Spring-retry 1.1.4重试功能

在实际项目中，经常需要在某种情况下对调用的方法进行重试，例如超时重试。通过Spring-retry能简化重试功能的实现，并实现更多样的重试操作。

Spring-retry提供的RetryOperations接口，定义如下：

public interface RetryOperations {    <T, E extends Throwable> T execute(RetryCallback<T, E> retryCallback) throws E;    <T, E extends Throwable> T execute(RetryCallback<T, E> retryCallback, RecoveryCallback<T> recoveryCallback) throws E;    <T, E extends Throwable> T execute(RetryCallback<T, E> retryCallback, RecoveryCallback<T> recoveryCallback, RetryState retryState) throws E;}

调用者通过传入RetryCallback来完成调用者的正常调用和重试操作；如果callback执行失败(抛出某些异常)，那么会按照调用者设定的策略进行重试；重试操作直到成功，或根据使用者设定的条件而退出；也可以传入recoveryCallback来完成兜底操作。

Spring-retry提供了RetryOperations接口的实现类RetryTemplate。通过RetryTemplate来完成重试，下面是使用RetryTemplate重试的一个简单例子。

public class Main {    public static void main(String[] args) throws Exception {        RetryTemplate template = new RetryTemplate();        TimeoutRetryPolicy policy = new TimeoutRetryPolicy();        template.setRetryPolicy(policy);        String result = template.execute(                new RetryCallback<String, Exception>() {                    public String doWithRetry(RetryContext arg0) throws Exception {                        return "Retry";                    }                }        );        System.out.println(result);    }}

代码定义了TimeoutRetryPolicy策略，TimeoutRetryPolicy超时时间默认是1秒。TimeoutRetryPolicy超时是指在execute方法内部，从open操作开始到调用TimeoutRetryPolicy的canRetry方法这之间所经过的时间。这段时间未超过TimeoutRetryPolicy定义的超时时间，那么执行操作，否则抛出异常。

当重试执行完闭，操作还未成为，那么可以通过RecoveryCallback完成一些失败事后处理。

public class Main {    public static void main(String[] args) throws Exception {        RetryTemplate template = new RetryTemplate();        SimpleRetryPolicy policy = new SimpleRetryPolicy();        policy.setMaxAttempts(2);        template.setRetryPolicy(policy);        String result = template.execute(                new RetryCallback<String, Exception>() {                    public String doWithRetry(RetryContext arg0) throws Exception {                        throw new NullPointerException("nullPointerException");                    }                }                ,                new RecoveryCallback<String>() {                    public String recover(RetryContext    context) throws Exception {                        return "recovery callback";                    }                }        );        System.out.println(result);    }}

上面的代码重试两次后，仍然失败，RecoveryCallback被调用，返回”recovery callback”。如果没有定义RecoveryCallback，那么重试2次后，将会抛出异常。

一、重试策略

1、SimpleRetryPolicy 策略

该策略定义了对指定的异常进行若干次重试。默认情况下，对Exception异常及其子类重试3次。如果创建SimpleRetryPolicy并指定重试异常map，可以选择性重试或不进行重试。下面的代码定义了对TimeOutException进行重试。

public static void main(String[] args) throws Exception {        RetryTemplate template = new RetryTemplate();        Map<Class<? extends Throwable>, Boolean> maps = new HashMap<Class<? extends Throwable>, Boolean>();        maps.put(TimeoutException.class, true);        SimpleRetryPolicy policy2 = new SimpleRetryPolicy(2, maps);        template.setRetryPolicy(policy2);                new RetryCallback<String, Exception>() {                    public String doWithRetry(RetryContext arg0) throws Exception {                        throw new TimeoutException("TimeoutException");                    }                }                ,                new RecoveryCallback<String>() {                    public String recover(RetryContext context) throws Exception {                        return "recovery callback";                    }                }        );        System.out.println(result);    }

当Map中的的value为false，那么执行方法，随后抛出异常不进行重试。

2、NeverRetryPolicy 策略
执行一次待执行操作，若出现异常后不进行重试。

3、AlwaysRetryPolicy 策略
异常后一直重试直到成功。

4、TimeoutRetryPolicy 策略
在执行execute方法时从open操作开始到调用TimeoutRetryPolicy的canRetry方法这之间所经过的时间。这段时间未超过TimeoutRetryPolicy定义的超时时间，那么执行操作，否则抛出异常。

5、ExceptionClassifierRetryPolicy 策略
根据产生的异常选择重试策略。

Map<Class<? extends Throwable>, RetryPolicy> policyMap = new HashMap<Class<? extends Throwable>, RetryPolicy>();        policyMap.put(TimeoutException.class, new AlwaysRetryPolicy());        policyMap.put(NullPointerException.class, new NeverRetryPolicy());        policy.setPolicyMap(policyMap);

通过PolicyMap定义异常及其重试策略。下面的代码在抛出NullPointerException采用NeverRetryPolicy策略，而TimeoutException采用AlwaysRetryPolicy。

public class Main {    public static void main(String[] args) throws Exception {        RetryTemplate template = new RetryTemplate();        ExceptionClassifierRetryPolicy policy = new ExceptionClassifierRetryPolicy();        Map<Class<? extends Throwable>, RetryPolicy> policyMap = new HashMap<Class<? extends Throwable>, RetryPolicy>();        policyMap.put(TimeoutException.class, new AlwaysRetryPolicy());        policyMap.put(NullPointerException.class, new NeverRetryPolicy());        policy.setPolicyMap(policyMap);        template.setRetryPolicy(policy);        String result = template.execute(                new RetryCallback<String, Exception>() {                    public String doWithRetry(RetryContext arg0) throws Exception {                        if(arg0.getRetryCount() >= 2) {                            Thread.sleep(1000);                            throw new NullPointerException();                           }                        throw new TimeoutException("TimeoutException");                    }                }                ,                new RecoveryCallback<String>() {                    public String recover(RetryContext context) throws Exception {                        return "recovery callback";                    }                }        );        System.out.println(result);    }}

此外可以通过setExceptionClassifier来为异常指定重试策略。

Classifier<Throwable, RetryPolicy> exceptionClassifier = new Classifier<Throwable, RetryPolicy>(){            public RetryPolicy classify(Throwable classifiable) {                if(classifiable instanceof TimeoutException)                    return new SimpleRetryPolicy();                return new NeverRetryPolicy();            }        };        policy.setExceptionClassifier(exceptionClassifier);

setPolicyMap与setExceptionClassifier使用一个即可。

6、CompositeRetryPolicy 策略
用户指定一组策略，随后根据optimistic选项来确认如何重试。

下面的代码中创建CompositeRetryPolicy策略，并创建了RetryPolicy数组，数组有两个具体策略SimpleRetryPolicy与AlwaysRetryPolicy。当CompositeRetryPolicy设置optimistic为true时，Spring-retry会顺序遍历RetryPolicy[]数组，如果有一个重试策略可重试，例如SimpleRetryPolicy没有达到重试次数，那么就会进行重试。 如果optimistic选项设置为false。那么有一个重试策略无法重试，那么就不进行重试。例如SimpleRetryPolicy达到重试次数不能再重试，而AlwaysRetryPolicy可以重试，那么最终是无法重试的。

public class Main {    public static void main(String[] args) throws Exception {        RetryTemplate template = new RetryTemplate();        CompositeRetryPolicy policy = new CompositeRetryPolicy();        RetryPolicy[] polices = {new SimpleRetryPolicy(), new AlwaysRetryPolicy()};        policy.setPolicies(polices);        policy.setOptimistic(true);        template.setRetryPolicy(policy);        String result = template.execute(                new RetryCallback<String, Exception>() {                    public String doWithRetry(RetryContext arg0) throws Exception {                        if(arg0.getRetryCount() >= 2) {                            Thread.sleep(1000);                            throw new NullPointerException();                        }                        throw new TimeoutException("TimeoutException");                    }                }                ,                new RecoveryCallback<String>() {                    public String recover(RetryContext context) throws Exception {                        return "recovery callback";                    }                }        );        System.out.println(result);    }}

上述代码，设置setOptimistic(true)，而AlwaysRetryPolicy一直可重试，那么最终可以不断进行重试。

二、退避(BackOff)策略：

当操作执行失败时，根据设置的重试策略进行重试。通过BackoffPolicy可以设定再次重试的时间间隔。

public interface BackOffPolicy {    BackOffContext start(RetryContext context);    void backOff(BackOffContext backOffContext) throws BackOffInterruptedException;}

BackOffPolicy接口的实现具体的实现有如下几种。 

1、StatelessBackoffPolicy下的3个实现类
1）org.springframework.retry.backoff.FixedBackOffPolicy 
在等待一段固定的时间后，再进行重试。默认为1秒。
2）org.springframework.retry.backoff.NoBackOffPolicy 
实现了空方法，因此采用次策略，重试不会等待。这也是RetryTemplate采用的默认退避(backOff)策略。

private volatile BackOffPolicy backOffPolicy = new NoBackOffPolicy();

3）org.springframework.retry.backoff.UniformRandomBackOffPolicy 
均匀随机退避策略，等待时间为 最小退避时间 + [0,最大退避时间 - 最小退避时间)间的一个随机数，如果最大退避时间等于最小退避时间那么等待时间为0。

2、SleepingbackOffPolicy的下的4个实现类
1）org.springframework.retry.backoff.ExponentialBackOffPolicy 
指数退避策略 ，每次等待时间为 等待时间 = 等待时间 * N ，即每次等待时间为上一次的N倍。如果等待时间超过最大等待时间，那么以后的等待时间为最大等待时间。

ExponentialBackOffPolicy exponentialBackOffPolicy = new ExponentialBackOffPolicy();        exponentialBackOffPolicy.setInitialInterval(1500);        exponentialBackOffPolicy.setMultiplier(2);        exponentialBackOffPolicy.setMaxInterval(6000);

上面的代码创建了一个ExponentialBackOffPolicy，初始时间间隔为1500毫秒，N = 2，¸最大间隔为6000毫秒，那么从第4次重试开始，以后每次等待时间都为6000毫秒。

2）org.springframework.retry.backoff.ExponentialRandomBackOffPolicy 
指数随机策略，该类是ExponentialBackOffPolicy的子类，计算等待时间的算法为

@Override        public synchronized long getSleepAndIncrement() {            long next = super.getSleepAndIncrement();            next = (long)(next*(1 + r.nextFloat()*(getMultiplier()-1)));            return next;        }

该方法调用ExponentialBackOffPolicy方法，返回等待时间，随后next*(Multiplier – 1)最为等待时间。 即 [next,next* Multiplier) 之间的一个随机数。

3）org.springframework.retry.backoff.FixedBackOffPolicy 
4）org.springframework.retry.backoff.UniformRandomBackOffPolicy 
这两个类与StatelessBackoffPolicy的同名实现类返回等待时间的方法是一致的。而两者的主要区别是，SleepingbackOffPolicy可以设置用户定义的Sleeper。

public interface Sleeper {    void sleep(long backOffPeriod) throws InterruptedException;}

三、监听器
通过监听器，可以在重试操作的某些位置嵌入调用者定义的一些操作，以便在某些场景触发。

public class Main {    public static void main(String[] args) throws Exception {        RetryTemplate template = new RetryTemplate();        ExponentialRandomBackOffPolicy exponentialBackOffPolicy = new ExponentialRandomBackOffPolicy();        exponentialBackOffPolicy.setInitialInterval(1500);        exponentialBackOffPolicy.setMultiplier(2);        exponentialBackOffPolicy.setMaxInterval(6000);        CompositeRetryPolicy policy = new CompositeRetryPolicy();        RetryPolicy[] polices = {new SimpleRetryPolicy(), new AlwaysRetryPolicy()};        policy.setPolicies(polices);        policy.setOptimistic(true);        template.setRetryPolicy(policy);        template.setBackOffPolicy(exponentialBackOffPolicy);        template.registerListener(new RetryListener() {            public <T, E extends Throwable> boolean open(RetryContext context, RetryCallback<T, E> callback) {                System.out.println("open");                return true;            }            public <T, E extends Throwable> void onError(RetryContext context, RetryCallback<T, E> callback,                    Throwable throwable) {                System.out.println("onError");            }            public <T, E extends Throwable> void close(RetryContext context, RetryCallback<T, E> callback,                    Throwable throwable) {                System.out.println("close");            }        });        template.registerListener(new RetryListener() {            public <T, E extends Throwable> boolean open(RetryContext context, RetryCallback<T, E> callback) {                System.out.println("open2");                return true;            }            public <T, E extends Throwable> void onError(RetryContext context, RetryCallback<T, E> callback,                    Throwable throwable) {                System.out.println("onError2");            }            public <T, E extends Throwable> void close(RetryContext context, RetryCallback<T, E> callback,                    Throwable throwable) {                System.out.println("close2");            }        });        String result = template.execute(                new RetryCallback<String, Exception>() {                    public String doWithRetry(RetryContext arg0) throws Exception {                        arg0.getAttribute("");                        if(arg0.getRetryCount() >= 2) {                            throw new NullPointerException();                        }                        throw new TimeoutException("TimeoutException");                    }                }        );        System.out.println(result);    }}

上述代码注册了两个Listener，Listener中的三个实现方法，onError,open,close会在执行重试操作时被调用，在RetryTemplate中doOpenInterceptors,doCloseInterceptors,doOnErrorInterceptors会调用监听器对应的open,close,onError 方法。

doOpenInterceptors方法在第一次重试之前会被调用，如果该方法返回true，则会继续向下直接，如果返回false，则抛出异常，停止重试。

doCloseInterceptors 会在重试操作执行完毕后调用。

doOnErrorInterceptors 在抛出异常后执行，

当注册多个Listener时，open方法按会按Listener的注册顺序调用，而onError和close则按Listener注册的顺序逆序调用。