什么是熔斷降級(jí)？說(shuō) 4 種解決方案

本文將深入探討熔斷降級(jí)的概念及其在微服務(wù)架構(gòu)中的應(yīng)用。我們將詳細(xì)介紹熔斷降級(jí)的定義，解釋其在分布式系統(tǒng)中的重要性，并探討幾種常見(jiàn)的解決方案。通過(guò)閱讀本文，讀者將能夠全面了解熔斷降級(jí)機(jī)制，并掌握如何在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用這一重要的容錯(cuò)策略。

題目

什么是熔斷降級(jí)？說(shuō)說(shuō)幾種解決方案

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推薦解析

是什么？

熔斷降級(jí)是微服務(wù)架構(gòu)中，分布式系統(tǒng)采用了的一種保護(hù)以及容錯(cuò)機(jī)制，用于應(yīng)對(duì)服務(wù)調(diào)用超時(shí)、服務(wù)不可用的情況，避免因?yàn)椴糠址?wù)的異常從而導(dǎo)致服務(wù)集群的整體崩潰。

• 熔斷是指當(dāng)某個(gè)服務(wù)調(diào)用的失敗次數(shù)以及異常比例達(dá)到一定的閾值之后，關(guān)閉對(duì)于該服務(wù)的一切調(diào)用，通過(guò)快速失敗的方式，避免影響其他服務(wù)的正常運(yùn)行。熔斷一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)起任何關(guān)于該服務(wù)的調(diào)用，直到服務(wù)恢復(fù)正?；蛘哌_(dá)到最大等待時(shí)間才進(jìn)行恢復(fù)。
• 降級(jí)是指某個(gè)服務(wù)不可用或者響應(yīng)比較緩慢的時(shí)候，通過(guò)備用的處理邏輯，比如返回默認(rèn)值、緩存值、錯(cuò)誤提示等，保證系統(tǒng)核心功能的正常運(yùn)行，從而提高服務(wù)的可用性以及容錯(cuò)性。

降級(jí)可以在熔斷之后選擇觸發(fā)，也可以在系統(tǒng)負(fù)載過(guò)高、資源緊張等情況下選擇觸發(fā)，這兩種機(jī)制的目的都是一樣的，都是為了保護(hù)系統(tǒng)核心功能或者服務(wù)的正常運(yùn)行，避免因?yàn)椴糠址?wù)的不可用導(dǎo)致整體服務(wù)的不可用，提高系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)定性。

解決方案

1）Spring Cloud Hystrix

內(nèi)置線程隔離、服務(wù)降級(jí)、請(qǐng)求折疊、服務(wù)監(jiān)控等功能，與 Spring Cloud 生態(tài)集成較好，可以與 Spring Cloud 生態(tài)下的如 Eureka、OpenFeign 等組件集成，從而構(gòu)建一套成熟的微服務(wù)解決方案。不過(guò)現(xiàn)在 Hystrix 已經(jīng)停止維護(hù)了，可以使用 Resilience4j 進(jìn)行替代。

2）Spring Cloud Resilience4j

與 Hystrix 類(lèi)似，提供服務(wù)熔斷功能，其相比 Hystrix 更加輕量，而且 API、性能等方面都優(yōu)于 Hystrix，其和 Hystrix 一樣，與 Spring Cloud 體系集成非常不錯(cuò)，可以替代 Hystrix 進(jìn)行無(wú)縫銜接。

3）Spring Cloud Alibaba Sentinel

這個(gè)是阿里巴巴旗下開(kāi)源的一款流量監(jiān)控和熔斷降級(jí)的微服務(wù)組件，提供了流量監(jiān)控、流量控制、熔斷降級(jí)等功能，并且可以通過(guò)圖形化界面進(jìn)行配置，可以說(shuō)是一款非常不錯(cuò)的服務(wù)保護(hù)組件，并且與 Spring Cloud Alibaba 生態(tài)集成較為緊密，與 Nacos、Seata 等組件構(gòu)成一套成熟的微服務(wù)解決方案。

4）Dubbo

Dubbo 是阿里巴巴開(kāi)源的一款 RPC 框架，其內(nèi)置了負(fù)載均衡，服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)、熔斷降級(jí)等功能，可以通過(guò)配置輕松實(shí)現(xiàn)服務(wù)的熔斷與降級(jí)，并且因?yàn)?Dubbo 本身是一個(gè) RPC 框架，提供了服務(wù)的遠(yuǎn)程調(diào)用功能，因此與熔斷和降級(jí)機(jī)制的集成可以說(shuō)比較緊密。

Spring Cloud Alibaba Sentinel 簡(jiǎn)單使用

1. 導(dǎo)入依賴(lài)

首先，需要在項(xiàng)目的 Maven 或 Gradle 配置文件中添加 Spring Cloud Alibaba Sentinel 的依賴(lài)。

Maven 依賴(lài)配置：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2.1.0.RELEASE</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

Gradle 依賴(lài)配置：

implementation 'com.alibaba.cloud:spring-cloud-starter-alibaba-sentinel:2.1.0.RELEASE'

2. 配置 Sentinel

在 Spring Boot 項(xiàng)目中，只需在 application.properties 或 application.yml 文件中添加 Sentinel 的配置項(xiàng)即可，例如：

spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=localhost:8080

這里配置了 Sentinel 控制臺(tái)的地址為本地地址的 8080 端口。你也可以根據(jù)實(shí)際情況修改端口和地址。

3. 編寫(xiě)代碼實(shí)踐

接下來(lái)，我們通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的示例來(lái)演示如何在 Spring Boot 中使用 Sentinel 進(jìn)行熔斷降級(jí)。

首先創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的 Spring Boot 應(yīng)用，可以是一個(gè) RESTful API 服務(wù)或者任何你想要測(cè)試的服務(wù)。

在需要進(jìn)行熔斷降級(jí)的方法上添加 @SentinelResource 注解，示例代碼如下：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {

    @GetMapping("/hello")
    @SentinelResource("hello")
    public String hello() {
        return "Hello, Sentinel!";
    }
}

其他補(bǔ)充

魚(yú)聰明 AI 的回答：

魚(yú)聰明 AI 地址：https://www.yucongming.com/

熔斷降級(jí)是一種在分布式系統(tǒng)中常用的容錯(cuò)處理機(jī)制，其主要目的是保護(hù)系統(tǒng)免受因外部依賴(lài)故障或高負(fù)載而導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰或延遲的影響。下面詳細(xì)介紹為什么需要降級(jí)熔斷以及微服務(wù)降級(jí)熔斷的好處：

1. 故障隔離

在復(fù)雜的微服務(wù)架構(gòu)中，一個(gè)服務(wù)的故障可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰，從而造成連鎖反應(yīng)。通過(guò)實(shí)施熔斷降級(jí)機(jī)制，系統(tǒng)可以在服務(wù)發(fā)生故障時(shí)將故障隔離，防止它擴(kuò)散到其他服務(wù)或組件，從而保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2. 提高系統(tǒng)可用性

熔斷降級(jí)可以在服務(wù)過(guò)載或故障時(shí)暫時(shí)關(guān)閉對(duì)該服務(wù)的訪問(wèn)，從而避免了長(zhǎng)時(shí)間等待或請(qǐng)求失敗的情況。這樣可以提高系統(tǒng)的可用性，讓用戶始終能夠獲得一定程度的服務(wù)響應(yīng)，即使在異常情況下也能夠提供基本的功能。

3. 防止雪崩效應(yīng)

當(dāng)大量請(qǐng)求涌入系統(tǒng)時(shí)，如果系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)處理這些請(qǐng)求，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰，這種情況稱(chēng)為雪崩效應(yīng)。通過(guò)熔斷降級(jí)機(jī)制，系統(tǒng)可以在負(fù)載過(guò)高時(shí)暫時(shí)拒絕服務(wù)，從而避免了系統(tǒng)被過(guò)多請(qǐng)求壓垮的情況，有效防止了雪崩效應(yīng)的發(fā)生。

4. 提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性

通過(guò)實(shí)施熔斷降級(jí)機(jī)制，系統(tǒng)可以更加靈活地應(yīng)對(duì)各種異常情況，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。即使在面臨外部依賴(lài)故障或異常負(fù)載的情況下，系統(tǒng)仍然能夠保持一定的響應(yīng)能力，不至于完全崩潰或無(wú)法使用。

5. 優(yōu)化用戶體驗(yàn)

通過(guò)合理地設(shè)置熔斷降級(jí)策略，系統(tǒng)可以在異常情況下提供有限但穩(wěn)定的服務(wù)，這樣可以保證用戶始終能夠獲得一定程度的服務(wù)響應(yīng)，從而優(yōu)化了用戶體驗(yàn)，減少了用戶的等待和不良的用戶體驗(yàn)。

綜上所述，熔斷降級(jí)是一種非常重要的容錯(cuò)處理機(jī)制，它能夠有效地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可用性和可靠性，保護(hù)系統(tǒng)免受外部故障的影響，同時(shí)優(yōu)化了用戶體驗(yàn)，是構(gòu)建健壯分布式系統(tǒng)的重要手段之一。

歡迎交流

本文主要介紹熔斷降級(jí)是什么？以及常見(jiàn)的解決方案，關(guān)于 Sentinel 的實(shí)踐大家可以關(guān)注下官網(wǎng)文檔進(jìn)行 demo 實(shí)踐，用起來(lái)還是比較方便容易的，在文末還有三個(gè)關(guān)于熔斷降級(jí)的問(wèn)題，歡迎在評(píng)論區(qū)留言！近期面試?guó)喰〕绦?/a>已全面上線，想要刷題的小伙伴可以積極參與！

1）熔斷和降級(jí)之間有什么區(qū)別？它們?cè)谖⒎?wù)架構(gòu)中的作用是什么？

2）如何確定何時(shí)觸發(fā)熔斷？有哪些指標(biāo)和策略可以用來(lái)做出這樣的決定？

3）熔斷降級(jí)會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能造成什么樣的影響？在實(shí)施熔斷降級(jí)策略時(shí)需要考慮哪些因素來(lái)平衡性能和可用性？

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