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golang熔断器如何实现

2023-06-26 04:12

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这篇“golang熔断器如何实现”文章的知识点大部分人都不太理解,所以小编给大家总结了以下内容,内容详细,步骤清晰,具有一定的借鉴价值,希望大家阅读完这篇文章能有所收获,下面我们一起来看看这篇“golang熔断器如何实现”文章吧。

熔断器像是一个保险丝。当我们依赖的服务出现问题时,可以及时容错。一方面可以减少依赖服务对自身访问的依赖,防止出现雪崩效应;另一方面降低请求频率以方便上游尽快恢复服务。

熔断器的应用也非常广泛。除了在我们应用中,为了请求服务时使用熔断器外,在 web 网关、微服务中,也有非常广泛的应用。

1.熔断器的模式

gobreaker 是基于《微软云设计模式》一书中的熔断器模式的 Golang 实现。有 sony 公司开源,目前 star 数有 1.2K。使用人数较多。

下面是模式定义的一个状态机:

golang熔断器如何实现

熔断器有三种状态,四种状态转移的情况:

四种状态转移:

2.gobreaker 的实现

gobreaker 是在上述状态机的基础上,实现的一个熔断器。

2.1熔断器的定义

type CircuitBreaker struct {    name          string    maxRequests   uint32  // 最大请求数 (半开启状态会限流)    interval      time.Duration   // 统计周期    timeout       time.Duration   // 进入熔断后的超时时间    readyToTrip   func(counts Counts) bool // 通过 Counts 判断是否开启熔断。需要自定义    onStateChange func(name string, from State, to State) // 状态修改时的钩子函数    mutex      sync.Mutex // 互斥锁,下面数据的更新都需要加锁    state      State  // 记录了当前的状态    generation uint64 // 标记属于哪个周期    counts     Counts // 计数器,统计了 成功、失败、连续成功、连续失败等,用于决策是否进入熔断    expiry     time.Time // 进入下个周期的时间  }

其中,如下参数是我们可以自定义的:

2.2请求的执行

熔断器的执行操作,主要包括三个阶段;①请求之前的判定;②服务的请求执行;③请求后的状态和计数的更新

// 熔断器的调用  func (cb *CircuitBreaker) Execute(req func() (interface{}, error)) (interface{}, error) {    // ①请求之前的判断    generation, err := cb.beforeRequest()    if err != nil {      return nil, err    }    defer func() {      e := recover()      if e != nil {        // ③ panic 的捕获        cb.afterRequest(generation, false)        panic(e)      }    }()    // ② 请求和执行    result, err := req()    // ③ 更新计数    cb.afterRequest(generation, err == nil)    return result, err  }

2.3请求之前的判定操作

请求之前,会判断当前熔断器的状态。如果熔断器以开启,则不会继续请求。如果熔断器半开,并且已达到最大请求阈值,也不会继续请求。

func (cb *CircuitBreaker) beforeRequest() (uint64, error) {    cb.mutex.Lock()    defer cb.mutex.Unlock()    now := time.Now()    state, generation := cb.currentState(now)    if state == StateOpen { // 熔断器开启,直接返回      return generation, ErrOpenState    } else if state == StateHalfOpen && cb.counts.Requests >= cb.maxRequests { // 如果是半打开的状态,并且请求次数过多了,则直接返回      return generation, ErrTooManyRequests    }    cb.counts.onRequest()    return generation, nil  }

其中当前状态的计算,是依据当前状态来的。如果当前状态为已开启,则判断是否已经超时,超时就可以变更状态到半开;如果当前状态为关闭状态,则通过周期判断是否进入下一个周期。

func (cb *CircuitBreaker) currentState(now time.Time) (State, uint64) {    switch cb.state {    case StateClosed:      if !cb.expiry.IsZero() && cb.expiry.Before(now) { // 是否需要进入下一个计数周期        cb.toNewGeneration(now)      }    case StateOpen:      if cb.expiry.Before(now) {        // 熔断器由开启变更为半开        cb.setState(StateHalfOpen, now)      }    }    return cb.state, cb.generation  }

周期长度的设定,也是以据当前状态来的。如果当前正常(熔断器关闭),则设置为一个 interval 的周期;如果当前熔断器是开启状态,则设置为超时时间(超时后,才能变更为半开状态)。

2.4请求之后的处理操作

每次请求之后,会通过请求结果是否成功,对熔断器做计数。

func (cb *CircuitBreaker) afterRequest(before uint64, success bool) {    cb.mutex.Lock()    defer cb.mutex.Unlock()    now := time.Now()    // 如果不在一个周期,就不再计数    state, generation := cb.currentState(now)    if generation != before {      return    }    if success {      cb.onSuccess(state, now)    } else {      cb.onFailure(state, now)    }  }

如果在半开的状态下:

如果请求成功,则会判断当前连续成功的请求数 大于等于 maxRequests, 则可以把状态由半开状态转移为关闭状态
如果在半开状态下,请求失败,则会直接将半开状态转移为开启状态
如果在关闭状态下:

如果请求成功,则计数更新
如果请求失败,则调用 readyToTrip 判断是否需要将状态关闭状态转移为开启状态

以上就是关于“golang熔断器如何实现”这篇文章的内容,相信大家都有了一定的了解,希望小编分享的内容对大家有帮助,若想了解更多相关的知识内容,请关注编程网行业资讯频道。

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