深入淺出Java中重試機(jī)制的多種方式
重試機(jī)制在分布式系統(tǒng)中,或者調(diào)用外部接口中,都是十分重要的。
重試機(jī)制可以保護(hù)系統(tǒng)減少因網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)、依賴服務(wù)短暫性不可用帶來(lái)的影響,讓系統(tǒng)能更穩(wěn)定的運(yùn)行的一種保護(hù)機(jī)制。
為了方便說(shuō)明,先假設(shè)我們想要進(jìn)行重試的方法如下:
@Slf4j @Component public class HelloService { private static AtomicLong helloTimes = new AtomicLong(); public String hello(){ long times = helloTimes.incrementAndGet(); if (times % 4 != 0){ log.warn("發(fā)生異常,time:{}", LocalTime.now() ); throw new HelloRetryException("發(fā)生Hello異常"); } return "hello"; } }
調(diào)用處:
@Slf4j @Service public class HelloRetryService implements IHelloService{ @Autowired private HelloService helloService; public String hello(){ return helloService.hello(); } }
也就是說(shuō),這個(gè)接口每調(diào)4次才會(huì)成功一次。
1.手動(dòng)重試
先來(lái)用最簡(jiǎn)單的方法,直接在調(diào)用的時(shí)候進(jìn)重試:
// 手動(dòng)重試 public String hello(){ int maxRetryTimes = 4; String s = ""; for (int retry = 1; retry <= maxRetryTimes; retry++) { try { s = helloService.hello(); log.info("helloService返回:{}", s); return s; } catch (HelloRetryException e) { log.info("helloService.hello() 調(diào)用失敗,準(zhǔn)備重試"); } } throw new HelloRetryException("重試次數(shù)耗盡"); }
發(fā)生異常,time:10:17:21.079413300
helloService.hello() 調(diào)用失敗,準(zhǔn)備重試
發(fā)生異常,time:10:17:21.085861800
helloService.hello() 調(diào)用失敗,準(zhǔn)備重試
發(fā)生異常,time:10:17:21.085861800
helloService.hello() 調(diào)用失敗,準(zhǔn)備重試
helloService返回:hello
service.helloRetry():hello
程序在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行了4次重試,然后成功返回。
這樣雖然看起來(lái)可以解決問(wèn)題,但實(shí)踐上,由于沒(méi)有重試間隔,很可能當(dāng)時(shí)依賴的服務(wù)尚未從網(wǎng)絡(luò)異常中恢復(fù)過(guò)來(lái),所以極有可能接下來(lái)的幾次調(diào)用都是失敗的。
而且,這樣需要對(duì)代碼進(jìn)行大量的侵入式修改,顯然,不優(yōu)雅。
2.代理模式
上面的處理方式由于需要對(duì)業(yè)務(wù)代碼進(jìn)行大量修改,雖然實(shí)現(xiàn)了功能,但是對(duì)原有代碼的侵入性太強(qiáng),可維護(hù)性差。
所以需要使用一種更優(yōu)雅一點(diǎn)的方式,不直接修改業(yè)務(wù)代碼,那要怎么做呢?
其實(shí)很簡(jiǎn)單,直接在業(yè)務(wù)代碼的外面再包一層就行了,代理模式在這里就有用武之地了。你會(huì)發(fā)現(xiàn)又是代理。
@Slf4j public class HelloRetryProxyService implements IHelloService{ @Autowired private HelloRetryService helloRetryService; @Override public String hello() { int maxRetryTimes = 4; String s = ""; for (int retry = 1; retry <= maxRetryTimes; retry++) { try { s = helloRetryService.hello(); log.info("helloRetryService 返回:{}", s); return s; } catch (HelloRetryException e) { log.info("helloRetryService.hello() 調(diào)用失敗,準(zhǔn)備重試"); } } throw new HelloRetryException("重試次數(shù)耗盡"); } }
這樣,重試邏輯就都由代理類(lèi)來(lái)完成,原業(yè)務(wù)類(lèi)的邏輯就不需要修改了,以后想修改重試邏輯也只需要修改這個(gè)類(lèi)就行了,分工明確。比如,現(xiàn)在想要在重試之間加上一個(gè)延遲,只需要做一點(diǎn)點(diǎn)修改即可:
@Override public String hello() { int maxRetryTimes = 4; String s = ""; for (int retry = 1; retry <= maxRetryTimes; retry++) { try { s = helloRetryService.hello(); log.info("helloRetryService 返回:{}", s); return s; } catch (HelloRetryException e) { log.info("helloRetryService.hello() 調(diào)用失敗,準(zhǔn)備重試"); } // 延時(shí)一秒 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } throw new HelloRetryException("重試次數(shù)耗盡"); }
代理模式雖然要更加優(yōu)雅,但是如果依賴的服務(wù)很多的時(shí)候,要為每個(gè)服務(wù)都創(chuàng)建一個(gè)代理類(lèi),顯然過(guò)于麻煩,而且其實(shí)重試的邏輯都大同小異,無(wú)非就是重試的次數(shù)和延時(shí)不一樣而已。
如果每個(gè)類(lèi)都寫(xiě)這么一長(zhǎng)串類(lèi)似的代碼,顯然,不優(yōu)雅!
3.JDK動(dòng)態(tài)代理
這時(shí)候,動(dòng)態(tài)代理就閃亮登場(chǎng)了。只需要寫(xiě)一個(gè)代理處理類(lèi)就ok了。
@Slf4j public class RetryInvocationHandler implements InvocationHandler { private final Object subject; public RetryInvocationHandler(Object subject) { this.subject = subject; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { int times = 0; while (times < RetryConstant.MAX_TIMES) { try { return method.invoke(subject, args); } catch (Exception e) { times++; log.info("times:{},time:{}", times, LocalTime.now()); if (times >= RetryConstant.MAX_TIMES) { throw new RuntimeException(e); } } // 延時(shí)一秒 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } return null; } /** * 獲取動(dòng)態(tài)代理 * * @param realSubject 代理對(duì)象 */ public static Object getProxy(Object realSubject) { InvocationHandler handler = new RetryInvocationHandler(realSubject); return Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(), realSubject.getClass().getInterfaces(), handler); } }
咱們測(cè)試一下:
@Test public void helloDynamicProxy() { IHelloService realService = new HelloService(); IHelloService proxyService = (IHelloService)RetryInvocationHandler.getProxy(realService); String hello = proxyService.hello(); log.info("hello:{}", hello); }
輸出結(jié)果如下:
hello times:1
發(fā)生異常,time:11:22:20.727586700
times:1,time:11:22:20.728083
hello times:2
發(fā)生異常,time:11:22:21.728858700
times:2,time:11:22:21.729343700
hello times:3
發(fā)生異常,time:11:22:22.729706600
times:3,time:11:22:22.729706600
hello times:4
hello:hello
在重試了4次之后輸出了Hello,符合預(yù)期。
動(dòng)態(tài)代理可以將重試邏輯都放到一塊,顯然比直接使用代理類(lèi)要方便很多,也更加優(yōu)雅。
不過(guò)不要高興的太早,這里因?yàn)楸淮淼腍elloService是一個(gè)簡(jiǎn)單的類(lèi),沒(méi)有依賴其它類(lèi),所以直接創(chuàng)建是沒(méi)有問(wèn)題的,但如果被代理的類(lèi)依賴了其它被Spring容器管理的類(lèi),則這種方式會(huì)拋出異常,因?yàn)闆](méi)有把被依賴的實(shí)例注入到創(chuàng)建的代理實(shí)例中。
這種情況下,就比較復(fù)雜了,需要從Spring容器中獲取已經(jīng)裝配好的,需要被代理的實(shí)例,然后為其創(chuàng)建代理類(lèi)實(shí)例,并交給Spring容器來(lái)管理,這樣就不用每次都重新創(chuàng)建新的代理類(lèi)實(shí)例了。
話不多說(shuō),擼起袖子就是干。
新建一個(gè)工具類(lèi),用來(lái)獲取代理實(shí)例:
@Component public class RetryProxyHandler { @Autowired private ConfigurableApplicationContext context; public Object getProxy(Class clazz) { // 1. 從Bean中獲取對(duì)象 DefaultListableBeanFactory beanFactory = (DefaultListableBeanFactory)context.getAutowireCapableBeanFactory(); Map<String, Object> beans = beanFactory.getBeansOfType(clazz); Set<Map.Entry<String, Object>> entries = beans.entrySet(); if (entries.size() <= 0){ throw new ProxyBeanNotFoundException(); } // 如果有多個(gè)候選bean, 判斷其中是否有代理bean Object bean = null; if (entries.size() > 1){ for (Map.Entry<String, Object> entry : entries) { if (entry.getKey().contains(PROXY_BEAN_SUFFIX)){ bean = entry.getValue(); } }; if (bean != null){ return bean; } throw new ProxyBeanNotSingleException(); } Object source = beans.entrySet().iterator().next().getValue(); Object source = beans.entrySet().iterator().next().getValue(); // 2. 判斷該對(duì)象的代理對(duì)象是否存在 String proxyBeanName = clazz.getSimpleName() + PROXY_BEAN_SUFFIX; Boolean exist = beanFactory.containsBean(proxyBeanName); if (exist) { bean = beanFactory.getBean(proxyBeanName); return bean; } // 3. 不存在則生成代理對(duì)象 bean = RetryInvocationHandler.getProxy(source); // 4. 將bean注入spring容器 beanFactory.registerSingleton(proxyBeanName, bean); return bean; } }
使用的是JDK動(dòng)態(tài)代理:
@Slf4j public class RetryInvocationHandler implements InvocationHandler { private final Object subject; public RetryInvocationHandler(Object subject) { this.subject = subject; } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { int times = 0; while (times < RetryConstant.MAX_TIMES) { try { return method.invoke(subject, args); } catch (Exception e) { times++; log.info("retry times:{},time:{}", times, LocalTime.now()); if (times >= RetryConstant.MAX_TIMES) { throw new RuntimeException(e); } } // 延時(shí)一秒 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } return null; } /** * 獲取動(dòng)態(tài)代理 * * @param realSubject 代理對(duì)象 */ public static Object getProxy(Object realSubject) { InvocationHandler handler = new RetryInvocationHandler(realSubject); return Proxy.newProxyInstance(handler.getClass().getClassLoader(), realSubject.getClass().getInterfaces(), handler); } }
至此,主要代碼就完成了,修改一下HelloService類(lèi),增加一個(gè)依賴:
@Slf4j @Component public class HelloService implements IHelloService{ private static AtomicLong helloTimes = new AtomicLong(); @Autowired private NameService nameService; public String hello(){ long times = helloTimes.incrementAndGet(); log.info("hello times:{}", times); if (times % 4 != 0){ log.warn("發(fā)生異常,time:{}", LocalTime.now() ); throw new HelloRetryException("發(fā)生Hello異常"); } return "hello " + nameService.getName(); } }
NameService其實(shí)很簡(jiǎn)單,創(chuàng)建的目的僅在于測(cè)試依賴注入的Bean能否正常運(yùn)行。
@Service public class NameService { public String getName(){ return "Frank"; } }
測(cè)試一下:
@Test public void helloJdkProxy() throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException { IHelloService proxy = (IHelloService) retryProxyHandler.getProxy(HelloService.class); String hello = proxy.hello(); log.info("hello:{}", hello); }
結(jié)果:
hello times:1
發(fā)生異常,time:14:40:27.540672200
retry times:1,time:14:40:27.541167400
hello times:2
發(fā)生異常,time:14:40:28.541584600
retry times:2,time:14:40:28.542033500
hello times:3
發(fā)生異常,time:14:40:29.542161500
retry times:3,time:14:40:29.542161500
hello times:4
hello:hello Frank
完美,這樣就不用擔(dān)心依賴注入的問(wèn)題了,因?yàn)閺腟pring容器中拿到的Bean對(duì)象都是已經(jīng)注入配置好的。當(dāng)然,這里僅考慮了單例Bean的情況,可以考慮的更加完善一點(diǎn),判斷一下容器中Bean的類(lèi)型是Singleton還是Prototype,如果是Singleton則像上面這樣進(jìn)行操作,如果是Prototype則每次都新建代理類(lèi)對(duì)象。
另外,這里使用的是JDK動(dòng)態(tài)代理,因此就存在一個(gè)天然的缺陷,如果想要被代理的類(lèi),沒(méi)有實(shí)現(xiàn)任何接口,那么就無(wú)法為其創(chuàng)建代理對(duì)象,這種方式就行不通了。
4.Spring AOP
想要無(wú)侵入式的修改原有邏輯?想要一個(gè)注解就實(shí)現(xiàn)重試?用Spring AOP不就能完美實(shí)現(xiàn)嗎?使用AOP來(lái)為目標(biāo)調(diào)用設(shè)置切面,即可在目標(biāo)方法調(diào)用前后添加一些額外的邏輯。
先創(chuàng)建一個(gè)注解:
@Target(ElementType.METHOD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented public @interface Retryable { int retryTimes() default 3; int retryInterval() default 1; }
有兩個(gè)參數(shù),retryTimes 代表最大重試次數(shù),retryInterval代表重試間隔。
@Retryable(retryTimes = 4, retryInterval = 2) public String hello(){ long times = helloTimes.incrementAndGet(); log.info("hello times:{}", times); if (times % 4 != 0){ log.warn("發(fā)生異常,time:{}", LocalTime.now() ); throw new HelloRetryException("發(fā)生Hello異常"); } return "hello " + nameService.getName(); }
接著,進(jìn)行最后一步,編寫(xiě)AOP切面:
@Slf4j @Aspect @Component public class RetryAspect { @Pointcut("@annotation(com.mfrank.springboot.retry.demo.annotation.Retryable)") private void retryMethodCall(){} @Around("retryMethodCall()") public Object retry(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws InterruptedException { // 獲取重試次數(shù)和重試間隔 Retryable retry = ((MethodSignature)joinPoint.getSignature()).getMethod().getAnnotation(Retryable.class); int maxRetryTimes = retry.retryTimes(); int retryInterval = retry.retryInterval(); Throwable error = new RuntimeException(); for (int retryTimes = 1; retryTimes <= maxRetryTimes; retryTimes++){ try { Object result = joinPoint.proceed(); return result; } catch (Throwable throwable) { error = throwable; log.warn("調(diào)用發(fā)生異常,開(kāi)始重試,retryTimes:{}", retryTimes); } Thread.sleep(retryInterval * 1000); } throw new RetryExhaustedException("重試次數(shù)耗盡", error); } }
開(kāi)始測(cè)試:
@Autowired private HelloService helloService; @Test public void helloAOP(){ String hello = helloService.hello(); log.info("hello:{}", hello); }
打印結(jié)果:
hello times:1
發(fā)生異常,time:16:49:30.224649800
調(diào)用發(fā)生異常,開(kāi)始重試,retryTimes:1
hello times:2
發(fā)生異常,time:16:49:32.225230800
調(diào)用發(fā)生異常,開(kāi)始重試,retryTimes:2
hello times:3
發(fā)生異常,time:16:49:34.225968900
調(diào)用發(fā)生異常,開(kāi)始重試,retryTimes:3
hello times:4
hello:hello Frank
這樣就相當(dāng)優(yōu)雅了,一個(gè)注解就能搞定重試,簡(jiǎn)直不要更棒。
5.Spring 的重試注解
實(shí)際上Spring中就有比較完善的重試機(jī)制,比上面的切面更加好用,還不需要自己動(dòng)手重新造輪子。
那讓我們先來(lái)看看這個(gè)輪子究竟好不好使。
先引入重試所需的jar包:
<dependency> <groupId>org.springframework.retry</groupId> <artifactId>spring-retry</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.aspectj</groupId> <artifactId>aspectjweaver</artifactId> </dependency>
然后在啟動(dòng)類(lèi)或者配置類(lèi)上添加@EnableRetry注解,接下來(lái)在需要重試的方法上添加@Retryable注解(嗯?好像跟我自定義的注解一樣?竟然抄襲我的注解【手動(dòng)狗頭】)
@Retryable public String hello(){ long times = helloTimes.incrementAndGet(); log.info("hello times:{}", times); if (times % 4 != 0){ log.warn("發(fā)生異常,time:{}", LocalTime.now() ); throw new HelloRetryException("發(fā)生Hello異常"); } return "hello " + nameService.getName(); }
默認(rèn)情況下,會(huì)重試三次,重試間隔為1秒。當(dāng)然我們也可以自定義重試次數(shù)和間隔。這樣就跟我前面實(shí)現(xiàn)的功能是一毛一樣的了。
但Spring里的重試機(jī)制還支持很多很有用的特性,比如說(shuō),可以指定只對(duì)特定類(lèi)型的異常進(jìn)行重試,這樣如果拋出的是其它類(lèi)型的異常則不會(huì)進(jìn)行重試,就可以對(duì)重試進(jìn)行更細(xì)粒度的控制。默認(rèn)為空,會(huì)對(duì)所有異常都重試。
@Retryable{value = {HelloRetryException.class}} public String hello(){ ... }
也可以使用include和exclude來(lái)指定包含或者排除哪些異常進(jìn)行重試。
可以用maxAttemps指定最大重試次數(shù),默認(rèn)為3次。
可以用interceptor設(shè)置重試攔截器的bean名稱(chēng)。
可以通過(guò)label設(shè)置該重試的唯一標(biāo)志,用于統(tǒng)計(jì)輸出。
可以使用exceptionExpression來(lái)添加異常表達(dá)式,在拋出異常后執(zhí)行,以判斷后續(xù)是否進(jìn)行重試。
此外,Spring中的重試機(jī)制還支持使用backoff來(lái)設(shè)置重試補(bǔ)償機(jī)制,可以設(shè)置重試間隔,并且支持設(shè)置重試延遲倍數(shù)。
舉個(gè)例子:
@Retryable(value = {HelloRetryException.class}, maxAttempts = 5, backoff = @Backoff(delay = 1000, multiplier = 2)) public String hello(){ ... }
該方法調(diào)用將會(huì)在拋出HelloRetryException異常后進(jìn)行重試,最大重試次數(shù)為5,第一次重試間隔為1s,之后以2倍大小進(jìn)行遞增,第二次重試間隔為2s,第三次為4s,第四次為8s。
重試機(jī)制還支持使用@Recover 注解來(lái)進(jìn)行善后工作,當(dāng)重試達(dá)到指定次數(shù)之后,將會(huì)調(diào)用該方法,可以在該方法中進(jìn)行日志記錄等操作。
這里值得注意的是,想要@Recover 注解生效的話,需要跟被@Retryable 標(biāo)記的方法在同一個(gè)類(lèi)中,且被@Retryable 標(biāo)記的方法不能有返回值,否則不會(huì)生效。
并且如果使用了@Recover注解的話,重試次數(shù)達(dá)到最大次數(shù)后,如果在@Recover標(biāo)記的方法中無(wú)異常拋出,是不會(huì)拋出原異常的。
@Recover public boolean recover(Exception e) { log.error("達(dá)到最大重試次數(shù)",e); return false; }
除了使用注解外,Spring Retry 也支持直接在調(diào)用時(shí)使用代碼進(jìn)行重試:
@Test public void normalSpringRetry() { // 表示哪些異常需要重試,key表示異常的字節(jié)碼,value為true表示需要重試 Map<Class<? extends Throwable>, Boolean> exceptionMap = new HashMap<>(); exceptionMap.put(HelloRetryException.class, true); // 構(gòu)建重試模板實(shí)例 RetryTemplate retryTemplate = new RetryTemplate(); // 設(shè)置重試回退操作策略,主要設(shè)置重試間隔時(shí)間 FixedBackOffPolicy backOffPolicy = new FixedBackOffPolicy(); long fixedPeriodTime = 1000L; backOffPolicy.setBackOffPeriod(fixedPeriodTime); // 設(shè)置重試策略,主要設(shè)置重試次數(shù) int maxRetryTimes = 3; SimpleRetryPolicy retryPolicy = new SimpleRetryPolicy(maxRetryTimes, exceptionMap); retryTemplate.setRetryPolicy(retryPolicy); retryTemplate.setBackOffPolicy(backOffPolicy); Boolean execute = retryTemplate.execute( //RetryCallback retryContext -> { String hello = helloService.hello(); log.info("調(diào)用的結(jié)果:{}", hello); return true; }, // RecoverCallBack retryContext -> { //RecoveryCallback log.info("已達(dá)到最大重試次數(shù)"); return false; } ); }
此時(shí)唯一的好處是可以設(shè)置多種重試策略:
- NeverRetryPolicy:只允許調(diào)用RetryCallback一次,不允許重試
- AlwaysRetryPolicy:允許無(wú)限重試,直到成功,此方式邏輯不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致死循環(huán)
- SimpleRetryPolicy:固定次數(shù)重試策略,默認(rèn)重試最大次數(shù)為3次,RetryTemplate默認(rèn)使用的策略
- TimeoutRetryPolicy:超時(shí)時(shí)間重試策略,默認(rèn)超時(shí)時(shí)間為1秒,在指定的超時(shí)時(shí)間內(nèi)允許重試
- ExceptionClassifierRetryPolicy:設(shè)置不同異常的重試策略,類(lèi)似組合重試策略,區(qū)別在于這里只區(qū)分不同異常的重試
- CircuitBreakerRetryPolicy:有熔斷功能的重試策略,需設(shè)置3個(gè)參數(shù)openTimeout、resetTimeout和delegate
- CompositeRetryPolicy:組合重試策略,有兩種組合方式,樂(lè)觀組合重試策略是指只要有一個(gè)策略允許即可以重試,
悲觀組合重試策略是指只要有一個(gè)策略不允許即可以重試,但不管哪種組合方式,組合中的每一個(gè)策略都會(huì)執(zhí)行
可以看出,Spring中的重試機(jī)制還是相當(dāng)完善的,比上面自己寫(xiě)的AOP切面功能更加強(qiáng)大。
這里還需要再提醒的一點(diǎn)是,由于Spring Retry用到了Aspect增強(qiáng),所以就會(huì)有使用Aspect不可避免的坑——方法內(nèi)部調(diào)用,如果被 @Retryable 注解的方法的調(diào)用方和被調(diào)用方處于同一個(gè)類(lèi)中,那么重試將會(huì)失效。
但也還是存在一定的不足,Spring的重試機(jī)制只支持對(duì)異常進(jìn)行捕獲,而無(wú)法對(duì)返回值進(jìn)行校驗(yàn)。
到此這篇關(guān)于深入淺出Java中重試機(jī)制的多種方式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java重試機(jī)制內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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今天小編就為大家分享一篇關(guān)于Maven設(shè)置使用自定義的jar包到自己本地倉(cāng)庫(kù)的文章,小編覺(jué)得內(nèi)容挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,具有很好的參考價(jià)值,需要的朋友一起跟隨小編來(lái)看看吧2018-10-10學(xué)習(xí)Spring-Session+Redis實(shí)現(xiàn)session共享的方法
本篇文章主要介紹了學(xué)習(xí)Spring-Session+Redis實(shí)現(xiàn)session共享的方法,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2017-05-05java實(shí)現(xiàn)響應(yīng)重定向發(fā)送post請(qǐng)求操作示例
這篇文章主要介紹了java實(shí)現(xiàn)響應(yīng)重定向發(fā)送post請(qǐng)求操作,結(jié)合實(shí)例形式分析了java請(qǐng)求響應(yīng)、重定向及數(shù)據(jù)處理相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下2020-04-04