什么是熔断机制？
熔断机制是一种应对系统故障、防止级联故障的保护机制。当某个服务出现故障时，通过熔断机制，可以快速隔离故障服务，防止故障蔓延到整个系统，从而保证系统的稳定性。
熔断机制的核心要素
- 快速失败： 当服务不可用时，立即返回错误，防止请求积压。
- 隔离： 将故障服务隔离，防止影响其他服务。
- 自恢复： 经过一段时间后，自动尝试恢复服务，并逐步增加流量。
- 监控： 实时监控服务状态，及时发现异常。
熔断机制的应用场景
- 微服务架构： 防止单个服务的故障影响整个系统。
- 分布式系统： 提高系统的容错性。
- 高并发系统： 保护系统在高并发下的稳定性。
实现熔断器的基本思路
- 定义状态: 闭合状态（正常调用）、半开状态（部分调用）、打开状态（完全阻断）。
- 统计请求: 记录成功和失败的请求次数。
- 设置阈值: 当失败次数达到一定阈值时，触发熔断。
- 状态切换: 根据当前状态和统计数据，实现状态之间的切换。
PHP代码实现熔断器
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| class CircuitBreaker
{
private const CLOSED = 'CLOSED';
private const OPEN = 'OPEN';
private const HALF_OPEN = 'HALF_OPEN';
private $state = self::CLOSED;
private $failureThreshold = 0.5;
private $windowSize = 10;
private $timeout = 3;
private $window = [];
private $lastCheckedAt;
public function call($callback)
{
if ($this->state === self::OPEN && time() - $this->lastCheckedAt < $this->timeout) {
return false;
}
try {
$result = $callback();
$this->recordSuccess();
} catch (\Exception $e) {
$this->recordFailure();
if ($this->isTripped()){
$this->state = self::OPEN;
$this->lastCheckedAt = time();
}
return false;
}
if ($this->state === self::HALF_OPEN) {
$this->state = ($this->isTripped()) ? self::OPEN : self::CLOSED;
}
return $result;
}
private function recordSuccess()
{
$this->window[] = 'success';
if (count($this->window) > $this->windowSize) {
array_shift($this->window);
}
}
private function recordFailure()
{
$this->window[] = 'failure';
if (count($this->window) > $this->windowSize) {
array_shift($this->window);
}
}
private function isTripped()
{
$failures = array_count_values($this->window)['failure'] ?? 0;
return $failures / $this->windowSize > $this->failureThreshold;
}
public function getSystemLoad()
{
return sys_getloadavg()[0];
}
public function adjustThreshold($load)
{
if ($load > 80) {
$this->failureThreshold = 0.3;
} else {
$this->failureThreshold = 0.5;
}
}
}
$circuitBreaker = new CircuitBreaker();
while (true) {
$load = $circuitBreaker->getSystemLoad();
$circuitBreaker->adjustThreshold($load);
$result = $circuitBreaker->call(function () {
});
}
|
注意事项
- 阈值设置： 阈值设置过高，可能导致服务长时间不可用；设置过低，可能频繁触发熔断。
- 超时时间: 超时时间过短，可能导致服务频繁切换状态；过长，可能影响服务恢复。
- 降级策略： 熔断时，需要有合适的降级策略，比如返回缓存数据、返回默认值等，保证用户体验。
- 监控告警： 需要实时监控熔断状态，及时发现问题。
