熔断器模式：构建容错分布式系统的核心技术

熔断器模式

在分布式系统中，服务调用失败是不可避免的。熔断器模式（Circuit Breaker）是解决这一问题的关键技术。

什么是熔断器模式？

熔断器模式源自电气工程中的保险丝概念。当某个服务持续出现故障时，熔断器会跳闸，阻止进一步请求，等待服务恢复。

三种状态

• 关闭状态（Closed）：正常，请求通过
• 打开状态（Open）：熔断，快速失败
• 半开状态（Half-Open）：探测，允许有限请求

为什么需要熔断器？

1. 防止级联故障：避免资源耗尽
2. 快速失败：改善用户体验
3. 服务恢复：给故障服务修复时间
4. 系统稳定：保护整个系统

代码实现

import time

class CircuitBreaker:
    def __init__(self, failure_threshold=5, recovery_timeout=60):
        self.failure_threshold = failure_threshold
        self.recovery_timeout = recovery_timeout
        self.failure_count = 0
        self.last_failure_time = None
        self.state = "CLOSED"

    def call(self, func, *args, **kwargs):
        if self.state == "OPEN":
            if self._should_attempt_reset():
                self.state = "HALF_OPEN"
            else:
                raise CircuitOpenError("Circuit is OPEN")

        try:
            result = func(*args, **kwargs)
            self._on_success()
            return result
        except Exception as e:
            self._on_failure()
            raise

电商案例

• 支付服务：失败时返回pending
• 库存服务：快速响应不足
• 通知服务：失败不影响主流程

最佳实践

1. 合理设置阈值
2. 配置fallback降级方案
3. 渐进式恢复
4. 监控告警
5. 详细日志

总结

熔断器模式是构建高可用系统的核心技术。