那契等待策略
Fibonacci Backoff 斐波那契补偿算法
.withWaitStrategy(WaitStrategies.fibonacciWait(100, 2, TimeUnit.MINUTES))
创建一个永久重试的重试器,每次重试失败时以斐波那契数列来计算等待时间,直到最多2分钟;2分钟后,每隔2分钟重试一次;对该例而言:
第一次失败后,依次等待时长:1*100;1*100;2*100;3*100;5*100;...
FixedWaitStrategy 固定时长等待策略
withWaitStrategy(WaitStrategies.fixedWait(10, TimeUnit.SECONDS))
固定时长等待策略,失败后,将等待固定的时长进行重试;
RandomWaitStrategy 随机时长等待策略
withWaitStrategy(WaitStrategies.randomWait(10, TimeUnit.SECONDS)); withWaitStrategy(WaitStrategies.randomWait(1, TimeUnit.SECONDS, 10, TimeUnit.SECONDS));
随机时长等待策略,可以设置一个随机等待的最大时长,也可以设置一个随机等待的时长区间。
IncrementingWaitStrategy 递增等待策略
withWaitStrategy(WaitStrategies.incrementingWait(1, TimeUnit.SECONDS, 5, TimeUnit.SECONDS))
递增等待策略,根据初始值和递增值,等待时长依次递增。就本例而言:
第一次失败后,将依次等待1s;6s(1+5);11(1+5+5)s;16(1+5+5+5)s;…
ExceptionWaitStrategy 异常等待策略
withWaitStrategy(WaitStrategies.exceptionWait(ArithmeticException.class, e -> 1000L))
根据所发生的异常指定重试的等待时长;如果异常不匹配,则等待时长为0;
CompositeWaitStrategy 复合等待策略
.withWaitStrategy(WaitStrategies.join(WaitStrategies.exceptionWait(ArithmeticException.class, e -> 1000L),WaitStrategies.fixedWait(5, TimeUnit.SECONDS)))
复合等待策略;如果所执行的程序满足一个或多个等待策略,那么等待时间为所有等待策略时间的总和。
3.2.4、 StopStrategies 重试停止策略NeverStopStrategy
withStopStrategy(StopStrategies.neverStop())
一直不停止,一直需要重试。
StopAfterAttemptStrategy
withStopStrategy(StopStrategies.stopAfterAttempt(3))
在重试次数达到最大次数之后,终止任务。
StopAfterDelayStrategy
withStopStrategy(StopStrategies.stopAfterDelay(3, TimeUnit.MINUTES))
在重试任务达到设置的最长时长之后,无论任务执行次数,都终止任务。
BlockStrategies 阻塞策略
阻塞策略默认提供的只有一种:ThreadSleepStrategy,实现方式是通过Thread.sleep(sleepTime)来实现;不过这也给了我们极大的发挥空间,我们可以自己实现阻塞策略。
AttemptTimeLimiters 任务执行时长限制
这个表示单次任务执行时间限制(如果单次任务执行超时,则终止执行当前任务);
NoAttemptTimeLimit 无时长限制
.withAttemptTimeLimiter(AttemptTimeLimiters.noTimeLimit())
顾名思义,不限制执行时长;每次都是等执行任务执行完成之后,才进行后续的重试策咯。
FixedAttemptTimeLimit
.withAttemptTimeLimiter(AttemptTimeLimiters.fixedTimeLimit(10, TimeUnit.SECONDS)); .withAttemptTimeLimiter(AttemptTimeLimiters.fixedTimeLimit(10, TimeUnit.SECONDS, Executors.newCachedThreadPool()));
可以指定任务的执行时长限制,并且为了控制线程管理,最好指定相应的线程池。
3.2.5、重试监听当重试发生时,如果需要额外做一些动作,比如发送邮件通知之类的,可以通过RetryListener,Guava Retryer在每次重试之后会自动回调监听器,并且支持注册多个监听。
@Slf4j class DiyRetryListenerimplements RetryListener { @Override public void onRetry(Attempt attempt) { log.info("重试次数:{}",attempt.getAttemptNumber()); log.info("距离第一次重试的延迟:{}",attempt.getDelaySinceFirstAttempt()); if(attempt.hasException()){ log.error("异常原因:",attempt.getExceptionCause()); }else { System.out.println("正常处理结果:{}" + attempt.getResult()); } } }
定义监听器之后,需要在Retryer中进行注册。
Retryer4、总结retryer = RetryerBuilder. newBuilder() .retryIfResult(Predicates. isNull()) // callable返回null时重试 .retryIfExceptionOfType(IOException.class) // callable抛出IOException重试 .retryIfRuntimeException() // callable抛出RuntimeException重试 .withStopStrategy(StopStrategies.stopAfterAttempt(3)) // 重试3次后停止 .withRetryListener(new DiyRetryListener ()) // 注册监听器 .build();
- 以上2个组件让重试逻辑和系统逻辑分开实现了解耦。
- 独立思考,站在巨人的肩膀上。
5、引用后面针对spring retry进行源码解析,我们下期见!
https://blog.csdn.net/chaoHappy/article/details/104042522
https://www.jianshu.com/p/0aca07c3188e
http://rholder.github.io/guava-retrying/
https://www.jianshu.com/p/a289dde63043
https://juejin.cn/post/7012109311602065439
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