Akka之Circuit Breaker

这周在项目中遇到了一个错误，就是Circuit Breaker time out。以前没有接触过，因此学习了下akka的断路器。

一、为什么使用Circuit Breaker

断路器是为了防止分布式系统中的级联故障，从而保障其稳定性。其应该与远程系统之间接口的明智超时结合使用，以防止单个组件故障导致所有组件关闭。

例如，我们有一个与第三方远程Web服务交互的应用程序。假设请求超出了第三方的容量，他们的数据库在负载下不能正常工作了。假设数据库以这样的方式失败，即将错误交还给第三方Web服务需要很长时间。这反过来使得请求在很长一段时间后失败。回到我们的Web应用程序，用户已经注意到他们的表单提交需要更长时间才能挂起。而用户一般会不断的使用刷新按钮，为他们已经运行的请求添加更多请求。这最终导致由于资源耗尽而导致Web应用程序失败。这将影响所有用户，即使那些未依赖于此第三方Web服务功能的用户也是如此。

因此，在Web服务调用中引入断路器将导致请求开始快速失败，让用户知道出现问题并且他们不需要刷新他们的请求。这也将故障行为限制为仅使用依赖于第三方功能的用户，其他用户不再受资源耗尽而受影响。

我们都知道在springcloud中hystrix。同样的在akka中也提供了自己的熔断措施，即akka.pattern.CircuitBreaker

二、断路器的几种状态

在正常操作期间，断路器处于闭合状态：

（1）超出配置的callTimeout的异常或调用会增加失败计数器

（2）成功将故障计数重置为零

（3）当故障计数器达到maxFailures计数时，断路器跳闸到打开状态

处于打开状态时：

（1）所有呼叫都是快速失败的 CircuitBreakerOpenException

（2）在配置的resetTimeout之后，断路器进入半开状态

在半开状态时：

（1）允许第一次尝试通过而不会快速失败

（2）所有其他调用失败快速，异常与打开状态一样

（3）如果第一次调用成功，则断路器将重置为Closed状态并重置resetTimeout

（4）如果第一次呼叫失败，则断路器再次跳闸到开路状态（对于指数退避断路器，resetTimeout乘以指数退避因子）

其各状态之间之间的转换如下图所示：

三、例子

class DangerousActor extends Actor with ActorLogging {
  import context.dispatcher

  val breaker =
    new CircuitBreaker(
      context.system.scheduler,
      //最大失败次数设置为5
      maxFailures = 5,
      //超时时间设置为5s
      callTimeout = 10.seconds,
      //重置超时为1分钟
      resetTimeout = 1.minute).onOpen(notifyMeOnOpen())

  def notifyMeOnOpen(): Unit =
    log.warning("My CircuitBreaker is now open, and will not close for one minute")
  //#circuit-breaker-initialization

  //#circuit-breaker-usage
  def dangerousCall: String = "This really isn't that dangerous of a call after all"

  def receive = {
    case "is my middle name" ⇒
      breaker.withCircuitBreaker(Future(dangerousCall)) pipeTo sender()
    case "block for me" ⇒
      sender() ! breaker.withSyncCircuitBreaker(dangerousCall)
  }
  //#circuit-breaker-usage

}

在该示例中，我们使用了withCircuitBreaker一个异步方法（该方法返回一个Future），例如从数据库中检索数据的调用，然后将结果传回给发送方。如果由于某种原因，此示例中的数据库没有响应，或者存在另一个问题，则断路器将打开并停止尝试一次又一次地击中数据库，直到超时结束。