粗看标题你可能感觉莫名其妙，什么「捣乱的猴子」，还要放开。不急，且听我说说为什么不光要放开这些捣乱的猴子，还要欢迎他们。
0.背景信息
在构建高可用性软件架构领域，有个词叫「混沌工程」，对应的英文是Chaos Engineering，通过 Chaos 的测试，可以发现系统的潜在风险，特别对于分布式系统，找出脆弱的地方进行增强，提升可用性，避免系统间级联影响。
混沌工程是在分布式系统上进行实验的学科, 目的是建立对系统抵御生产环境中失控条件的能力以及信心。
大规模分布式软件系统的发展正在改变软件工程。作为一个行业，我们很快采用了提高开发灵活性和部署速度的实践。紧随着这些优点的一个迫切问题是：我们对投入生产的复杂系统有多少信心?
即使分布式系统中的所有单个服务都正常运行, 这些服务之间的交互也会导致不可预知的结果。 这些不可预知的结果, 由影响生产环境的罕见且破坏性的事件复合而成，令这些分布式系统存在内在的混沌。
https://principlesofchaos.org/zh/
后来Netflix 开源了其关于混沌工程的实现 ChaosMonkey，以猴子的形象来代表在系统里出其不意的破坏者。
比如
- 机器或者一个机房挂了
- 一部分网络延迟严重
- CPU、内存占用严重
- 随机让某些服务异常或者响应延迟
再看Chaos 原则里提到的这些：
- 当服务不可用时的不正确回滚设置;
- 不当的超时设置导致的重试风暴;
- 由于下游依赖的流量过载导致的服务中断;
- 单点故障时的级联失败等。
我们自己在代码层面，在部署层面仅能关注应用的功能正常，但上述这些意想不到的出错，是我们在代码层面不太容易控制，也不易去测试的。
而ChaosMonkey 就是用来做这个的。所以，对于这些捣乱的猴子，我们是应该欢迎的，是不是像犀牛鸟之于犀牛?
关于ChaosMonkey，各个语言，各个公司也都有一些实现，其中Netflix的最出名。是go语言实现的。
在 Java Spring Boot 技术栈中，我发现一个容易理解和上手的实现。
https://github.com/codecentric/chaos-monkey-spring-boot
我们一起来看下如何上手以及它是怎样实现的。
1. 上手
添加maven 依赖
- <dependency>
- <groupId>de.codecentric</groupId>
- <artifactId>chaos-monkey-spring-boot</artifactId>
- <version>2.3.0-SNAPSHOT</version>
- </dependency>
application.yml 中增加关于chaosmonkey的配置：
- chaos:
- monkey:
- enabled: true
- assaults:
- level: 1
- latencyRangeStart: 1000
- latencyRangeEnd: 10000
- exceptionsActive: true
- killApplicationActive: true
- watcher:
- repository: true
- controller: true
- # restController: true
- # service: true
应用启动时，记得激活chaosmonkey的配置：
- java -jar your-app.jar --spring.profiles.active=chaos-monkey
再去请求你应用的controller，是不是发现异常产生了?这就是猴子在努力的捣乱中...
关于上面这些配置，再简单解释下：
你会发现chaos - monkey 配置下，除了 enabled，还有两项比较大的配置项，一个是Assault，一个是Watcher。
其中Assault代表是搞什么破坏，比如破坏类型有超时、内存占用、杀死进程、抛出异常等等
- Latency Assault
- Exception Assault
- AppKiller Assault
- Memory Assault
而Watcher 表示都要在哪些地方搞破坏。一个是What，一个是Where。
Watcher支持多种类型，比如Spring 常用的组件：
- @Controller
- @RestController
- @Service
- @Repository
- @Component
那你说都 What 和 Where 了，怎么没有When?还真有Level就是。
chaos.monkey.enabled 用来打开和关闭ChaosMonkey。对应的配置中，除了设置Assault之外，不同的Assault也可以设置攻击的频率，配置项是chaos.monkey.assaults.level比如1代表每次请求都攻击，10代表每十次请求攻击一次。
chaos.monkey.assaults.latencyRangeStart 和chaos.monkey.assaults.latencyRangeEnd 这两个配置项用来配置LatencyAssault这个攻击的延迟时间值范围。
如下图所示，实际部署之后，每个ChaosMonkey会藏身于各个服务中，出其不意进行攻击。
这下子配置和使用就明白了。我们再来看看实现。
2.实现原理
aaa实际我们想一下，前面配置Watcher，后面决定进行攻击，那必须得是Watcher把它拦下来再攻击，所以在Spring 里拦截常用的，就是它：AOP。
原理如图所示：
以Controller 的拦截为例
- /** @author Benjamin Wilms */
- @Aspect
- @AllArgsConstructor
- @Slf4j
- public class SpringControllerAspect extends ChaosMonkeyBaseAspect {
- private final ChaosMonkeyRequestScope chaosMonkeyRequestScope;
- private MetricEventPublisher metricEventPublisher;
- private WatcherProperties watcherProperties;
- @Pointcut("within(@org.springframework.stereotype.Controller *)")
- public void classAnnotatedWithControllerPointcut() {}
- @Around(
- "classAnnotatedWithControllerPointcut() && allPublicMethodPointcut() && !classInChaosMonkeyPackage()")
- public Object intercept(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
- if (watcherProperties.isController()) {
- log.debug("Watching public method on controller class: {}", pjp.getSignature());
- if (metricEventPublisher != null) {
- metricEventPublisher.publishMetricEvent(
- calculatePointcut(pjp.toShortString()), MetricType.CONTROLLER);
- }
- MethodSignature signature = (MethodSignature) pjp.getSignature();
- chaosMonkeyRequestScope.callChaosMonkey(createSignature(signature));
- }
- return pjp.proceed();
- }
- public void callChaosMonkey(String simpleName) {
- if (isEnabled() && isTrouble()) {
- if (metricEventPublisher != null) {
- metricEventPublisher.publishMetricEvent(MetricType.APPLICATION_REQ_COUNT, "type", "total");
- }
- // Custom watched services can be defined at runtime, if there are any, only
- // these will be attacked!
- if (chaosMonkeySettings.getAssaultProperties().isWatchedCustomServicesActive()) {
- if (chaosMonkeySettings
- .getAssaultProperties()
- .getWatchedCustomServices()
- .contains(simpleName)) {
- // only all listed custom methods will be attacked
- chooseAndRunAttack();
- }
- } else {
- // default attack if no custom watched service is defined
- chooseAndRunAttack();
- }
- }
- }
这里是 Controller AOP的代码，基本没门槛。先判断 Controller 的开关是否打开，然后再看是否需要事件通知，紧接着，就是重头戏，召唤 Chaos Monkey 来搞破坏了。
注意这里，从激活的几种攻击方式里，选择一种去调用。
- private void chooseAndRunAttack() {
- List<ChaosMonkeyAssault> activeAssaults =
- assaults.stream().filter(ChaosMonkeyAssault::isActive).collect(Collectors.toList());
- if (isEmpty(activeAssaults)) {
- return;
- }
- getRandomFrom(activeAssaults).attack(); // 注意这里，从激活的几种攻击方式里，选择一种去调用。
- if (metricEventPublisher != null) {
- metricEventPublisher.publishMetricEvent(
- MetricType.APPLICATION_REQ_COUNT, "type", "assaulted");
- }
- }
延迟攻击
比如LatencyAssault，就是要执行延迟攻击，此时，会生成一个随机的延迟时间
- public void attack() {
- Logger.debug("Chaos Monkey - timeout");
- atomicTimeoutGauge.set(determineLatency());
- // metrics
- if (metricEventPublisher != null) {
- metricEventPublisher.publishMetricEvent(MetricType.LATENCY_ASSAULT);
- metricEventPublisher.publishMetricEvent(MetricType.LATENCY_ASSAULT, atomicTimeoutGauge);
- }
- assaultExecutor.execute(atomicTimeoutGauge.get());
- }
然后把这个值传在线程池中进行这个时间的
sleep。 assaultExecutor.execute(atomicTimeoutGauge.get());
- public class LatencyAssaultExecutor implements ChaosMonkeyLatencyAssaultExecutor {
- public void execute(long durationInMillis) {
- try {
- Thread.sleep(durationInMillis);
- } catch (InterruptedException e) {
- }
- }
- }
Exception攻击
再来看Exception 攻击,攻击的时候，则是构造一个Exception 直接抛出
- @Override
- public void attack() {
- Logger.info("Chaos Monkey - exception");
- AssaultException assaultException = this.settings.getAssaultProperties().getException();
- assaultException.throwExceptionInstance();
- }
- @SneakyThrows
- public void throwExceptionInstance() {
- Exception instance;
- try {
- Class<? extends Exception> exceptionClass = getExceptionClass();
- if (arguments == null) {
- Constructor<? extends Exception> constructor = exceptionClass.getConstructor();
- instance = constructor.newInstance();
- } else {
- Constructor<? extends Exception> constructor =
- exceptionClass.getConstructor(this.getExceptionArgumentTypes().toArray(new Class[0]));
- instance =
- constructor.newInstance(this.getExceptionArgumentValues().toArray(new Object[0]));
- }
- } catch (ReflectiveOperationException e) {
- Logger.warn(
- "Cannot instantiate the class for provided type: {}. Fallback: Throw RuntimeException",
- type);
- instance = new RuntimeException("Chaos Monkey - RuntimeException");
- }
- throw instance; // 哈哈，直接抛出
- }
KillApp 就直接执行应用的退出操作，System.exit.
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