编辑“︁Spring Cloud熔断器”︁

{{Note|本文适用于Spring Cloud初学者及需要理解熔断器机制的中级开发者。所有代码示例基于Spring Cloud 2023.x版本。}}

= Spring Cloud熔断器 =
'''熔断器模式'''（Circuit Breaker Pattern）是微服务架构中实现系统弹性的核心设计模式，由Spring Cloud通过[[Hystrix]]（已停更）和[[Resilience4j]]等组件实现。其核心作用类似于电路保险丝：当服务调用失败率达到阈值时自动切断请求路径，防止[[级联故障]]。

== 核心原理 ==
熔断器通过状态机模型运作，包含三个关键状态：
<mermaid>
stateDiagram-v2
    [*] --> CLOSED
    CLOSED --> OPEN: 失败阈值触发
    OPEN --> HALF_OPEN: 等待时间结束
    HALF_OPEN --> CLOSED: 测试请求成功
    HALF_OPEN --> OPEN: 测试请求失败
</mermaid>

数学表达式描述触发条件：
<math>
\text{熔断触发} = \begin{cases} 
\text{true}, & \text{当 } \frac{\text{failureCount}}{\text{totalRequests}} \geq \text{threshold} \\
\text{false}, & \text{其他情况}
\end{cases}
</math>

== 实现方式 ==
=== Resilience4j 配置示例 ===
<syntaxhighlight lang="java">
@Configuration
public class CircuitBreakerConfig {
    @Bean
    public CircuitBreakerRegistry registry() {
        return CircuitBreakerRegistry.of(
            CircuitBreakerConfig.custom()
                .failureRateThreshold(50) // 失败率阈值50%
                .waitDurationInOpenState(Duration.ofSeconds(30))
                .slidingWindowType(COUNT_BASED)
                .slidingWindowSize(10)
                .build()
        );
    }
}

@Service
public class PaymentService {
    @CircuitBreaker(name = "paymentService", fallbackMethod = "processPaymentFallback")
    public String processPayment(String orderId) {
        // 调用外部支付网关
        return gateway.charge(orderId);
    }

    private String processPaymentFallback(String orderId, Exception e) {
        return "Fallback: Payment system unavailable";
    }
}
</syntaxhighlight>

=== 注解参数详解 ===
{| class="wikitable"
|+ 关键配置参数
! 参数 !! 类型 !! 默认值 !! 说明
|-
| failureRateThreshold | float | 50 | 触发熔断的失败百分比
|-
| minimumNumberOfCalls | int | 100 | 计算失败率的最小请求数
|-
| waitDurationInOpenState | Duration | 60s | OPEN→HALF_OPEN的等待时间
|-
| automaticTransitionFromOpenToHalfOpen | boolean | false | 是否自动转换状态
|}

== 实际应用案例 ==
'''电商系统支付场景'''：
1. 用户下单→支付服务→第三方支付网关
2. 当支付网关响应时间超过2000ms或返回5xx错误
3. 熔断器在10秒内检测到5次失败（滑动窗口配置）
4. 系统自动切换至熔断状态，后续请求直接返回fallback
5. 30秒后尝试放行一个测试请求

=== 监控集成 ===
通过Actuator端点暴露状态：
<syntaxhighlight lang="bash">
# 查看熔断器状态
GET /actuator/circuitbreakers

# 响应示例
{
  "paymentService": {
    "state": "OPEN",
    "failureRate": "72.3%",
    "bufferedCalls": 15,
    "notPermittedCalls": 42
  }
}
</syntaxhighlight>

== 高级主题 ==
=== 与Retry模式组合 ===
<mermaid>
sequenceDiagram
    Client->>+Service: 请求
    Service->>+DB: 查询
    alt 首次失败
        DB-->>-Service: 超时
        Service->>DB: 第1次重试
    else 二次失败
        DB-->>-Service: 错误
        Service->>Client: 返回fallback
    end
</mermaid>

=== 动态配置更新 ===
通过Spring Cloud Config实现运行时调整：
<syntaxhighlight lang="yaml">
resilience4j.circuitbreaker:
  instances:
    paymentService:
      failureRateThreshold: 70 # 动态修改阈值
      registerHealthIndicator: true
</syntaxhighlight>

== 最佳实践 ==
* 为不同服务设置差异化的阈值（支付服务比商品服务更严格）
* 熔断日志需包含[[correlation ID]]以便追踪完整调用链
* 在HALF_OPEN状态使用[[渐进式流量恢复]]策略
* 结合[[服务网格]]（如Istio）实现双层熔断保护

{{Warning|生产环境应避免同时使用Hystrix和Resilience4j，会导致监控数据冲突}}

== 常见问题 ==
'''Q：熔断与降级的区别？'''<br/>
A：熔断是自动阻断请求，降级是手动返回备用方案

'''Q：如何测试熔断逻辑？'''<br/>
A：使用MockServer模拟高延迟/错误响应，验证状态转换：
<syntaxhighlight lang="java">
@SpringBootTest
public class CircuitBreakerTest {
    @Autowired
    private TestRestTemplate restTemplate;

    @Test
    public void shouldTripCircuit() {
        // 连续发送失败请求
        IntStream.range(0, 10).forEach(i -> {
            restTemplate.getForEntity("/pay?timeout=3000", String.class);
        });
        
        // 验证熔断触发
        assertThat(circuitBreaker.getState()).isEqualTo(CircuitBreaker.State.OPEN);
    }
}
</syntaxhighlight>

[[Category:Spring Cloud]]
[[Category:微服务架构模式]]

[[Category:后端框架]]
[[Category:Spring]]