ASP.Net Core2.1中的HttpClientFactory系列二：集成Polly处理瞬态故障

　　前言：最近，同事在工作中遇到了使用HttpClient,有些请求超时的问题，辅导员让我下去调研一下，HttpClinet的使用方式已经改成了之前博客中提到的方式，问题的原因我已经找到了，就是因为使用了伪异步，导致阻塞主线程。在之前的博客中有园友，建议在使用静态的HttpClinet时务必使用它的Async方法，所以就得从头到尾异步化。这一点在之前的文章中没有提，这里作为补充，也感谢这位园友。关于怎么使用异步编程，在这里我就不聊了，大家可以看看其他的博客，看完公司的代码之后，我想强调的是，在使用异步编程的时候，关于返回值的问题：

为什么async方法返回的通常都是Task或者Task<T>，而不是T本身？这是因为，Task和Task<T>代表着在将来某一个时刻将会返回T类型的结果。因此，在主线程调用HttpPostWhitStrBody时，实际上你拿到的是一个未来才会发生的预期，也就是未来的某一个时间会得到一个string的结果。如果返回的是一个T本身，那么，在主线程调用时就会因为访问这个需要一段时间才能给出结果，从而阻塞了主线程。因此，如果async方法有返回值，应返回Task<T>。如果没有返回值，应该返回Task。大家如果不太明白的话，建议多了解一下C#中的异步编程。好了，前戏太多了，下面就来聊聊如何集成Polly。

一、在异步编程中如何处理异常信息

在聊如何集成Polly前，我们先来看看在异步编程中如何处理异常。当异步操作发生异常的时候，异常会停留在异步方法中，调用方法无法直接看到，因此，我们应该异步方法中处理异常，而不是在调用方法中处理异常。如果我们使用了await修饰了任务，那么，只需要为它包上一层try-catch就可以了。当然了，也可以在调用方法（比如Main方法中）捕捉异常，这就需要异常从异步方法中传播给调用方法。做到这件事是很容易的，只需要两个条件：

（1）调用方法本身也是async的，并且，在内部调用异步方法，并使用await。

（2）异步方法返回Task或者Task<T>

因为C#不允许在Main方法中使用async（在C#7.1中，可以使用async修饰Main方法了），因此，我们不得不再创建一层方法，下面通过代码演示一下。

using System;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp3
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            Caller();

            Console.ReadKey();
        }

        static async void Caller()
        {
            try
            {
                await UseAsync();
            }
            catch (AggregateException e)
            {

                Console.WriteLine(e.Message);
            }
        }

        static async Task<bool> UseAsync(int number)
        {
            Console.WriteLine("异步方法运行："+ Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
            var ret = await Task.Run(() => IsPrimeLowAsync(number));

            return ret;
        }

        static bool IsPrimeLowAsync(int number)
        {
            if (number <= ) throw new AggregateException("输入必须大于0");
            if (number == ) return false;

            for (int i = ; i < number; i++)
            {
                if (number % i == ) return false;
            }

            return true;
        }
    }
}

一般在处理异常的时候，我们都是采用 try-catch来做处理的，若我们想重试三次，此时我们只能进行循环三次操作。我们只能简单进行处理，自从有了Polly，什么重试机制，超时都不在话下，下面把话题转向Polly。

在聊下面的话题时，建议大家先认真阅读一下这篇博客，因为博主讲的非常细致：Polly

二、集成Polly，处理HTTP请求过程中的瞬时故障

　　Polly是一种流行的瞬态故障处理库，它提供了一种机制来定义可在某些故障发生时应用的策略。 最常用的策略之一就是重试策略。 这中策略允许您包装一些代码，如果发生故障，将重试这些代码; 必要时也可以重试多次。 这在您的应用程序需要与外部服务通信的情况下非常有用。 当通过HTTP与服务进行通信时，会出现瞬态故障，这种风险始终存在。 瞬态故障可能会阻碍您的请求完成，但是瞬态故障也可能是暂时性的问题。因此， 这使得在这些情况下重试成为明智的选择。

　　除了重试之外，Polly还提供了许多其他类型的策略，其中许多策略可能需要与重试相结合，以构建处理故障的复杂方法。 我将在本文中介绍一些更一般的例子，但是如果你想要更全面的了解，我建议你查看一下Polly wiki。

• 　　使用Polly

　　ASP.NET团队与Polly的主要维护者Dylan和Joel密切合作，使得将Polly策略应用于HttpClient实例非常简单。在开始之前我们先引用下面的两个包：

　　

　　这个Microsoft.Extensions.Http.Polly包在IHttpClientBuilder上包含一个名为AddPolicyHandler的扩展方法，我们可以使用它来添加一个handler ，该handler 将使用一个Polly实例，来包装请求。

　　我们可以用这个扩展在我们的ConfigureServices 方法中，代码如下：

　　

 services.AddHttpClient("github")
  .AddPolicyHandler(Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds()));

　　在这个例子中，我们定义了一个名字为“github”的客户端，并且我们使用AddPolicyHandler 方法来添加了一种处理超时的策略，这里提供的超时策略，必须是IAsyncPolicy<HttpResponseMessage>，这个中策略在任何请求超过10s都会触发。

• 　　重试策略

　　如果可能的话，当我们在使用Polly时，最好的尝试是，定义一次策略并在应用相同策略的情况下共享它们，这样要更改策略，只需在一个位置进行更改。此外，它还确保仅分配策略一次。当然了，如果多个使用者希望通过相同的断路器实例运行，则需要共享诸如断路器之类的策略。不太理解，不要紧，下面看代码，体会一下。

var retryPolicy = Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds());

services.AddHttpClient("github")
  .AddPolicyHandler(retryPolicy);

services.AddHttpClient("google")
  .AddPolicyHandler(retryPolicy);

• 　　瞬时错误处理

　　

处理HTTP请求时，我们要处理的最常的问题就是瞬态故障。 由于这是一个常见的要求，Microsoft.Extensions.Http.Polly软件包中包含一个特定的扩展，我们可以使用它来快速设置处理瞬时故障的策略。

例如，要在指定客户端的请求发生瞬时故障时添加基本重试，我们可以按如下方式注册重试策略：

services.AddHttpClient("github")
  .AddTransientHttpErrorPolicy(p => p.RetryAsync());

代码的含义是，所以使用命名的HttpClient，发出的请求，只要遇到错误，就会重试三次。这个AddTransientHttpErrorPolicy 方法需要一个Func<PolicyBuilder<HttpResponseMessage>, IAsyncPolicy<HttpResponseMessage>>.类型的参数。此处的PolicyBuilder将预先配置为处理HttpRequestExceptions，任何返回5xx状态代码的响应以及具有408（请求超时）状态代码的任何响应。 这应该适用于许多情况。 如果您要求在其他条件下应用策略，则需要使用不同的重载来传递更具体的策略。

　　我们需要意识到， 在进行重试时，我们需要考虑幂等性。 重试HTTP GET是一种非常安全的操作。因为HTTP GET本身就是幂等性的， 如果我们调用一个方法但没有收到任何响应，我们可以安全地重试调用而不会有任何危险。 但是，请考虑如果我们重试HTTP POST请求会发生什么？ 在这种情况下，我们必须更加小心，因为您的原始请求可能实际收到，但我们收到的响应却显示失败。 在这种情况下，重试可能导致数据重复或下游系统中存储的数据损坏。 在这里，您需要更多地了解下游服务在多次收到相同请求时将执行的操作。 重试是一种安全操作？ 当您拥有下游服务时，更容易控制它。 例如，您可以使用一些唯一标识符来防止重复的POST。

　　如果您对下游系统的控制较少，或者您知道重复的POST可能会产生负面影响，则需要更仔细地控制策略。 可能适合的做法是定义不同的命名/类型客户端。 您可以为那些没有副作用的请求创建一个，而为那些有副作用的请求创建另一个。 然后，您可以使用正确的客户端进行操作。 但是，这可能会变得有点难以管理。 更好的选择是使用AddPolicyHandler的重载，它允许我们访问HttpRequestMessage，以便可以有条件地应用策略。 那个重载看起来像这样：AddPolicyHandler(Func<HttpRequestMessage, IAsyncPolicy<HttpResponseMessage>> policySelector)，您将注意到此处的policySelector委托可以访问HttpRequestMessage，并且应该返回IAsyncPolicy <HttpResponseMessage>。 我们无法访问PolicyBuilder设置来处理瞬态错误，就像我们在前面的示例中所做的那样。 如果我们想要处理常见的瞬态错误，我们需要为我们的策略定义预期条件。 为了简化这一过程，Polly项目包含一个帮助扩展，我们可以使用它来设置一个准备好处理常见瞬态错误的PolicyBuilder。 要使用扩展方法，我们需要从Nuget添加Polly.Extensions.Http包。

　　然后，我们可以调用HttpPolicyExtensions.HandleTranisentHttpError（）来获取配置瞬态故障条件的PolicyBuilder。 我们可以使用该PolicyBuilder创建一个合适的重试策略，当请求是HTTP GET时，可以有条件地应用该策略。 在此示例中，任何其他HTTP方法都使用NoOp策略。

var retryPolicy = HttpPolicyExtensions
  .HandleTransientHttpError()
  .RetryAsync();

var noOp = Policy.NoOpAsync().AsAsyncPolicy<HttpResponseMessage>();

services.AddHttpClient("github")
  .AddPolicyHandler(request => request.Method == HttpMethod.Get ? retryPolicy : noOp);

• 　　使用PolicyRegistry

　　我想在本文中介绍的最后一个示例是如何从策略注册表中应用策略。 为了支持策略重用，Polly提供了PolicyRegistry的概念，PolicyRegistry本质上是策略的容器。 这些可以在应用程序启动时通过向注册表添加策略来定义。 然后可以传递注册表并用于按名称访问策略。IHttpClientBuilder上可用的扩展还支持使用注册表将基于Polly的处理程序添加到客户端。

var registry = services.AddPolicyRegistry();

var timeout = Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds());
var longTimeout = Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds());

registry.Add("regular", timeout);
registry.Add("long", longTimeout);

services.AddHttpClient("github")
    .AddPolicyHandlerFromRegistry("regular");

　　首先，我们必须在DI中注册PolicyRegistry。 Microsoft.Extensions.Http.Polly包中包含一些扩展方法，以简化此操作。 在上面的示例中，我调用AddPolicyRegistry方法，该方法是IServiceCollection的扩展。 这将创建一个新的PolicyRegistry，并在DI中添加注册，作为IPolicyRegistry <string>和IReadOnlyPolicyRegistry <string>的实现。 该方法返回策略，以便我们有权向其添加策略。

在此示例中，我们添加了两个超时策略并为其指定了名称。 现在，在注册客户端时，我们可以调用IHttpClientBuilder上的AddPolicyHandlerFromRegistry方法。 这将采用我们想要使用的策略的名称。 当工厂创建此命名客户端的实例时，它将添加适当的处理程序，在“regular”重试策略中包含调用，该策略将从注册表中检索。

示例项目：新建一个.Net Core 2.1的webapi项目：

Startup.cs文件的代码：

 public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {

            services.AddHttpClient("GitHub", client =>
            {
                client.BaseAddress = new Uri("https://api.github.co");
                client.DefaultRequestHeaders.Add("Accept", "application/vnd.github.v3+json");
                client.DefaultRequestHeaders.Add("User-Agent", "HttpClientFactory-Sample");
            })
          .AddTransientHttpErrorPolicy(builder => builder.WaitAndRetryAsync(new[]
          {
            TimeSpan.FromSeconds(),
            TimeSpan.FromSeconds(),
            TimeSpan.FromSeconds()
          }));

            services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1);
        }

注意：

WaitAndRetryAsync参数的意思是：每次重试时等待的睡眠持续时间。

ValuesController的代码：

private readonly IHttpClientFactory _httpClientFactory;

        public ValuesController(IHttpClientFactory   httpClientFactory)
        {
            _httpClientFactory = httpClientFactory;
        }
        // GET api/values
        [HttpGet]
        public async  Task<ActionResult> Get()
        {
            var client = _httpClientFactory.CreateClient("GitHub");
            string result = await client.GetStringAsync("/");
            return Ok(result);
        }

看到没，它在重试。

更多的Polly和HttpClinetFactory的集成使用请参考：

https://github.com/App-vNext/Polly/wiki/Polly-and-HttpClientFactory

https://www.hanselman.com/blog/AddingResilienceAndTransientFaultHandlingToYourNETCoreHttpClientWithPolly.aspx

三、总结

　　注意：AddTransientHttpErrorPolicy方法会自动帮我们处理以下错误：

　　（1）Network failures (System.Net.Http.HttpRequestException)

　　（2）HTTP 5XX status codes (server errors)

　　（3）HTTP 408 status code (request timeout)

　　通过这些库，您可以轻松地启动并运行能够无缝处理瞬态故障的HttpClient实例。 有关更详细的Polly文档和示例，建议您查看Polly wiki。这里只是聊了关于HttpClientFactory中集成Polly的基础用法，关于更详细的使用请参考：https://www.cnblogs.com/CreateMyself/p/7589397.html，好了今天就聊到这里，该系列文章还有最后一篇，对于Polly我也是刚接触，至于项目中是否使用还要经过辅导员的审核，希望对你有帮助，谢谢。

参考文章：

（翻译）https://www.stevejgordon.co.uk/httpclientfactory-using-polly-for-transient-fault-handling

作者：郭峥

出处：http://www.cnblogs.com/runningsmallguo/

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