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Golang實現(xiàn)熔斷機制

 一些場景下，為了保障服務(wù)穩(wěn)定性會引入熔斷機制。本文介紹了用 Go 語言自己實現(xiàn)熔斷需要什么操作。

成都創(chuàng)新互聯(lián)公司自2013年創(chuàng)立以來，先為德清等服務(wù)建站，德清等地企業(yè)，進行企業(yè)商務(wù)咨詢服務(wù)。為德清企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問題。

什么是熔斷？

熔斷是指在下游發(fā)生錯誤時上游主動關(guān)閉或限制對下游的請求。

原理

  1.  通常熔斷器分為三個時期：CLOSED，OPEN，HALFOPEN
  2.  RPC 正常時，為 CLOSED；
  3.  當(dāng) RPC 錯誤增多時，熔斷器會被觸發(fā)，進入 OPEN；
  4.  OPEN 后經(jīng)過一定的冷卻時間，熔斷器變?yōu)?HALFOPEN；
  5.  HALFOPEN 時會對下游進行一些有策略的訪問，然后根據(jù)結(jié)果決定是變?yōu)?CLOSED，還是 OPEN；

總得來說三個狀態(tài)的轉(zhuǎn)換大致如下圖：

Go 實現(xiàn)

https://github.com/rubyist/circuitbreaker

IsAllowed 是否允許請求，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)判斷

CLOSE 允許

OPEN

  •  在 CoolingTimeout 冷卻時間內(nèi)，不允許
  •  過了冷卻時間，狀態(tài)變?yōu)?HALFOPEN，允許訪問

HALFOPEN

  •  在 DetectTimeout 檢測時間內(nèi)，允許訪問
  •  否則不允許

atomic.StoreInt32((*int32)(&b.state), int32(HALFOPEN))

trip 判斷是否達到熔斷限額（可以自定義）

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. type TripFunc func(Metricser) bool 
    2.
  •  ThresholdTripFunc 錯誤閾值
  •  ConsecutiveTripFunc 連續(xù)錯誤超過閾值
  •  RateTripFunc 根據(jù)最少訪問數(shù)和錯誤率判斷

Metricser 訪問統(tǒng)計，包括成功數(shù)、失敗數(shù)、超時數(shù)、錯誤率、采樣數(shù)、連續(xù)錯誤數(shù) 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. type Metricser interface {  
    2. 
  
  
  
  
  2.    Fail()    // records a failure  
    3. 
  
  
  
  
  3.    Succeed() // records a success  
    4. 
  
  
  
  
  4.    Timeout() // records a timeout  
    5. 
  
  
  
  
  5.    Failures() int64    // return the number of failures  
    6. 
  
  
  
  
  6.    Successes() int64   // return the number of successes  
    7. 
  
  
  
  
  7.    Timeouts() int64    // return the number of timeouts  
    8. 
  
  
  
  
  8.    ConseErrors() int64 // return the consecutive errors recently  
    9. 
  
  
  
  
  9.    ErrorRate() float64 // rate = (timeouts + failures) / (timeouts + failures + successes)  
    10. 
  
  
  
  
  10.    Samples() int64     // (timeouts + failures + successes)  
    11. 
  
  
  
  
  11.    Counts() (successes, failures, timeouts int64)  
    12. 
  
  
  
  
  12.    Reset()  
    13. 
  
  
  
  
  13. } 
    14.

window 實現(xiàn)類 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. type window struct {  
    2. 
  
  
  
  
  2.    sync.RWMutex  
    3. 
  
  
  
  
  3.    oldest  int32     // oldest bucket index  
    4. 
  
  
  
  
  4.    latest  int32     // latest bucket index  
    5. 
  
  
  
  
  5.    buckets []bucket // buckets this window holds  
    6. 
  
  
  
  
  6.    bucketTime time.Duration // time each bucket holds  
    7. 
  
  
  
  
  7.    bucketNums int32         // the numbe of buckets  
    8. 
  
  
  
  
  8.    inWindow   int32         // the number of buckets in the window  
    9. 
  
  
  
  
  9.    allSuccess int64  
    10. 
  
  
  
  
  10.    allFailure int64  
    11. 
  
  
  
  
  11.    allTimeout int64  
    12. 
  
  
  
  
  12.    conseErr int64  
    13. 
  
  
  
  
  13. }  
    14. 
  
  
  
  
  14. type bucket struct {  
    15. 
  
  
  
  
  15.    failure int64  
    16. 
  
  
  
  
  16.    success int64  
    17. 
  
  
  
  
  17.    timeout int64  
    18. 
  
  
  
  
  18. } 
    19.

用環(huán)形隊列實現(xiàn)動態(tài)統(tǒng)計。把一個連續(xù)的時間切成多個小份，每一個 bucket 保存 BucketTime 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，BucketTime * BucketNums 是統(tǒng)計的時間區(qū)間。

每 BucketTime，會有一個 bucket 過期 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. if w.inWindow == w.bucketNums {  
    2. 
  
  
  
  
  2.    // the lastest covered the oldest(latest == oldest)  
    3. 
  
  
  
  
  3.    oldBucket := &w.buckets[w.oldest]  
    4. 
  
  
  
  
  4.    atomic.AddInt64(&w.allSuccess, -oldBucket.Successes())  
    5. 
  
  
  
  
  5.    atomic.AddInt64(&w.allFailure, -oldBucket.Failures())  
    6. 
  
  
  
  
  6.    atomic.AddInt64(&w.allTimeout, -oldBucket.Timeouts())  
    7. 
  
  
  
  
  7.    w.oldest++  
    8. 
  
  
  
  
  8.    if w.oldest >= w.bucketNums {  
    9. 
  
  
  
  
  9.       w.oldest = 0  
    10. 
  
  
  
  
  10.    }  
    11. 
  
  
  
  
  11. } else {  
    12. 
  
  
  
  
  12.    w.inWindow++  
    13. 
  
  
  
  
  13. }  
    14. 
  
  
  
  
  14. w.latest++ 
    15. 
  
  
  
  
  15. if w.latest >= w.bucketNums {  
    16. 
  
  
  
  
  16.    w.latest = 0  
    17. 
  
  
  
  
  17. }  
    18. 
  
  
  
  
  18. (&w.buckets[w.latest]).Reset() 
    19.

Panel Metricser 的容器

PanelStateChangeHandler 熔斷事件 

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. type PanelStateChangeHandler func(key string, oldState, newState State, m Metricser) 
    2.

缺陷

  1.  所有 breaker 公用同一個 BucketTime，統(tǒng)計周期不支持更新
  2.  冷卻時間不支持動態(tài)更新 

新聞名稱：Golang實現(xiàn)熔斷機制
文章分享：http://m.5511xx.com/article/ccejecs.html