作者 | 小码甲 责编 | 晋兆雨
大纲
1.云原生系统的弹性模式resiliency pattern
1.1 服务故障的雪崩效应
1.2 回应之前云原生--弹性请求的疑问？
2. 弹性模式：作用在下游请求消息上
3. 短期中断的响应码
4. Polly经典策略
5. Golang 断路器模式
德国哲学家尼采说过：那些杀不死我的东西，只会让我更加强大。
云原生系统的弹性模式
结合最近的工作经验，本次继续聊一聊云原生的弹性模式 (resilience not scale)， 这也是回应《现代云原生设计理念》中
“在分布式体系结构中，当服务B不响应来自服务A的网络请求会发生什么？
当服务C暂时不可用，其他调用C的服务被阻塞时该怎么办？”
由于网络原因或自身原因，B、C服务不能及时响应，服务A发起的请求将被阻塞(直到B、C响应)，此时若大量请求涌入，服务A的线程资源将被消耗殆尽，服务A的处理性能受到极大影响，进而影响下游依赖的external clients/backend srv。
故障会传播，造成连锁反应，对整个分布式结构造成灾难性后果，这就是服务故障的“雪崩效应”。
当B、C服务不可用，下游客户端/backend srv能做什么？
客观上请求不通，执行预定的弹性策略：重试/断路？
弹性模式:作用在下游的请求消息上
弹性模式是系统面对故障仍然保持工作状态的能力，它不是为了避免故障，而是接受故障并尝试去面对它。
Polly 是一个全面的.NET弹性和瞬时错误处理库，允许开发者以流畅和线程安全的方式表达弹性策略。
一般将弹性策略作用到各种请求消息上(外部客户端请求或后端服务请求)。
其目的是补偿暂时不可用的服务请求。
短期中断的响应码
正确规范的响应码能帮助开发者尽快确认故障。
执行故障策略时，也能有的放矢，比如只重试那些由失败引起的操作，对于403UnAuthorized不可重试。
Polly的经典策略
Retry：对网络抖动/瞬时错误可以执行retry策略(预期故障可以很快恢复);
Circuit Breaker：为避免无效重试导致的故障传播，在特定时间内如果失败次数到达阈值，断路器打开(在一定时间内快速失败);
同时启动一个timer，断路器进入半开模式(发出少量请求,请求成功则认为故障已经修复，进入关闭状态，重置失败计数器)。
services.AddHttpClient("small")
//降级
.AddPolicyHandler(Policy<HttpResponseMessage>.HandleInner<Exception>().FallbackAsync(new HttpResponseMessage(),async b =>
{
// 1、降级打印异常
Console.WriteLine($"服务开始降级,上游异常消息：{b.Exception.Message}");
// 2、降级后的数据
b.Result.Content= new StringContent("请求太多，请稍后重试", Encoding.UTF8, "text/html");
b.Result.StatusCode = HttpStatusCode.TooManyRequests;
await Task.CompletedTask;
}))
//熔断
.AddPolicyHandler(Policy<HttpResponseMessage>.Handle<Exception>()
.CircuitBreakerAsync(
3, // 打开断路器之前失败的次数
TimeSpan.FromSeconds(20), // 断路器的开启的时间间隔
(ex, ts) => //熔断器开启
{
Console.WriteLine($"服务断路器开启，异常消息：{ex.Exception.Message}");
Console.WriteLine($"服务断路器开启的时间：{ts.TotalSeconds}s");
},
() => { Console.WriteLine($"服务断路器重置"); }, //断路器重置事件
() => { Console.WriteLine($"服务断路器半开启(一会开，一会关)"); } //断路器半开启事件
)
)
//重试
.AddPolicyHandler(Policy<HttpResponseMessage>.Handle<Exception>().RetryAsync(3))
// 超时
.AddPolicyHandler(Policy.TimeoutAsync<HttpResponseMessage>(TimeSpan.FromSeconds(2)));☹️当一个应用存在多个Http调用，按照上面的经典写法，代码中会混杂大量重复、与业务无关的口水代码。
思考如何优雅的对批量HttpClient做弹性策略。
Golang的断路器
go get github.com/sony/gobreaker
func NewCircuitBreaker(st Settings) *CircuitBreaker 实例化断路器对象， 参数如下：
type Settings struct { Name string MaxRequests uint32 #半开状态允许的最大请求数量，默认为0，允许1个请求 Interval time.Duration Timeout time.Duration # 断路器进入半开状态的间隔，默认60s ReadyToTrip func(counts Counts) bool # 切换状态的逻辑 OnStateChange func(name string, from State, to State)}
下面这个示例演示了：请求谷歌网站,失败比例达到60%，就切换到"打开"状态，同时开启60sTimer,到60s进入“半开”状态(允许发起一个请求)，如果成功， 断路器进入"关闭"状态；失败则重新进入“打开”状态，并重置60sTimer。
package mainimport ( "fmt" "io/ioutil" "log" "net/http" "github.com/sony/gobreaker")var cb *gobreaker.CircuitBreakerfunc init() { var st gobreaker.Settings st.Name = "HTTP GET" st.ReadyToTrip = func(counts gobreaker.Counts) bool { failureRatio := float64(counts.TotalFailures) / float64(counts.Requests) return counts.Requests >= 3 && failureRatio >= 0.6 } cb = gobreaker.NewCircuitBreaker(st)}// Get wraps http.Get in CircuitBreaker.func Get(url string) ([]byte, error) { body, err := cb.Execute(func() (interface{}, error) { resp, err := http.Get(url) if err != nil { return nil, err } defer resp.Body.Close() body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body) if err != nil { return nil, err } return body, nil }) if err != nil { return nil, err } return body.([]byte), nil}func main() { body, err := Get("http://www.google.com/robots.txt") if err != nil { log.Fatal(err) } fmt.Println(string(body))}总结
本文记录了云原生系统的弹性模式：通过预设策略直面失败，补偿暂时不可用的请求、避免故障传播， 这对于实现微服务高可用、弹性容错相当重要。
•https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/architecture/cloud-native/application-resiliency-patterns
•https://docs.microsoft.com/en-us/azure/architecture/patterns/circuit-breaker
