熬了整整30天，看完这一篇就够了！看完这篇彻底明白了

落日映苍穹つ 2021-07-20 20:07 618阅读 0赞

### 前言 ###

刚刚过去的双十一，让“高性能”“高可用”“亿级”这3个词变成了技术热点词汇，也让很多人再次萌发成为「架构师」的想法。先问大家一个问题：**你觉得把代码熟练、完成需求加上点勤奋，就能成为架构师么？如果你这么认为，那你注定只能是“码农”。从业这么多年，我见过太多普通程序员做到架构师的例子，但更多的人在听话地把需求做出来，既不考虑更优解，也不考虑技术原理，重复千篇一律的代码**，以为只要代码写的好就能做「架构师」前段时间，还有哥们儿吐槽说，他们公司的架构师编程能力还不如他，伤感自己”怀才不遇“。但其实，**架构师看的是综合实力，编程能力固然重要，但远远不够**。成为架构师，你需要有扎实的技术基础、出色的技术能力和优秀的架构设计能力。

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## 造成雪崩的真实场景 ##

### 1.4.1 服务提供者不可用 ###

*  `硬件故障:`如网络故障、硬盘损坏等。
 *  `程序的 bug:`如算法需要占用大量 CPU 的计算时间导致 CPU 使用率过高。
 *  `缓存击穿:`比如应用刚重启，短时间内缓存是失效的，导致大量请求直接访问到了数据库，数据库不堪重负，服务不可用。
 *  `秒杀和大促:`服务短时间承载不了那么多请求量。

### 1.4.2 重试加大流量 ###

*  `用户连续重试:`比如用户看到界面上没有响应，所以又操作了一遍，结果又增加了一倍请求量。
 *  `程序重试机制:`比如代码中有多次重试的逻辑，一次失败后，过几秒后再重试，重试个三次就取消重试，走异常处理分支了。也是增加了请求量。

## 五、如何防止雪崩 ##

### 方案 ###

出问题前预防：限流、主动降级、隔离

出问题后修复：熔断、被动降级

**「本篇主要来讲解熔断机制。」** 后续几篇会讲解其他方案。

## 六、熔断原理和算法 ##

### 1.6.1 熔断概念 ###

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熔断这个概念来源于电路系统中的`保险丝`熔断。当电流过大时，保险丝熔断，防止因`电流过大`损坏电器元器件，或因电流过大，导致元器件热度过高，发生火灾。

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**「物理公式」** 电功率 P = I^2 \* R，I 代表电流，元器件的电阻 R 不变的情况下，电流越大，电功率约大，电阻做的电功大部分都用来`发热`了，所以电功率越大，发热越严重。（还好高中物理没忘。）

放到我们系统中，怎么理解熔断？

如果在某段时间内，调用某个服务非常慢甚至超时，就可以将这个服务熔断，后续其他服务再调用这个服务就直接返回，告诉其他服务：**「“已经熔断了，你别调用我了，过段时间再来试下吧。”」**

### 1.6.2 如何熔断 ###

**「熔断有个原则」** 一段时间内，统计失败的次数或者失败请求的占比超过一定阈值，就进行熔断。

详细的原理如下图所示：

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### 1.6.3 统计请求的算法 ###

*  请求访问到后台服务后，首先判断熔断开关是否打开。
 *  如果熔断开关`已打开`，则表明当前请求不能被处理。
 *  如果熔断开关`未打开`，则判断时间窗口是否已满。
 *  如果时间窗口`未满`，则请求桶中的请求数加 1。
 *  如果返回的响应有异常，则失败桶的`失败数加 1`，如果返回的响应没有异常，则成功桶的`成功数加 1`。
 *  如果时间窗口`已满`，则开始判断是否需要熔断。

### 1.6.4 熔断的恢复算法 ###

*  当熔断后，开关切换到`断开状态`。
 *  过一段时间后，开关切换为`半断开状态`（Half-Open）。半断开状态下，允许对应用程序的一定数量的请求可以去调用服务，如果调用成功，则认为服务可以正常访问了，于是将开关切换为`闭合状态`。
 *  如果半断开状态下，还是有调用失败的情况，则认为服务还没有恢复，开关从半断开状态切换到`断开状态`。

### 1.6.5 统计失败率的时间窗口 ###

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*  `时间窗口可以比喻为人坐在窗户边，看外面来往的车辆，一定时间内从窗户外经过的车辆。`
 *  每次请求，都会判断时间窗口是否已满（如5分钟），如果时间窗口已满，则重新开始计时，且清理请求数/成功数/失败数。
 *  注意：第一次开始的起始时间默认为当前时间。

### 1.6.6 尝试恢复服务的时间窗口 ###

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*  开关为断开的状态，经过一定时间后，比如 1 分钟，设置为`半断开`的状态，尝试发送请求检测服务是否恢复。
 *  如果已恢复，则切换状态为关闭状态。如果未恢复，则切换状态为`断开`的状态，经过 1 分钟后，重复上面的步骤。
 *  这里的时间窗口可以根据环境的运行状态进行动态调整，比如第一次是 1 分钟，第二次是 3 分钟，第三次是 10 分钟。

## 七、熔断中间件 ##

肯定有人会问了，你这上面讲的原理，难道还真的自己去写这套算法？

**「答案：是的，项目中我们自己造了一个轮子：熔断器。」**

但这里我不推荐大家这么做。市面上还有更优秀的开源组件供大家使用，比如阿里系的 `Sentinel`（推荐），Netflix 的 `Hystrix`（已停止更新）。

当然 Sentinel 就不在这篇讲了，后续奉上~

### 最后 ###

**面试前一定少不了刷题，为了方便大家复习，我分享一波个人整理的面试大全宝典**

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**Step3：刷题**

既然是要面试，那么就少不了刷题，实际上春节回家后，哪儿也去不了，我自己是刷了不少面试题的，所以在面试过程中才能够做到心中有数，基本上会清楚面试过程中会问到哪些知识点，高频题又有哪些，所以刷题是面试前期准备过程中非常重要的一点。

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了不少面试题的，所以在面试过程中才能够做到心中有数，基本上会清楚面试过程中会问到哪些知识点，高频题又有哪些，所以刷题是面试前期准备过程中非常重要的一点。

**以下是我私藏的面试题库：**

\[外链图片转存中…(img-0mMOZ5Th-1618150815500)\]

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[Link 1]: https://docs.qq.com/doc/DSmxTbFJ1cmN1R2dB
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