Polly-故障处理和弹性应对很有一手

前言

对于运行中的系统，可以说百分百的小伙伴会经常遇见以下问题：

• 网络不通，突然又好了；
• 服务器宕机了；
• 调用服务接口超时了；
• 调用接口报错啦；
• 通讯信息发送失败需要重发；

以上只是列举了一些常遇到的问题，对于一些小项目可能简单的处理一下就OK了(比如重启或是重新发布)，而对于微服务架构的项目，可能因为一个服务挂掉、或是一台服务器宕机、又或是网络出现波动等情况，都可能会导致业务流程失败，甚至会导致整个系统崩掉。所以对于系统瞬时故障需及时做出应对策略，对于可能会发生的故障需提前预防(弹性应变)；Polly这个库针对以上等情况进行封装，通过策略的方式，灵活处理相关场景。

正文

1. 简介

Polly是一种.NET弹性和瞬态故障处理库，可以通过不同策略处理和应对故障场景，主要分为两大类：被动策略和主动策略，各自包含如下功能：

1.1 被动策略

主要针对故障的处理，避免如下：

• 重试(Retry)：在实际应用场景中往往有些失败只是瞬时的，经过短暂的延时就可恢复，这种情况就可以采用重试策略；
• 熔断（Circuit Breaker)：比如在调用接口发生异常时，当多次都返回异常，建议先熔断一段时间，即不再处理业务接口，直接报错；待熔断时间过了之后可以重新处理请求，即快速响应失败比让用户一直等待要合理；
• 回退(Fallback)：如果失败之后怎么处理？即在发生故障的时候找一个替代逻辑进行处理， 比如返回指定的结果或是进行下一步操作；

1.2 主动策略

主要是进行弹性扩展，而不是针对故障处理，关键点是改变原有业务逻辑的执行行为，比如原业务逻辑超时了，就会执行指定的超时处理行为；

• 超时(Timeout )：确保调用者永远不需要等待超过配置的超时时间，不然就会触发超时异常；主要就是为了提升用户体验；
• 舱壁隔离(Bulkhead Isolation)：即一个服务的故障不应该影响到整个系统(隔离)；通过控制资源消耗，避免一个故障导致级联服务也故障，最终影响整个系统；目的就是进行并发控制（限流），避免故障带来的大范围影响。
• 缓存(Cache)：将数据存入缓存中，后续的响应可以从缓存中获取; 目的就是为了提升性能；
• 策略包装( PolicyWrap)：策略可以组合进行使用；目的就是为了方便各种策略组合进行业务故障处理；

大概理解Polly功能之后，接下来就通过Demo的形式进一步了解各策略的使用；

2. 功能Demo演示

Polly使用步骤很简单，两个步骤完事：

• 定义策略；
• 执行策略；

以下的各功能的演示，主要体现的是用法，不会所有情况都举例演示，仅提供思路；其中说明主要结合代码，以注释为主：

2.1 重试(Retry)

代码实现：

运行结果(测试的时候，用Release模式或者直接执行编译后的执行文件，不然Debug模式的时候遇见异常会提示，查看结果不方便)：

上面逻辑是失败就重试，其实在实际应用场景，通常有一个时间间隔重试，每次重试递增的时间不一样，代码如下：

运行结果如下：

2.2 熔断（Circuit Breaker)

代码实现：

运行结果：

上面这种只是常规熔断方式，Polly还提供高级熔断配置，根据熔断比率进行熔断，更加符合应用场景，通过设置样本收集时间，然后计算收集的业务处理结果比率，如果达到熔断比率就进行熔断。代码如下：

运行效果如下：

2.3 回退(Fallback)

代码实现如下：

运行结果：

当异常发生的时候，也可以指定对应的操作逻辑。

2.4 超时(Timeout )

代码实现：

运行结果：

超时这分为乐观超时(Optimistic timeout)和悲观超时(Pessimistic timeout)，乐观超时需要CancellationToken 在业务逻辑中进行取消，而悲观超时没有取消的话，超时了还会继续执行，上面的案例就显示了，当触发超时之后，业务逻辑等待一段时间之后，还会返回结果，这个过程是需要耗费相关性能的；根据需要可以自行选择。乐观超时就不演示了，和正常线程逻辑一样，通过CancellationToken取消即可。

超时策略的最终目的就是考虑到用户体验，及时给用户反馈，不让用户一直处于等待中~~~~

2.5 舱壁隔离(Bulkhead Isolation)

代码实现：

运行效果：

其实在设置策略参数的时候，还可以指定等待队列的数，也就是说当业务执行数达到设置并发数时，还可以继续执行业务，只是这些业务先会进入等待队列中；这里就不详细演示了，后续在API中在具体说明，对于限流这块，放在API那块可能更容易理解，这里就先进了解。

2.6 缓存(Cache)

缓存这块演示的是基于内存的，需要额外引入包Polly.Caching.Memory和Microsoft.Extensions.Caching.Memory，关于MemoryCache的具体细节，可以参考这篇文章(因MemoryCache闹了个笑话)。

代码实现：

运行效果：

关于缓存这块，也是可以集成Redis进行做分布式缓存的。后面的项目分享的时候再详细说，如果小伙伴好奇，可以参照官网，用法和上面一样，只是引用的包不一样而已。

2.7 策略包装( PolicyWrap)

代码及运行效果：目的就是为了组合策略，应对业务逻辑的各种情况。

上述只是演示了常用的策略使用方式，并没有面面俱到，更加详细内容可以参照官网，结合我的演示思路，看官网例子就很容易啦：

官网地址：https://github.com/App-vNext/Polly/wiki/PolicyWrap

总结

关于Polly，就先说到这，后面的Demo或项目中肯定还会用到的，在这里用控制台项目的方式演示，一方面是为了方便，针对某个点好测试，另一方面是为了说明Polly不是针对WebAPI调用采用的，而是根据需要在项目其他任何地方都可以用(好多小伙伴都认为只是用于HttpClient调用API)；

Polly了解大概情况之后，下期继续接着网关(Ocelot)剩下的功能进行分享~~~

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