SpringBoot實(shí)現(xiàn)重試機(jī)制的四種方案
更新時(shí)間：2025年04月14日 09:33:24 作者：風(fēng)象南
在分布式系統(tǒng)和微服務(wù)架構(gòu)中,服務(wù)調(diào)用失敗是不可避免的現(xiàn)象,網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、服務(wù)過載、臨時(shí)故障等因素都可能導(dǎo)致調(diào)用失敗,重試機(jī)制作為一種處理臨時(shí)性故障的解決方案,能夠有效提高系統(tǒng)的可用性,需要的朋友可以參考下
一、Spring Retry
1. 基本原理
Spring Retry是Spring官方提供的重試框架，作為Spring生態(tài)系統(tǒng)的一部分，它通過AOP（面向切面編程）實(shí)現(xiàn)了對(duì)方法調(diào)用的重試能力。當(dāng)方法調(diào)用失敗時(shí)，Spring Retry會(huì)根據(jù)配置的策略自動(dòng)重新執(zhí)行該方法，直到成功或達(dá)到最大重試次數(shù)。
Spring Retry的核心組件包括：
- RetryOperations：定義重試操作的接口
- RetryTemplate：RetryOperations的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)
- RetryPolicy：定義何時(shí)進(jìn)行重試（如最大次數(shù)、重試的異常類型等）
- BackOffPolicy：定義重試間隔策略（如固定間隔、指數(shù)退避等）
- RecoveryCallback：定義最終失敗后的恢復(fù)策略
2. 集成配置
在SpringBoot項(xiàng)目中集成Spring Retry：
<dependency>
<groupId>org.springframework.retry</groupId>
<artifactId>spring-retry</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-aspects</artifactId>
</dependency>
然后在啟動(dòng)類上啟用重試功能：
@SpringBootApplication
@EnableRetry
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}
3. 使用方法
Spring Retry提供了注解方式和編程方式兩種使用方法。
注解方式
@Service
public class RemoteServiceClient {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RemoteServiceClient.class);
@Retryable(value = {ServiceException.class},
maxAttempts = 3,
backoff = @Backoff(delay = 1000, multiplier = 2))
public String callRemoteService(String param) {
logger.info("調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)，參數(shù): {}", param);
// 模擬調(diào)用失敗
if (Math.random() > 0.7) {
logger.error("服務(wù)調(diào)用失敗");
throw new ServiceException("遠(yuǎn)程服務(wù)暫時(shí)不可用");
}
return "調(diào)用成功: " + param;
}
@Recover
public String recover(ServiceException e, String param) {
logger.warn("重試失敗，執(zhí)行恢復(fù)方法, 參數(shù): {}", param);
return "降級(jí)響應(yīng): " + param;
}
}
在上面的例子中：
@Retryable注解定義了需要重試的方法，包括觸發(fā)重試的異常類型、最大重試次數(shù)和退避策略backoff屬性設(shè)置初始延遲1秒，且每次延遲時(shí)間翻倍（指數(shù)退避）@Recover注解定義了重試失敗后的恢復(fù)方法
編程方式
@Service
public class RemoteServiceClient {
private final RetryTemplate retryTemplate;
@Autowired
public RemoteServiceClient(RetryTemplate retryTemplate) {
this.retryTemplate = retryTemplate;
}
public String callWithRetry(String param) {
return retryTemplate.execute(context -> {
// 重試的業(yè)務(wù)邏輯
if (Math.random() > 0.7) {
throw new ServiceException("服務(wù)暫時(shí)不可用");
}
return "調(diào)用成功: " + param;
}, context -> {
// 重試失敗后的恢復(fù)邏輯
return "降級(jí)響應(yīng): " + param;
});
}
@Bean
public RetryTemplate retryTemplate() {
RetryTemplate template = new RetryTemplate();
// 設(shè)置重試策略
SimpleRetryPolicy policy = new SimpleRetryPolicy();
policy.setMaxAttempts(3);
// 設(shè)置退避策略
ExponentialBackOffPolicy backOffPolicy = new ExponentialBackOffPolicy();
backOffPolicy.setInitialInterval(1000);
backOffPolicy.setMultiplier(2.0);
template.setRetryPolicy(policy);
template.setBackOffPolicy(backOffPolicy);
return template;
}
}
4. 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
- 與Spring生態(tài)系統(tǒng)完美集成
- 提供了豐富的重試策略和配置選項(xiàng)
- 支持注解和編程兩種方式，使用靈活
- 可以精確控制重試的異常類型
- 支持聲明式事務(wù)回滾和提交
缺點(diǎn)
- 依賴Spring框架
- 代碼侵入性相對(duì)較強(qiáng)
- 在復(fù)雜場(chǎng)景下配置略顯復(fù)雜
- 與其他容錯(cuò)機(jī)制集成需要額外工作
5. 適用場(chǎng)景
- Spring生態(tài)系統(tǒng)的項(xiàng)目
- 需要精細(xì)控制重試條件和策略的場(chǎng)景
- 與Spring事務(wù)結(jié)合的業(yè)務(wù)場(chǎng)景
- 方法級(jí)別的重試需求
二、Resilience4j Retry
1. 基本原理
Resilience4j是受Netflix Hystrix啟發(fā)而創(chuàng)建的輕量級(jí)容錯(cuò)庫，其中Resilience4j Retry模塊提供了強(qiáng)大的重試功能。與Spring Retry不同，Resilience4j采用函數(shù)式編程風(fēng)格，使用裝飾器模式實(shí)現(xiàn)重試功能。
Resilience4j Retry的特點(diǎn)：
- 基于函數(shù)式接口
- 無外部依賴，輕量級(jí)設(shè)計(jì)
- 可與其他容錯(cuò)機(jī)制（如斷路器、限流器）無縫集成
- 提供豐富的監(jiān)控指標(biāo)
2. 集成配置
在SpringBoot項(xiàng)目中集成Resilience4j Retry：
<dependency>
<groupId>io.github.resilience4j</groupId>
<artifactId>resilience4j-spring-boot2</artifactId>
<version>1.7.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>
配置application.yml：
resilience4j.retry:
instances:
backendService:
maxAttempts: 3
waitDuration: 1s
enableExponentialBackoff: true
exponentialBackoffMultiplier: 2
retryExceptions:
- java.io.IOException
- java.util.concurrent.TimeoutException
3. 使用方法
Resilience4j同樣支持注解方式和編程方式。
注解方式
@Service
public class BackendService {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BackendService.class);
@Retry(name = "backendService", fallbackMethod = "fallbackCall")
public String callBackendService(String param) {
logger.info("調(diào)用后端服務(wù)，參數(shù): {}", param);
if (Math.random() > 0.7) {
logger.error("服務(wù)調(diào)用失敗");
throw new IOException("服務(wù)連接失敗");
}
return "后端服務(wù)響應(yīng): " + param;
}
public String fallbackCall(String param, Exception ex) {
logger.warn("所有重試失敗，執(zhí)行降級(jí)方法，參數(shù): {}", param);
return "降級(jí)響應(yīng): " + param;
}
}
編程方式
@Service
public class BackendService {
private final RetryRegistry retryRegistry;
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BackendService.class);
@Autowired
public BackendService(RetryRegistry retryRegistry) {
this.retryRegistry = retryRegistry;
}
public String executeWithRetry(String param) {
// 獲取已配置的重試實(shí)例
Retry retry = retryRegistry.retry("backendService");
// 創(chuàng)建一個(gè)可重試的函數(shù)
CheckedFunction0<String> retryableFunction = Retry.decorateCheckedSupplier(
retry, () -> callBackendService(param));
try {
// 執(zhí)行重試函數(shù)
return retryableFunction.apply();
} catch (Throwable throwable) {
logger.error("重試失敗: {}", throwable.getMessage());
return "降級(jí)響應(yīng): " + param;
}
}
private String callBackendService(String param) throws IOException {
logger.info("調(diào)用后端服務(wù)，參數(shù): {}", param);
if (Math.random() > 0.7) {
throw new IOException("服務(wù)連接失敗");
}
return "后端服務(wù)響應(yīng): " + param;
}
}
4. 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
- 輕量級(jí)設(shè)計(jì)，無外部依賴
- 函數(shù)式編程風(fēng)格，代碼簡潔
- 提供豐富的監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)
- 可與斷路器、限流器等容錯(cuò)機(jī)制無縫集成
- 支持多種高級(jí)重試策略
缺點(diǎn)
- 學(xué)習(xí)曲線相對(duì)陡峭，尤其是函數(shù)式概念
- 對(duì)于不熟悉函數(shù)式編程的開發(fā)者可能不夠直觀
- 某些高級(jí)功能需要額外配置
5. 適用場(chǎng)景
- 需要與其他容錯(cuò)機(jī)制結(jié)合的復(fù)雜場(chǎng)景
- 微服務(wù)架構(gòu)中的服務(wù)間調(diào)用
- 需要詳細(xì)監(jiān)控指標(biāo)的系統(tǒng)
三、Guava Retrying
1. 基本原理
Guava Retrying是Google Guava庫提供的重試機(jī)制，它提供了一個(gè)簡單靈活的API來實(shí)現(xiàn)重試功能。
Guava Retrying通過構(gòu)建器模式提供了靈活的重試配置，可以自定義重試條件、停止策略、等待策略等。
2. 集成配置
在SpringBoot項(xiàng)目中集成Guava Retrying：
<dependency>
<groupId>com.github.rholder</groupId>
<artifactId>guava-retrying</artifactId>
<version>2.0.0</version>
</dependency>
3. 使用方法
Guava Retrying主要采用編程方式使用：
@Service
public class ExternalServiceClient {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ExternalServiceClient.class);
public String callExternalService(String param) {
Retryer<String> retryer = RetryerBuilder.<String>newBuilder()
.retryIfException() // 發(fā)生任何異常時(shí)重試
.retryIfResult(result -> result == null) // 結(jié)果為null時(shí)重試
.withWaitStrategy(WaitStrategies.exponentialWait(1000, 10000, TimeUnit.MILLISECONDS)) // 指數(shù)退避
.withStopStrategy(StopStrategies.stopAfterAttempt(3)) // 最多重試3次
.withRetryListener(new RetryListener() {
@Override
public <V> void onRetry(Attempt<V> attempt) {
logger.info("第{}次重試", attempt.getAttemptNumber());
if (attempt.hasException()) {
logger.error("異常: {}", attempt.getExceptionCause().getMessage());
}
}
})
.build();
try {
return retryer.call(() -> {
logger.info("調(diào)用外部服務(wù)，參數(shù): {}", param);
// 模擬服務(wù)調(diào)用
if (Math.random() > 0.7) {
throw new RuntimeException("服務(wù)暫時(shí)不可用");
}
return "外部服務(wù)響應(yīng): " + param;
});
} catch (RetryException | ExecutionException e) {
logger.error("重試失敗: {}", e.getMessage());
return "降級(jí)響應(yīng): " + param;
}
}
}
在SpringBoot中創(chuàng)建可復(fù)用的Retryer bean：
@Configuration
public class RetryConfig {
@Bean
public <T> Retryer<T> defaultRetryer() {
return RetryerBuilder.<T>newBuilder()
.retryIfException()
.retryIfResult(Predicates.isNull())
.withWaitStrategy(WaitStrategies.exponentialWait(100, 1000, TimeUnit.MILLISECONDS))
.withStopStrategy(StopStrategies.stopAfterAttempt(3))
.build();
}
}
@Service
public class ServiceWithRetry {
private final Retryer<String> retryer;
@Autowired
public ServiceWithRetry(Retryer<String> retryer) {
this.retryer = retryer;
}
public String executeWithRetry(String input) throws ExecutionException, RetryException {
return retryer.call(() -> {
// 業(yè)務(wù)邏輯
return processInput(input);
});
}
}
4. 高級(jí)特性
Guava Retrying提供了豐富的定制選項(xiàng)：
Retryer<String> complexRetryer = RetryerBuilder.<String>newBuilder()
// 定制重試條件
.retryIfExceptionOfType(IOException.class)
.retryIfException(e -> e instanceof TimeoutException)
.retryIfResult(result -> result != null && result.contains("error"))
// 定制等待策略
.withWaitStrategy(WaitStrategies.join(
WaitStrategies.fixedWait(1000, TimeUnit.MILLISECONDS),
WaitStrategies.randomWait(1000, TimeUnit.MILLISECONDS, 2000, TimeUnit.MILLISECONDS)
))
// 定制停止策略
.withStopStrategy(StopStrategies.stopAfterDelay(30, TimeUnit.SECONDS))
// 定制阻塞策略
.withBlockStrategy(BlockStrategies.threadSleepStrategy())
.build();
5. 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
- API簡單直觀，容易上手
- 高度可定制的重試條件、等待策略和停止策略
- 不依賴Spring框架，可在任何Java項(xiàng)目中使用
缺點(diǎn)
- 沒有注解支持，只能通過編程方式使用
- 缺乏與Spring生態(tài)系統(tǒng)的深度集成
- 沒有內(nèi)置的監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)功能
- 已停止更新
6. 適用場(chǎng)景
- 簡單的重試需求
- 非Spring項(xiàng)目或?qū)pring依賴較少的項(xiàng)目
- 需要高度自定義重試邏輯的場(chǎng)景
四、Failsafe
1. 基本原理
failsafe是一個(gè)相對(duì)較新的Java重試庫，專注于高性能和低延遲場(chǎng)景。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供一個(gè)簡單、高效的重試機(jī)制，同時(shí)保持API的簡潔性和使用的便捷性。failsafe支持同步和異步重試，具有靈活的重試策略和最小的依賴。
2. 集成配置
在SpringBoot項(xiàng)目中集成failsafe
<dependency>
<groupId>dev.failsafe</groupId>
<artifactId>failsafe</artifactId>
<version>3.3.2</version>
</dependency>
failsafe通常通過dev.failsafe:failsafe庫來使用，這是一個(gè)現(xiàn)代化的重試和容錯(cuò)庫。
3. 使用方法
failsafe主要采用編程方式使用，具有流式API設(shè)計(jì)
@Service
public class FailsafeService {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(FailsafeService.class);
public String executeWithRetry(String param) {
return Failsafe.with(
// 配置重試策略
RetryPolicy.<String>builder()
.handle(IOException.class, TimeoutException.class)
.withMaxRetries(3)
.withDelay(Duration.ofSeconds(1))
.withMaxDuration(Duration.ofSeconds(10))
.withBackoff(Duration.ofMillis(100), Duration.ofSeconds(2))
.onRetry(event -> logger.info("第{}次重試，上次異常: {}",
event.getAttemptCount(),
event.getLastException().getMessage()))
.onFailure(event -> logger.error("重試失敗，嘗試次數(shù): {}, 總耗時(shí): {}ms",
event.getAttemptCount(),
event.getElapsedTime().toMillis()))
.build()
)
.get(() -> {
logger.info("執(zhí)行操作，參數(shù): {}", param);
// 模擬操作
if (Math.random() > 0.7) {
throw new IOException("操作暫時(shí)失敗");
}
return "操作成功: " + param;
});
}
// 異步重試示例
public CompletableFuture<String> executeWithRetryAsync(String param) {
return Failsafe.with(
RetryPolicy.<String>builder()
.handle(IOException.class)
.withMaxRetries(3)
.withBackoff(Duration.ofMillis(100), Duration.ofSeconds(1))
.build()
)
.getAsync(() -> {
logger.info("異步執(zhí)行操作，參數(shù): {}", param);
// 模擬異步操作
if (Math.random() > 0.7) {
throw new IOException("異步操作暫時(shí)失敗");
}
return "異步操作成功: " + param;
});
}
// 帶降級(jí)的重試示例
public String executeWithFallback(String param) {
return Failsafe.with(
RetryPolicy.<String>builder()
.handle(IOException.class)
.withMaxRetries(3)
.build(),
// 降級(jí)策略
Fallback.of(e -> "降級(jí)響應(yīng): " + param)
)
.get(() -> {
// 業(yè)務(wù)邏輯
if (Math.random() > 0.7) {
throw new IOException("操作失敗");
}
return "操作成功: " + param;
});
}
}
在SpringBoot中創(chuàng)建可復(fù)用的RetryPolicy bean
@Configuration
public class FailsafeConfig {
@Bean
public RetryPolicy<Object> defaultRetryPolicy() {
return RetryPolicy.builder()
.handle(Exception.class)
.withMaxRetries(3)
.withBackoff(Duration.ofMillis(100), Duration.ofSeconds(1), 2.0)
.build();
}
@Bean
public Fallback<Object> defaultFallback() {
return Fallback.of(e -> {
if (e instanceof ServiceException) {
return "服務(wù)異常降級(jí)";
}
return "通用降級(jí)響應(yīng)";
});
}
}
@Service
public class ServiceWithFailsafeRetry {
private final RetryPolicy<Object> defaultRetryPolicy;
private final Fallback<Object> defaultFallback;
@Autowired
public ServiceWithFailsafeRetry(RetryPolicy<Object> defaultRetryPolicy,
Fallback<Object> defaultFallback) {
this.defaultRetryPolicy = defaultRetryPolicy;
this.defaultFallback = defaultFallback;
}
public String executeWithRetry(String input) {
return Failsafe.with(defaultRetryPolicy, defaultFallback)
.get(() -> {
// 業(yè)務(wù)邏輯
return processInput(input);
});
}
}
4. 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
- 極高的性能，適合高頻調(diào)用場(chǎng)景
- 支持同步和異步重試
- 輕量級(jí)，依賴少
- 與CompletableFuture良好集成
- 內(nèi)置豐富的監(jiān)聽器機(jī)制
缺點(diǎn)
- 沒有注解支持，只能通過編程方式使用
- 與Spring框架集成度不高
- 近幾年更新也不活躍
5. 適用場(chǎng)景
- 高性能、低延遲要求的應(yīng)用
- 需要異步重試能力的場(chǎng)景
- 需要細(xì)粒度控制重試行為的場(chǎng)景
五、四種重試機(jī)制的對(duì)比
| 特性 | Spring Retry | Resilience4j Retry | Guava Retrying | Failsafe |
|---|---|---|---|---|
| 編程模型 | AOP + 命令式 | 函數(shù)式 | 命令式 | 流式 |
| 注解支持 | 支持 | 支持 | 不支持 | 不支持 |
| 依賴 | Spring | 無外部依賴 | Guava | 最小依賴 |
| 性能開銷 | 中等 | 低 | 中等 | 極低 |
| 異步支持 | 有限 | 良好 | 有限 | 優(yōu)秀 |
| 監(jiān)控集成 | 有限 | 豐富 | 無 | 基本 |
| 配置方式 | 注解/編程 | 配置文件/注解/編程 | 編程 | 編程 |
| 與其他容錯(cuò)機(jī)制集成 | 有限 | 原生支持 | 無 | 良好 |
| 學(xué)習(xí)曲線 | 中等 | 較陡 | 平緩 | 平緩 |
| 可定制性 | 高 | 高 | 高 | 高 |
| 適用場(chǎng)景 | Spring項(xiàng)目 | 微服務(wù)/云原生應(yīng)用 | 簡單場(chǎng)景/非Spring項(xiàng)目 | 高性能場(chǎng)景 |
六、最佳實(shí)踐與注意事項(xiàng)
1. 通用最佳實(shí)踐
- 確保冪等性：重試機(jī)制最適合用于冪等操作，即多次執(zhí)行產(chǎn)生相同結(jié)果的操作。對(duì)于非冪等操作，需要特別小心。
- 設(shè)置合理的超時(shí)和重試次數(shù)：避免無限重試或重試時(shí)間過長，通常3-5次足夠處理大多數(shù)臨時(shí)故障。
- 使用指數(shù)退避策略：隨著重試次數(shù)增加，逐漸增加重試間隔，避免對(duì)目標(biāo)服務(wù)造成過大壓力。
- 區(qū)分臨時(shí)故障和永久故障：只對(duì)可能自行恢復(fù)的臨時(shí)故障進(jìn)行重試，對(duì)于永久性錯(cuò)誤不應(yīng)重試。
- 添加監(jiān)控和日志：記錄重試次數(shù)、成功率等指標(biāo)，便于問題排查和性能優(yōu)化。
2. 避免常見陷阱
- 重試風(fēng)暴：當(dāng)多個(gè)客戶端同時(shí)對(duì)一個(gè)故障服務(wù)進(jìn)行重試時(shí)，可能導(dǎo)致服務(wù)負(fù)載激增。
- 資源泄漏：重試過程中要確保資源（如數(shù)據(jù)庫連接、HTTP連接）正確釋放。
- 過度重試：過度重試可能導(dǎo)致性能下降，應(yīng)設(shè)置合理的最大重試次數(shù)和總超時(shí)時(shí)間。
- 重試成本：某些操作重試成本高昂（如涉及第三方付費(fèi)API），需謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)重試策略。
七、總結(jié)
選擇合適的重試機(jī)制應(yīng)基于項(xiàng)目的技術(shù)棧、復(fù)雜度和需求。無論選擇哪種機(jī)制，都應(yīng)遵循重試的最佳實(shí)踐，避免常見陷阱，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
以上就是SpringBoot實(shí)現(xiàn)重試機(jī)制的四種方案的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于SpringBoot重試機(jī)制的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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