斷路器設計模式

斷路器是一個現代軟體開發的設計模式。用以偵測錯誤，並避免不斷地觸發相同的錯誤（如維護時服務不可用、暫時性的系統問題或是未知的系統錯誤）。

基本介紹

• 中文名：斷路器設計模式
• 外文名：Circuit breaker design mode
• 本質：是一個現代軟體開發的設計模式
• 作用：偵測錯誤，避免觸發相同錯誤

常用時機

假設有個應用程式每秒會與資料庫溝通數百次，此時資料庫突然發生了錯誤，程式設計師並不會希望在錯誤時還不斷地訪問資料庫。因此會在等待TCP連線逾時之前直接處理這個錯誤，並進入正常的結束程式（而非直接結束程式）。簡單來說，斷路器會偵測錯誤並且“預防”應用程式不斷地呼叫一個近乎毫無回應的服務（除非該服務已經安全到可重試連線了）。

概念

斷路器有分簡單與較進階的版本，簡單的斷路器只需要知道服務是否可用。而較進階的版本比起前者更有效率。進階的斷路器帶有至少三個狀態：

• 關閉：斷路器在預設的情形下是呈現關閉的狀態，而斷路器本身“帶有”計數功能，每當錯誤發生一次，計數器也就會進行“累加”的動作，到了一定的錯誤發生次數斷路器就會被“開啟”，這個時候亦會在內部啟用一個計時器，一旦時間到了就會切換成半開啟的狀態。
• 開啟：在開啟的狀態下任何請求都會“直接”被拒絕並且拋出異常訊息。
• 半開啟：在此狀態下斷路器會允許部分的請求，如果這些請求都能成功通過，那么就意味著錯誤已經不存在，則會被“切換回”關閉狀態並“重置”計數。倘若請求中有“任一”的錯誤發生，則會回復到“開啟”狀態，並且重新計時，給予系統一段休息時間。

效能考量

當安全是個益處，效能也就成為了實作斷路器的一個負面考量。因為需要不斷地檢查一個服務是否安全，且服務不僅會有一個，甚至會以多個方向擴展。

實作範例

PHP

下面是一個以 PHP 來實作的範例。這個範例是將一個 MySQL 伺服器的可用狀態處存進共享記憶體快取（APC）中並在之後以此判斷是否可用。

檢查

下列腳本能以工作排程來不斷地在某時刻執行檢查。

$db = mysql_connect('localhost','user','pass');if ($db === false) {    apc_store('dbUp', '已斷線');} else {    apc_store('dbUp', '可連線');    @mysql_close($db);}

在應用程式中使用

if (apc_fetch('dbUp') === '已斷線') {    echo "資料庫不可用。請在數分鐘後嘗試。";    exit;}$db  = mysql_connect('localhost', 'user', 'pass');$res = mysql_db_query('database', 'SELECT * FROM table');