一、spring retry
1. 基本原理
spring retry是spring官方提供的重试框架,作为spring生态系统的一部分,它通过aop(面向切面编程)实现了对方法调用的重试能力。当方法调用失败时,spring retry会根据配置的策略自动重新执行该方法,直到成功或达到最大重试次数。
spring retry的核心组件包括:
- retryoperations:定义重试操作的接口
- retrytemplate:retryoperations的默认实现
- retrypolicy:定义何时进行重试(如最大次数、重试的异常类型等)
- backoffpolicy:定义重试间隔策略(如固定间隔、指数退避等)
- recoverycallback:定义最终失败后的恢复策略
2. 集成配置
在springboot项目中集成spring retry:
<dependency> <groupid>org.springframework.retry</groupid> <artifactid>spring-retry</artifactid> </dependency> <dependency> <groupid>org.springframework</groupid> <artifactid>spring-aspects</artifactid> </dependency>
然后在启动类上启用重试功能:
@springbootapplication @enableretry public class application { public static void main(string[] args) { springapplication.run(application.class, args); } }
3. 使用方法
spring retry提供了注解方式和编程方式两种使用方法。
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("调用远程服务,参数: {}", param); // 模拟调用失败 if (math.random() > 0.7) { logger.error("服务调用失败"); throw new serviceexception("远程服务暂时不可用"); } return "调用成功: " + param; } @recover public string recover(serviceexception e, string param) { logger.warn("重试失败,执行恢复方法, 参数: {}", param); return "降级响应: " + param; } }
在上面的例子中:
@retryable
注解定义了需要重试的方法,包括触发重试的异常类型、最大重试次数和退避策略backoff
属性设置初始延迟1秒,且每次延迟时间翻倍(指数退避)@recover
注解定义了重试失败后的恢复方法
编程方式
@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 -> { // 重试的业务逻辑 if (math.random() > 0.7) { throw new serviceexception("服务暂时不可用"); } return "调用成功: " + param; }, context -> { // 重试失败后的恢复逻辑 return "降级响应: " + param; }); } @bean public retrytemplate retrytemplate() { retrytemplate template = new retrytemplate(); // 设置重试策略 simpleretrypolicy policy = new simpleretrypolicy(); policy.setmaxattempts(3); // 设置退避策略 exponentialbackoffpolicy backoffpolicy = new exponentialbackoffpolicy(); backoffpolicy.setinitialinterval(1000); backoffpolicy.setmultiplier(2.0); template.setretrypolicy(policy); template.setbackoffpolicy(backoffpolicy); return template; } }
4. 优缺点
优点
- 与spring生态系统完美集成
- 提供了丰富的重试策略和配置选项
- 支持注解和编程两种方式,使用灵活
- 可以精确控制重试的异常类型
- 支持声明式事务回滚和提交
缺点
- 依赖spring框架
- 代码侵入性相对较强
- 在复杂场景下配置略显复杂
- 与其他容错机制集成需要额外工作
5. 适用场景
- spring生态系统的项目
- 需要精细控制重试条件和策略的场景
- 与spring事务结合的业务场景
- 方法级别的重试需求
二、resilience4j retry
1. 基本原理
resilience4j是受netflix hystrix启发而创建的轻量级容错库,其中resilience4j retry模块提供了强大的重试功能。与spring retry不同,resilience4j采用函数式编程风格,使用装饰器模式实现重试功能。
resilience4j retry的特点:
- 基于函数式接口
- 无外部依赖,轻量级设计
- 可与其他容错机制(如断路器、限流器)无缝集成
- 提供丰富的监控指标
2. 集成配置
在springboot项目中集成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同样支持注解方式和编程方式。
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("调用后端服务,参数: {}", param); if (math.random() > 0.7) { logger.error("服务调用失败"); throw new ioexception("服务连接失败"); } return "后端服务响应: " + param; } public string fallbackcall(string param, exception ex) { logger.warn("所有重试失败,执行降级方法,参数: {}", param); return "降级响应: " + param; } }
编程方式
@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) { // 获取已配置的重试实例 retry retry = retryregistry.retry("backendservice"); // 创建一个可重试的函数 checkedfunction0<string> retryablefunction = retry.decoratecheckedsupplier( retry, () -> callbackendservice(param)); try { // 执行重试函数 return retryablefunction.apply(); } catch (throwable throwable) { logger.error("重试失败: {}", throwable.getmessage()); return "降级响应: " + param; } } private string callbackendservice(string param) throws ioexception { logger.info("调用后端服务,参数: {}", param); if (math.random() > 0.7) { throw new ioexception("服务连接失败"); } return "后端服务响应: " + param; } }
4. 优缺点
优点
- 轻量级设计,无外部依赖
- 函数式编程风格,代码简洁
- 提供丰富的监控和统计指标
- 可与断路器、限流器等容错机制无缝集成
- 支持多种高级重试策略
缺点
- 学习曲线相对陡峭,尤其是函数式概念
- 对于不熟悉函数式编程的开发者可能不够直观
- 某些高级功能需要额外配置
5. 适用场景
- 需要与其他容错机制结合的复杂场景
- 微服务架构中的服务间调用
- 需要详细监控指标的系统
三、guava retrying
1. 基本原理
guava retrying是google guava库提供的重试机制,它提供了一个简单灵活的api来实现重试功能。
guava retrying通过构建器模式提供了灵活的重试配置,可以自定义重试条件、停止策略、等待策略等。
2. 集成配置
在springboot项目中集成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主要采用编程方式使用:
@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() // 发生任何异常时重试 .retryifresult(result -> result == null) // 结果为null时重试 .withwaitstrategy(waitstrategies.exponentialwait(1000, 10000, timeunit.milliseconds)) // 指数退避 .withstopstrategy(stopstrategies.stopafterattempt(3)) // 最多重试3次 .withretrylistener(new retrylistener() { @override public <v> void onretry(attempt<v> attempt) { logger.info("第{}次重试", attempt.getattemptnumber()); if (attempt.hasexception()) { logger.error("异常: {}", attempt.getexceptioncause().getmessage()); } } }) .build(); try { return retryer.call(() -> { logger.info("调用外部服务,参数: {}", param); // 模拟服务调用 if (math.random() > 0.7) { throw new runtimeexception("服务暂时不可用"); } return "外部服务响应: " + param; }); } catch (retryexception | executionexception e) { logger.error("重试失败: {}", e.getmessage()); return "降级响应: " + param; } } }
在springboot中创建可复用的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(() -> { // 业务逻辑 return processinput(input); }); } }
4. 高级特性
guava retrying提供了丰富的定制选项:
retryer<string> complexretryer = retryerbuilder.<string>newbuilder() // 定制重试条件 .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. 优缺点
优点
- api简单直观,容易上手
- 高度可定制的重试条件、等待策略和停止策略
- 不依赖spring框架,可在任何java项目中使用
缺点
- 没有注解支持,只能通过编程方式使用
- 缺乏与spring生态系统的深度集成
- 没有内置的监控和统计功能
- 已停止更新
6. 适用场景
- 简单的重试需求
- 非spring项目或对spring依赖较少的项目
- 需要高度自定义重试逻辑的场景
四、failsafe
1. 基本原理
failsafe是一个相对较新的java重试库,专注于高性能和低延迟场景。它的设计目标是提供一个简单、高效的重试机制,同时保持api的简洁性和使用的便捷性。failsafe支持同步和异步重试,具有灵活的重试策略和最小的依赖。
2. 集成配置
在springboot项目中集成failsafe
<dependency> <groupid>dev.failsafe</groupid> <artifactid>failsafe</artifactid> <version>3.3.2</version> </dependency>
failsafe通常通过dev.failsafe:failsafe库来使用,这是一个现代化的重试和容错库。
3. 使用方法
failsafe主要采用编程方式使用,具有流式api设计
@service public class failsafeservice { private static final logger logger = loggerfactory.getlogger(failsafeservice.class); public string executewithretry(string param) { return failsafe.with( // 配置重试策略 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{}次重试,上次异常: {}", event.getattemptcount(), event.getlastexception().getmessage())) .onfailure(event -> logger.error("重试失败,尝试次数: {}, 总耗时: {}ms", event.getattemptcount(), event.getelapsedtime().tomillis())) .build() ) .get(() -> { logger.info("执行操作,参数: {}", param); // 模拟操作 if (math.random() > 0.7) { throw new ioexception("操作暂时失败"); } return "操作成功: " + param; }); } // 异步重试示例 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("异步执行操作,参数: {}", param); // 模拟异步操作 if (math.random() > 0.7) { throw new ioexception("异步操作暂时失败"); } return "异步操作成功: " + param; }); } // 带降级的重试示例 public string executewithfallback(string param) { return failsafe.with( retrypolicy.<string>builder() .handle(ioexception.class) .withmaxretries(3) .build(), // 降级策略 fallback.of(e -> "降级响应: " + param) ) .get(() -> { // 业务逻辑 if (math.random() > 0.7) { throw new ioexception("操作失败"); } return "操作成功: " + param; }); } }
在springboot中创建可复用的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 "服务异常降级"; } return "通用降级响应"; }); } } @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(() -> { // 业务逻辑 return processinput(input); }); } }
4. 优缺点
优点
- 极高的性能,适合高频调用场景
- 支持同步和异步重试
- 轻量级,依赖少
- 与completablefuture良好集成
- 内置丰富的监听器机制
缺点
- 没有注解支持,只能通过编程方式使用
- 与spring框架集成度不高
- 近几年更新也不活跃
5. 适用场景
- 高性能、低延迟要求的应用
- 需要异步重试能力的场景
- 需要细粒度控制重试行为的场景
五、四种重试机制的对比
特性 | spring retry | resilience4j retry | guava retrying | failsafe |
---|---|---|---|---|
编程模型 | aop + 命令式 | 函数式 | 命令式 | 流式 |
注解支持 | 支持 | 支持 | 不支持 | 不支持 |
依赖 | spring | 无外部依赖 | guava | 最小依赖 |
性能开销 | 中等 | 低 | 中等 | 极低 |
异步支持 | 有限 | 良好 | 有限 | 优秀 |
监控集成 | 有限 | 丰富 | 无 | 基本 |
配置方式 | 注解/编程 | 配置文件/注解/编程 | 编程 | 编程 |
与其他容错机制集成 | 有限 | 原生支持 | 无 | 良好 |
学习曲线 | 中等 | 较陡 | 平缓 | 平缓 |
可定制性 | 高 | 高 | 高 | 高 |
适用场景 | spring项目 | 微服务/云原生应用 | 简单场景/非spring项目 | 高性能场景 |
六、最佳实践与注意事项
1. 通用最佳实践
- 确保幂等性:重试机制最适合用于幂等操作,即多次执行产生相同结果的操作。对于非幂等操作,需要特别小心。
- 设置合理的超时和重试次数:避免无限重试或重试时间过长,通常3-5次足够处理大多数临时故障。
- 使用指数退避策略:随着重试次数增加,逐渐增加重试间隔,避免对目标服务造成过大压力。
- 区分临时故障和永久故障:只对可能自行恢复的临时故障进行重试,对于永久性错误不应重试。
- 添加监控和日志:记录重试次数、成功率等指标,便于问题排查和性能优化。
2. 避免常见陷阱
- 重试风暴:当多个客户端同时对一个故障服务进行重试时,可能导致服务负载激增。
- 资源泄漏:重试过程中要确保资源(如数据库连接、http连接)正确释放。
- 过度重试:过度重试可能导致性能下降,应设置合理的最大重试次数和总超时时间。
- 重试成本:某些操作重试成本高昂(如涉及第三方付费api),需谨慎设计重试策略。
七、总结
选择合适的重试机制应基于项目的技术栈、复杂度和需求。无论选择哪种机制,都应遵循重试的最佳实践,避免常见陷阱,确保系统的稳定性和可靠性。
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