在Golang高并发场景中如何进行限流和熔断处理？

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在 Golang 高并发场景中，限流和熔断可保护系统免遭过载：限流通过限制请求数量，防止系统超负荷，例如使用令牌桶算法。熔断在服务故障或负荷过高时关闭访问，例如使用熔断器模式，当失败请求达到阈值，熔断器打开，一段时间后关闭。实战应用：API 网关的限流，限制后端服务请求微服务中的熔断机制，避免级联故障

在 Golang 高并发场景中实现限流和熔断

在高并发场景中，处理大量请求时，限流和熔断至关重要。它们可以保护系统免于过载和故障。

限流

限流限制了在给定时间内可以处理的请求数量。这可以防止系统因超出其处理能力而崩溃。

• 令牌桶算法：限制一段时间内可以处理的请求数量。它通过创建一个有固定数量令牌的桶来实现，每个请求从桶中获取令牌。当桶中没有令牌时，请求将被拒绝。

  import (
    "golang.org/x/sync/singleflight"
    "time"
  )
  
  // 令牌桶限流器
  type TokenBucketLimiter struct {
    maxTokens    int
    currentTokens int
    refillRate   float64
    refillTimer  *time.Timer
  }
  
  func (l *TokenBucketLimiter) Acquire(count int) (success bool) {
    if l.currentTokens >= count {
        l.currentTokens -= count
        return true
    }
  
    if l.refillTimer == nil {
        l.refillTimer = time.NewTimer(0)
    }
    if ok := l.refillTimer.Stop(); !ok {
        <-l.refillTimer.C
    }
    l.currentTokens += int(time.Since(l.refillTimer.Stop()) * l.refillRate)
    return l.Acquire(count)
  }
  
  func (l *TokenBucketLimiter) SetRefillRate(rate float64) {
    l.refillRate = rate
    l.refillTimer.Reset(time.Duration(1000 / rate))
  }
  
  func main() {
    limiter := TokenBucketLimiter{maxTokens: 10, refillRate: 2}
    for i := 0; i < 20; i++ {
        if success := limiter.Acquire(2); success {
            fmt.Println("请求", i, "通过限流器")
        } else {
            fmt.Println("请求", i, "被限流器拒绝")
        }
    }
  }

熔断

熔断在一段时间内关闭对服务的访问。当服务出现故障或负荷过高时，这将防止请求继续涌入。

• 熔断器模式：当失败请求达到一定阈值时，熔断器打开，对服务的访问被关闭。当一段时间后恢复失败请求的数量后，熔断器再次关闭，访问恢复。

  import (
    "context"
    "fmt"
    "github.com/sony/gobreaker"
    "time"
  )
  
  // 业务逻辑函数
  func serviceCall() error {
    // 模拟失败率为 50% 的业务调用
    if rand.Intn(2) == 0 {
        return errors.New("模拟错误")
    }
    return nil
  }
  
  func main() {
    // 创建熔断器（超时：3 秒，最大失败次数：5 次，失败率阈值：50%）
    breaker := gobreaker.NewCircuitBreaker(gobreaker.Settings{
        Timeout:         3 * time.Second,
        MaxRequests:     5,
        Interval:        time.Second,
        OnStateChange:  nil,
        ResetTimeout:    5 * time.Second,
        ReadyToTrip:     func(counts gobreaker.Counts) bool { return counts.TotalFailures >= 5 },
        AllowIfClosed:   func(counts gobreaker.Counts) bool { return counts.TotalFailures < 5 },
    })
  
    ctx := context.Background()
  
    for i := 0; i < 11; i++ {
        // 使用熔断器包装 serviceCall 函数
        result, err := breaker.Execute(ctx, serviceCall)
  
        // 根据返回值判断熔断器状态
        if err != nil {
            if _, ok := err.(gobreaker.TripReason); ok {
                fmt.Println("服务已熔断")
            } else {
                fmt.Println("请求失败：", err)
            }
        } else {
            fmt.Println("请求成功：", result)
        }
        time.Sleep(1 * time.Second)
    }
  }

实战案例

在实际的高并发场景中，可以将限流和熔断应用于以下场景：

• API 网关：在 API 网关层进行限流，限制对后端服务的请求数量，防止后端服务过载。
• 微服务：在微服务中使用熔断机制，当某个服务出现故障时，将对该服务的访问关闭，避免级联故障。

注意

• 限流和熔断的具体参数需要根据实际系统需求和性能调优。
• 熔断策略并不能完全防止系统过载，在极端情况下仍有可能发生故障。

终于介绍完啦！小伙伴们，这篇关于《在Golang高并发场景中如何进行限流和熔断处理？》的介绍应该让你收获多多了吧！欢迎大家收藏或分享给更多需要学习的朋友吧~golang学习网公众号也会发布Golang相关知识，快来关注吧！