面试题：Spring Cloud微服务架构下如何设计高可用的服务协作熔断机制

Question

在一个基于Spring Cloud的复杂微服务系统中，存在多个相互依赖的服务，如用户服务依赖于基础数据服务，基础数据服务又依赖于数据库服务。当数据库服务出现故障时，如何设计一套高可用的服务协作熔断机制，确保用户服务不会因底层服务故障而长时间等待或崩溃，详细说明熔断策略、触发条件以及熔断恢复机制的设计思路。

Answer 1

熔断策略

1. 使用断路器模式：在用户服务与基础数据服务之间、基础数据服务与数据库服务之间引入断路器。断路器有三种状态：关闭（Closed）、打开（Open）和半打开（Half - Open）。
2. 统计失败请求：在关闭状态下，断路器统计一定时间窗口内请求失败的次数或失败率。例如，统计最近100次请求中失败的数量。

触发条件

1. 失败率触发：如果失败请求的比例超过设定阈值（如50%），断路器从关闭状态切换到打开状态。例如，在100次请求中有50次以上失败，触发熔断。
2. 连续失败次数触发：连续一定数量（如10次）的请求失败，也触发熔断，将断路器切换到打开状态。

熔断恢复机制设计思路

1. 半打开状态：断路器打开一段时间（如10秒）后，进入半打开状态。在半打开状态下，断路器允许一定数量（如5次）的试探性请求通过。
2. 成功恢复：如果试探性请求大部分（如80%以上）成功，说明底层服务可能已经恢复，断路器切换回关闭状态，恢复正常请求。
3. 失败重试：如果试探性请求中失败比例较高（如超过20%），断路器重新回到打开状态，继续熔断一段时间，然后再次进入半打开状态进行试探。