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架构设计中如何应对接口级故障?

芋道源码  · 公众号  · Java  · 2025-05-29 09:29

正文

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  • 小结

  • 在实际业务运行过程中,有一种故障影响可能没有那么大,但发生的概率较高,这就是今天聊的接口级的故障。

    接口级故障的典型表现就是,系统并没有宕机、网络也没有中断,但业务却出现问题了,例如业务响应缓慢、大量访问超时和大量访问出现异常(给用户弹出提示“无法连接数据库”)。

    这类问题的主要原因在于系统压力太大、负载太高,导致无法快速处理业务请求,由此引发更多的后续问题。最常见的情况就是,数据库慢查询将数据库的服务器资源耗尽,导致读写超时,业务读写数据库时要么无法连接数据库、要么超时,最终用户看到的现象就是访问很慢,一会儿访问抛出异常,一会儿访问又是正常结果。

    如果进一步探究,导致接口级故障的原因可以分为两大类:

    1. 内部原因: 包括程序bug导致死循环,某个接口导致数据库慢查询,程序逻辑不完善导致耗尽内存等。
    2. 外部原因 :包括黑客攻击,促销或者抢购引入了超出平时几倍甚至几十倍的用户,第三方系统大量请求,第三方系统响应缓慢等。

    解决接口级故障的核心思想和异地多活基本类似,都是 优先保证核心业务 优先保证绝大部分用户 。常见的应对方法有四种,降级、熔断、限流和排队,下面我会一一讲解。

    1. 降级

    降级指系统将某些业务或者接口的功能降低,可以是只提供部分功能,也可以是完全停掉所有功能。

    例如,论坛可以降级为只能看帖子,不能发帖子;也可以降级为只能看帖子和评论,不能发评论;而App的日志上传接口,可以完全停掉一段时间,这段时间内App都不能上传日志。

    降级的核心思想就是丢车保帅,优先保证核心业务。

    例如,对于论坛来说,90%的流量是看帖子,那我们就优先保证看帖的功能;对于一个App来说,日志上传接口只是一个辅助的功能,故障时完全可以停掉。

    常见的实现降级的方式有两种:

    1.1 系统后门降级

    简单来说,就是系统预留了后门用于降级操作。例如,系统提供一个降级URL,当访问这个URL时,就相当于执行降级指令,具体的降级指令通过URL的参数传入即可。这种方案有一定的安全隐患,所以也会在URL中加入密码这类安全措施。

    系统后门降级的方式实现成本低,但主要缺点是如果服务器数量多,需要一台一台去操作,效率比较低,这在故障处理争分夺秒的场景下是比较浪费时间的。

    1.2 独立降级系统

    为了解决系统后门降级方式的缺点,我们可以将降级操作独立到一个单独的系统中,实现复杂的权限管理、批量操作等功能。

    其基本架构如下:

    基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序,支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能

    • 项目地址:https://github.com/YunaiV/ruoyi-vue-pro
    • 视频教程:https://doc.iocoder.cn/video/

    2. 熔断

    熔断是指按照规则停掉外部接口的访问,防止某些外部接口故障导致自己的系统处理能力急剧下降或者出故障。

    熔断和降级是两个比较容易混淆的概念,因为单纯从名字上看,好像都有禁止某个功能的意思。但它们的内涵是不同的,因为降级的目的是应对系统自身的故障,而熔断的目的是应对依赖的外部系统故障的情况。

    假设一个这样的场景:A服务的X功能依赖B服务的某个接口,当B服务的接口响应很慢的时候,A服务的X功能响应肯定也会被拖慢,进一步导致A服务的线程都被卡在X功能处理上,于是A服务的其他功能都会被卡住或者响应非常慢。

    这时就需要熔断机制了:A服务不再请求B服务的这个接口,A服务内部只要发现是请求B服务的这个接口就立即返回错误,从而避免A服务整个被拖慢甚至拖死。







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