出问题前预防：限流、主动降级、隔离
出问题后修复：熔断、被动降级
「本篇主要来讲解熔断机制。」 后续几篇会讲解其他方案。
六、熔断原理和算法
1.6.1 熔断概念
熔断这个概念来源于电路系统中的保险丝熔断。当电流过大时，保险丝熔断，防止因电流过大损坏电器元器件，或因电流过大，导致元器件热度过高，发生火灾。
「物理公式」 电功率 P = I^2 * R，I 代表电流，元器件的电阻 R 不变的情况下，电流越大，电功率约大，电阻做的电功大部分都用来发热了，所以电功率越大，发热越严重。（还好高中物理没忘。）
放到我们系统中，怎么理解熔断？
如果在某段时间内，调用某个服务非常慢甚至超时，就可以将这个服务熔断，后续其他服务再调用这个服务就直接返回，告诉其他服务：「“已经熔断了，你别调用我了，过段时间再来试下吧。”」
1.6.2 如何熔断
「熔断有个原则」 一段时间内，统计失败的次数或者失败请求的占比超过一定阈值，就进行熔断。
详细的原理如下图所示：
1.6.3 统计请求的算法
- 请求访问到后台服务后，首先判断熔断开关是否打开。
- 如果熔断开关
已打开，则表明当前请求不能被处理。 - 如果熔断开关
未打开，则判断时间窗口是否已满。 - 如果时间窗口
未满，则请求桶中的请求数加 1。 - 如果返回的响应有异常，则失败桶的
失败数加 1，如果返回的响应没有异常，则成功桶的成功数加 1。 - 如果时间窗口
已满，则开始判断是否需要熔断。
1.6.4 熔断的恢复算法
- 当熔断后，开关切换到
断开状态。 - 过一段时间后，开关切换为
半断开状态（Half-Open）。半断开状态下，允许对应用程序的一定数量的请求可以去调用服务，如果调用成功，则认为服务可以正常访问了，于是将开关切换为闭合状态。 - 如果半断开状态下，还是有调用失败的情况，则认为服务还没有恢复，开关从半断开状态切换到
断开状态。
1.6.5 统计失败率的时间窗口
时间窗口可以比喻为人坐在窗户边，看外面来往的车辆，一定时间内从窗户外经过的车辆。- 每次请求，都会判断时间窗口是否已满（如5分钟），如果时间窗口已满，则重新开始计时，且清理请求数/成功数/失败数。
- 注意：第一次开始的起始时间默认为当前时间。
1.6.6 尝试恢复服务的时间窗口
- 开关为断开的状态，经过一定时间后，比如 1 分钟，设置为
半断开的状态，尝试发送请求检测服务是否恢复。 - 如果已恢复，则切换状态为关闭状态。如果未恢复，则切换状态为
断开的状态，经过 1 分钟后，重复上面的步骤。 - 这里的时间窗口可以根据环境的运行状态进行动态调整，比如第一次是 1 分钟，第二次是 3 分钟，第三次是 10 分钟。
七、熔断中间件
肯定有人会问了，你这上面讲的原理，难道还真的自己去写这套算法？
「答案：是的，项目中我们自己造了一个轮子：熔断器。」
但这里我不推荐大家这么做。市面上还有更优秀的开源组件供大家使用，比如阿里系的 Sentinel（推荐），Netflix 的 Hystrix（已停止更新）。
当然 Sentinel 就不在这篇讲了，后续奉上~
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