花式躲灾害：限流、熔断、降级顺风顺水玩转技术领域

2023-03-16 19:06:34

系统容错三剑客：限流、熔断和降级

前言

现代应用程序经常面临着流量激增、硬件故障和软件缺陷等挑战。为了确保应用程序能够稳定运行，并为用户提供可靠的服务，我们需要采用一些系统容错机制。本文将介绍三种关键的系统容错机制：限流、熔断和降级。

限流

限流就像一个门口警卫，它控制着进入应用程序的请求流量。当流量过大时，限流机制会限制请求的频率，防止系统不堪重负。限流的目的是确保应用程序不会因为过多的请求而崩溃，进而影响用户体验。

熔断

熔断机制就像一个保险丝，当应用程序出现故障时，它会果断地“断电”，防止故障扩散到其他部分。熔断机制通过三个状态来工作：关闭、打开和半开。当应用程序出现故障时，熔断器会进入关闭状态，拒绝所有请求。当故障排除后，熔断器会进入半开状态，允许少量请求通过，如果这些请求都能正常处理，则熔断器会完全打开，恢复正常运行。

降级

降级机制就像一个备份计划，当应用程序资源不足时，它会主动降低服务质量，以确保应用程序能够继续运行。降级机制包括两个关键要素：功能优先级和替代方案。当应用程序资源不足时，我们会根据功能优先级，选择性地关闭一些不那么重要的功能，以保证关键功能的正常运行。同时，我们可以提供一些替代方案，来满足用户的基本需求。

三剑客协同作战

限流、熔断和降级这三个机制协同作战，为应用程序提供了一个全面的容错解决方案。限流防止过多的请求进入应用程序，熔断防止故障扩散，降级确保应用程序在资源不足的情况下也能继续运行。

代码示例

限流

// 使用 Guava RateLimiter 实现限流
RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(10); // 每秒允许 10 个请求
if (rateLimiter.tryAcquire()) {
  // 允许请求通过
} else {
  // 拒绝请求
}

熔断

// 使用 Hystrix 实现熔断
HystrixCommand command = HystrixCommand.from(supplier);
try {
  // 执行命令
  command.execute();
} catch (HystrixRuntimeException e) {
  // 故障处理
}

降级

// 使用 Spring Cloud FallbackFactory 实现降级
@FeignClient(name = "service-a", fallbackFactory = ServiceAFallbackFactory.class)
public interface ServiceAClient {
  @GetMapping("/data")
  String getData();
}

public class ServiceAFallbackFactory implements FallbackFactory<ServiceAClient> {
  @Override
  public ServiceAClient create(Throwable cause) {
    return new ServiceAClientFallback();
  }
}

public class ServiceAClientFallback implements ServiceAClient {
  @Override
  public String getData() {
    return "降级数据";
  }
}