招行2面：为什么有了服务降级，还需要服务熔断？

抖音热门 2025年10月30日 03:31 0 aa

在分布式系统中，我们经常听到服务熔断这个词，那么，什么是服务熔断？为什么需要服务熔断？如何实现服务熔断？这篇文章，我们来聊一聊。

1. 什么是服务熔断？

简单来说，服务熔断（Circuit Breaker）是一种用于提高分布式系统健壮性的设计模式。它的灵感来源于电路中的熔断器，当电路中出现问题时，熔断器会自动断开，防止故障扩大，保护整个系统。应用在微服务架构中，服务熔断机制可以在某个服务出现故障或响应缓慢时，快速失败或采取备用方案，从而避免级联失败，提升系统的整体稳定性。

2. 原理分析

接下来，我们讲解服务熔断的原理，整体总结成下面 5个步骤。

2.1 正常状态

在正常情况下，服务之间的调用是通畅的，熔断器处于关闭状态。所有请求都会正常发送到目标服务，没有任何干预。

2.2 监控与检测

熔断器会监控目标服务的调用情况，包括请求成功率、失败率、响应时间等。当某个阈值被超过（比如连续失败次数超过预设值），熔断器会认为目标服务可能出现了问题。

2.3 打开熔断

一旦检测到目标服务可能故障，熔断器会打开（Open），此时所有对该服务的请求都会被立即失败，不再发送实际请求。这就像是电路中的熔断器断开一样，防止故障蔓延。

2.4 半开启状态

过一段时间后，熔断器会进入半开启状态（Half-Open），允许少量请求尝试调用目标服务。如果这些请求成功，熔断器会重新关闭，恢复正常状态；如果失败，熔断器继续保持打开状态。

2.5 备用机制

当熔断器打开时，可以采取备用方案，比如返回默认值、跳过某些操作，甚至切换到其他服务实例，以保证系统的部分功能仍然可用。

通过这样的机制，服务熔断能够有效地防止单个服务故障导致的系统级别的连锁反应。

3. 示例演示

为了更好地理解服务熔断，接下来，我们将使用 Resilience4j 这个轻量级的容错库来实现服务熔断机制。Resilience4j是一个专为 Java 8及以上版本设计的库，具有易用性和高性能的特点。

3.1 环境准备

首先，确保你的项目中已经引入了Resilience4j的依赖。以Maven项目为例，添加以下依赖到pom.xml中：

<dependencies>    <!-- Resilience4j核心依赖 -->    <dependency>        <groupId>io.github.resilience4j</groupId>        <artifactId>resilience4j-all</artifactId>        <version>2.0.2</version>    </dependency>    <!-- 其他依赖项 --></dependencies>

3.2 编写服务熔断代码

下面是一个简单的示例，展示如何使用Resilience4j实现服务熔断。当目标服务响应慢或失败时，熔断器会起作用，快速返回备用结果。

import io.github.resilience4j.circuitbreaker.*;import io.github.resilience4j.decorators.Decorators;import java.time.Duration;import java.util.concurrent.*;import java.util.function.Supplier;publicclass CircuitBreakerDemo {    public static void main(String[] args) {        // 创建CircuitBreaker配置        CircuitBreakerConfig config = CircuitBreakerConfig.custom()                .failureRateThreshold(50) // 失败率阈值                .waitDurationInOpenState(Duration.ofSeconds(5)) // 打开状态持续时间                .slidingWindowSize(4) // 滑动窗口大小                .build();        // 创建CircuitBreaker实例        CircuitBreaker circuitBreaker = CircuitBreaker.of("myCircuitBreaker", config);        // 模拟目标服务调用        Supplier<String> decoratedSupplier = Decorators.ofSupplier(() -> callExternalService())                .withCircuitBreaker(circuitBreaker)                .withFallback(Collections.singletonList(CircuitBreaker.class),                              throwable -> "默认响应")                .decorate();        // 模拟多次调用        for (int i = 0; i < 10; i++) {            try {                String response = decoratedSupplier.get();                System.out.println("响应: " + response);            } catch (Exception e) {                System.out.println("调用失败: " + e.getMessage());            }            // 等待1秒            try {                Thread.sleep(1000);            } catch (InterruptedException e) {                Thread.currentThread().interrupt();                break;            }        }    }    // 模拟外部服务调用，随机失败或延时    private static String callExternalService() {        double random = Math.random();        if (random < 0.5) {            // 模拟失败            thrownew RuntimeException("服务调用失败");        } else {            // 模拟延时            try {                Thread.sleep(2000); // 2秒延时            } catch (InterruptedException e) {                Thread.currentThread().interrupt();            }            return"成功响应";        }    }}

3.3 代码解析

配置CircuitBreaker：我们创建了一个自定义的熔断器配置，设置了失败率阈值为50%，滑动窗口大小为4次调用，打开状态持续5秒。
装饰目标服务调用：使用Decorators将目标服务调用装饰为一个有熔断器保护的供应者（Supplier）。同时，我们设置了一个备用响应，当熔断器打开或目标服务调用失败时，返回“默认响应”。
模拟调用：在for循环中，我们模拟了多次服务调用。目标服务callExternalService随机成功或失败，并可能产生延时。通过这种方式，我们可以观察熔断器是如何根据调用结果自动切换状态的。

运行这段代码，当失败率超过 50%时，熔断器会打开，后续的请求会立即返回“默认响应”。经过 5秒后，熔断器会进入半开启状态，尝试恢复调用。如果目标服务恢复正常，熔断器会重新关闭，系统恢复正常运行。

5. 问题解答

回到文章的标题：为什么有了服务降级还需要服务熔断？

这里我们总结了4个核心理由：

避免资源浪费：当一个服务出现故障时，如果没有熔断机制，系统可能会持续不断地尝试调用这个失败的服务，导致请求积压和资源耗尽。服务熔断通过快速失败，避免了不必要的调用，节省了宝贵的系统资源。
防止级联故障：在微服务架构中，服务之间通常相互依赖。如果一个服务出现问题，持续的失败调用可能会影响到依赖它的其他服务，导致级联故障。服务熔断器可以在问题初期及时切断受影响的服务调用，防止故障扩散到整个系统。
加速系统恢复：通过熔断机制，系统能够更快地检测到服务的故障状态，并在熔断器打开后，等待一段时间再尝试恢复调用。这有助于目标服务有足够的时间进行自我修复，从而加速整个系统的恢复过程。
提供更好的用户体验：服务降级虽然能够保证核心功能的可用性，但在高负载或持续失败的情况下，用户可能会频繁遇到降级后的功能或默认响应，影响使用体验。服务熔断器通过控制调用频率和恢复策略，能够在保证必要降级的同时，减少对用户的负面影响。