一些場景下，為了保障服務穩定性會引入熔斷機制。本文介紹了用 Go 語言自己實現熔斷需要什么操作。

什么是熔斷？

熔斷是指在下游發生錯誤時上游主動關閉或限制對下游的請求。

原理

1.  通常熔斷器分為三個時期：CLOSED，OPEN，HALFOPEN
2.  RPC 正常時，為 CLOSED；
3.  當 RPC 錯誤增多時，熔斷器會被觸發，進入 OPEN；
4.  OPEN 后經過一定的冷卻時間，熔斷器變為 HALFOPEN；
5.  HALFOPEN 時會對下游進行一些有策略的訪問，然后根據結果決定是變為 CLOSED，還是 OPEN；

總得來說三個狀態的轉換大致如下圖：

Go 實現

https://github.com/rubyist/circuitbreaker

IsAllowed 是否允許請求，根據當前狀態判斷

CLOSE 允許

OPEN

•  在 CoolingTimeout 冷卻時間內，不允許
•  過了冷卻時間，狀態變為 HALFOPEN，允許訪問

HALFOPEN

•  在 DetectTimeout 檢測時間內，允許訪問
•  否則不允許

atomic.StoreInt32((*int32)(&b.state), int32(HALFOPEN))

trip 判斷是否達到熔斷限額（可以自定義）

type TripFunc func(Metricser) bool 

•  ThresholdTripFunc 錯誤閾值
•  ConsecutiveTripFunc 連續錯誤超過閾值
•  RateTripFunc 根據最少訪問數和錯誤率判斷

Metricser 訪問統計，包括成功數、失敗數、超時數、錯誤率、采樣數、連續錯誤數 

type Metricser interface {  
   Fail()    // records a failure  
   Succeed() // records a success  
   Timeout() // records a timeout  
   Failures() int64    // return the number of failures  
   Successes() int64   // return the number of successes  
   Timeouts() int64    // return the number of timeouts  
   ConseErrors() int64 // return the consecutive errors recently  
   ErrorRate() float64 // rate = (timeouts + failures) / (timeouts + failures + successes)  
   Samples() int64     // (timeouts + failures + successes)  
   Counts() (successes, failures, timeouts int64)  
   Reset()  
} 

window 實現類 

type window struct {  
   sync.RWMutex  
   oldest  int32     // oldest bucket index  
   latest  int32     // latest bucket index  
   buckets []bucket // buckets this window holds  
   bucketTime time.Duration // time each bucket holds  
   bucketNums int32         // the numbe of buckets  
   inWindow   int32         // the number of buckets in the window  
   allSuccess int64  
   allFailure int64  
   allTimeout int64  
   conseErr int64  
}  
type bucket struct {  
   failure int64  
   success int64  
   timeout int64  
} 

用環形隊列實現動態統計。把一個連續的時間切成多個小份，每一個 bucket 保存 BucketTime 的統計數據，BucketTime * BucketNums 是統計的時間區間。

每 BucketTime，會有一個 bucket 過期 

if w.inWindow == w.bucketNums {  
   // the lastest covered the oldest(latest == oldest)  
   oldBucket := &w.buckets[w.oldest]  
   atomic.AddInt64(&w.allSuccess, -oldBucket.Successes())  
   atomic.AddInt64(&w.allFailure, -oldBucket.Failures())  
   atomic.AddInt64(&w.allTimeout, -oldBucket.Timeouts())  
   w.oldest++  
   if w.oldest >= w.bucketNums {  
      w.oldest = 0  
   }  
} else {  
   w.inWindow++  
}  
w.latest++ 
if w.latest >= w.bucketNums {  
   w.latest = 0  
}  
(&w.buckets[w.latest]).Reset() 

Panel Metricser 的容器

PanelStateChangeHandler 熔斷事件 

type PanelStateChangeHandler func(key string, oldState, newState State, m Metricser) 

缺陷

1.  所有 breaker 公用同一個 BucketTime，統計周期不支持更新
2.  冷卻時間不支持動態更新