.Net彈性和瞬態(tài)故障處理庫Polly介紹
Polly 是 .Net 下的一套瞬時故障處理及恢復的函式庫，可讓開發(fā)者以fluent及線程安全的方式來應(yīng)用諸如Retry、Circuit Breaker、Timeout、Bulkhead Isolation及Fallback等策略。
安裝
可以通過Nuget實現(xiàn)快速安裝：Install-Package Polly
基本用法
一個簡單的示例如下：
var policy = Policy
.Handle<DivideByZeroException>() //定義所處理的故障
.Retry(); //故障的處理方法
policy.Execute(() => DoSomething()); //應(yīng)用策略從上面的例子中我們可以看出，使用該策略一般包括三個步驟：
- 定義所處理的故障
- 定義故障的處理方法
- 應(yīng)用策略
上述代碼在功能上和下面的代碼等價：
for (int i = 0; i < 2; i++)
{
try
{
DoSomething();
}
catch (DivideByZeroException)
{
if (i > 1)
throw;
}
}雖然這個例子比較簡單，帶來的優(yōu)越性并不明顯，但它以一種比較規(guī)范的方式定義了異常的處理策略，一來帶來了更好的體驗，帶來了更好的代碼可讀性，另外，隨著異常策略的復雜，它所帶來的對代碼的簡化就更加明顯了。下面就稍微詳細一點的深入介紹一下：
定義錯誤(故障)
常見故障定義方式是指定委托執(zhí)行過程中出現(xiàn)的特定異常，Polly中支持異常處理方式如下：
// 處理指定異常
Policy.Handle<DivideByZeroException>();
// 處理有條件的指定異常
Policy.Handle<SqlException>(ex => ex.Number == 1205);
// 處理多種異常
Policy.Handle<DivideByZeroException>()
.Or<ArgumentException>();
// 處理多種有條件的異常
Policy.Handle<SqlException>(ex => ex.Number == 1205)
.Or<ArgumentException>(ex => ex.ParamName == "example");也支持異常的聚合：
Policy.Handle<ArgumentException>()
.Or<ArgumentException>();另外，也支持通過返回值判斷是否故障：
// 指定錯誤的返回值 Policy.HandleResult<int>(ret => ret <= 0);
故障處理策略：重試
常見的處理策略是重試，Polly庫中內(nèi)置了各種常用的重試策略：
// 重試1次 Policy.Handle<TimeoutException>().Retry(); // 重試多次 Policy.Handle<TimeoutException>().Retry(3); // 無限重試 Policy.Handle<TimeoutException>().RetryForever();
也支持retry時增加一些額外的行為：
Policy.Handle<TimeoutException>().Retry(3, (err, countdown, context) =>
{
// log retry
});也支持等待并重試：
// 等待并重試 Policy.Handle<TimeoutException>().WaitAndRetry(3, _ => TimeSpan.FromSeconds(3));
故障處理策略：回退（Fallback）
Fallback策略是在遇到故障是指定一個默認的返回值，
Policy<int>.Handle<TimeoutException>().Fallback(3); Policy<int>.Handle<TimeoutException>().Fallback(() => 3);
當然，遇到?jīng)]有返回值的也可以指定故障時的處理方法，
Policy.Handle<TimeoutException>().Fallback(()?=>?{?});使用Fallback時，異常被捕獲，返回默認的返回結(jié)果。
PS: 帶參數(shù)的Fallback處理方式貌似在5.0之后發(fā)生了變化，成了本文所示的方式，以前是Fallback<T>
故障處理策略：斷路保護（Circuit Breaker）
Circuit Breaker也是一種比較常見的處理策略，它可以指定一定時間內(nèi)最大的故障發(fā)生次數(shù)，當超過了該故障次數(shù)時，在該時間段內(nèi)，不再執(zhí)行Policy內(nèi)的委托。下面以一個簡單的示例演示下該策略的功能：
static void testPolicy()
{
var circuitBreaker = Policy.Handle<TimeoutException>()
.CircuitBreaker(3, TimeSpan.FromMinutes(1));
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
try
{
circuitBreaker.Execute(DoSomething);
}
catch (Polly.CircuitBreaker.BrokenCircuitException e)
{
Console.WriteLine(e.Message);
}
catch (TimeoutException)
{
Console.WriteLine("timeout");
}
}
}
static int index = 0;
static int DoSomething()
{
Console.WriteLine($"DoSomething {index++}");
throw new TimeoutException();
}執(zhí)行結(jié)果如下：
DoSomething 0 timeout DoSomething 1 timeout DoSomething 2 timeout The circuit is now open and is not allowing calls. The circuit is now open and is not allowing calls.
可以看到，前面3次都能執(zhí)行委托DoSomething，但出錯次數(shù)到達3次后，已經(jīng)進入斷路保護章臺，后面兩次調(diào)用直接返回BrokenCircuitException。直到達到保護時間超時后，對策略的調(diào)用才會再次執(zhí)行DoSomething委托。
這種策略在調(diào)用遠程服務(wù)時非常實用，當一定時間內(nèi)的調(diào)用都出錯時，往往可以認為服務(wù)提供者已經(jīng)不可用，后續(xù)調(diào)用完全可以直接失敗，以避免重試的開銷。直到一定時間后才需要再次重試。
相對其它處理策略，CircuitBreaker是一個比較復雜的策略，它是有狀態(tài)的，可以通過CircuitState屬性獲取：
var state = circuitBreaker.CircuitState;
它有四種狀態(tài)：
- CircuitState.Closed - 常態(tài)，可執(zhí)行actions。
- CircuitState.Open - 自動控制器已斷開電路，不允許執(zhí)行actions。
- CircuitState.HalfOpen - 在自動斷路時間到時，從斷開的狀態(tài)復原。可執(zhí)行actions，后續(xù)的action/s或控制的完成，會讓狀態(tài)轉(zhuǎn)至Open或Closed。
- CircuitState.Isolated - 在電路開路的狀態(tài)時手動hold住，不允許執(zhí)行actions。
除了超時和策略執(zhí)行失敗的這種自動方式外，也可以手動控制它的狀態(tài)：
// 手動打開(且保持)一個斷路器–例如手動隔離downstream的服務(wù) circuitBreaker.Isolate(); // 重置一個斷路器回closed的狀態(tài)，可再次接受actions的執(zhí)行 circuitBreaker.Reset();
更多的介紹可以參看官方文檔：Circuit Breaker
故障封裝策略（PolicyWrap）
我們可以通過PolicyWrap的方式，封裝出一個更加強大的策略：
var fallback = Policy<int>.Handle<TimeoutException>().Fallback(100); var retry = Policy<int>.Handle<TimeoutException>().Retry(2); var retryAndFallback = fallback.Wrap(retry);
這個策略就是將Retry和Fallback組合起來，形成一個retry and fallback的策略，也可以寫成如下形式：
Policy.Wrap(fallback,?retry);
當執(zhí)行這個新策略時：
retryAndFallback.Execute(DoSomething);
等價于執(zhí)行：
fallback.Execute(()=>?retry.Execute(DoSomething));
封裝策略本身是屬于彈性策略的范疇，這里只是提及一下，以演示Polly模塊強大的功能，關(guān)于彈性策略更多內(nèi)容在下文中再做更詳細的介紹。
到此這篇關(guān)于.Net彈性和瞬態(tài)故障處理庫Polly的文章就介紹到這了。希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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