Spring Cloud熔断与降级:核心区别与实践指南【怎么理解?解决了什么问题?各自的适用场景?Sentinel实现代码示例】

在 Spring Cloud 微服务架构中,
熔断(Circuit Breaker)降级(Fallback / Degradation)

是保障系统高可用、防止雪崩的核心机制。

  • 熔断:当下及服务不可用时,暂时不调用下级服务,并触发降级逻辑(一般是返回预设结果),避免故障蔓延
  • 降级:服务中一部分功能暂时不提供服务,以保全主体服务可用。

熔断 vs 降级

维度 熔断(Circuit Breaker) 降级(Fallback)
目的 防止故障扩散,保护调用方 保证基本可用,提升容错性
触发条件 失败率/慢调用达到阈值 熔断、超时、异常、手动开关
是否调用下游 熔断期间不调用 可能调用(失败后才降级)
关注点 系统稳定性 用户体验 & 功能可用性
关系 熔断后通常执行降级 降级可独立于熔断存在

💡 简单说:熔断是"断",降级是"退";熔断防系统崩,降级保用户体验的底。

实践建议

  1. 核心链路必加熔断(如支付、库存)。
  2. 非核心功能主动降级(如推荐、广告)。
  3. 降级返回要合理:避免空指针、误导用户。
  4. 监控熔断状态 :通过 /actuator/sentinel 或 Dashboard。
  5. 规则动态化:结合 Nacos 持久化熔断规则,支持运行时调整。

一、熔断(Circuit Breaker)

熔断是什么?

熔断是一种自动保护机制

当某个下游服务调用失败率过高(如超时、异常),就"断开"对该服务的调用,

直接拒绝请求或快速失败,避免资源耗尽和故障蔓延。

类比:家庭电路中的保险丝------电流过大时自动断开,防止火灾。

解决了什么问题?

  • 1、雪崩效应:一个服务慢 → 调用方线程阻塞 → 资源耗尽 → 整个系统瘫痪。
  • 2、无效重试:明知服务已宕机,仍不断重试,浪费资源。
  • 3、级联故障:A 调 B,B 调 C,C 挂了 → B 和 A 全挂。

怎么解决的?

  • 1、监控调用状态(成功/失败/超时)。
  • 2、当失败比例/慢调用比例超过阈值 → 进入"熔断(Open)"状态
  • 3、熔断期间,所有请求不再真正调用下游,直接失败或走降级。
  • 4、经过一段时间(如 5s),进入"半开(Half-Open)"状态,尝试放行少量请求:
    • 4.1、成功 → 关闭熔断;
    • 4.2、失败 → 继续熔断。

典型应用场景

场景 说明
支付服务不可用 订单服务调支付超时,触发熔断,避免订单服务线程池打满
第三方 API 响应慢 如短信、物流查询接口延迟高,熔断后走本地缓存或跳过
数据库连接池耗尽 下游 DB 响应慢,上游服务熔断保护自身

二、降级(Fallback / Service Degradation)

降级是什么?

降级是有损服务策略

在系统压力大或依赖服务不可用时,主动返回简化结果或默认值,保证核心功能可用,牺牲非核心体验。

类比:电商大促时关闭"商品评论""推荐列表",只保留"下单"功能。

解决了什么问题?

  • 1、用户体验崩溃:完全报错 vs 返回"暂无数据"。
  • 2、资源争抢:非核心功能占用 CPU/内存/网络,影响主流程。
  • 3、系统过载:高并发下,通过降级释放资源。

怎么解决的?

  • 1、在代码中预设兜底逻辑(Fallback)
  • 2、当发生以下情况时执行降级:
    • 2.1、熔断触发
    • 2.2、调用超时
    • 2.3、异常抛出
    • 2.4、主动开关降级(如配置中心控制)

典型应用场景

场景 降级方案
用户头像服务挂了 显示默认头像
推荐系统不可用 不显示"猜你喜欢"模块
库存服务超时 先下单,异步扣库存(柔性事务)
日志上报失败 丢弃日志,不影响主业务

三、通过 Sentinel 实现熔断与降级

Sentinel 是阿里巴巴开源的流量治理组件,支持熔断(降级规则)+ 降级逻辑(fallback)

机制 核心思想 Sentinel 实现方式
熔断 快速失败,防止雪崩 DegradeRule(异常比例/慢调用)
降级 有损服务,保障核心 @SentinelResourcefallback / blockHandler

一句话记住
熔断是"我不调你了",降级是"我给你个备用答案"

完整工作流程(Sentinel 场景)

复制代码
用户请求 → @SentinelResource("createOrder")
          ↓
[正常调用] → 成功?→ 返回结果
          ↓ 否(异常/超时)
[是否触发熔断规则?]
   ↓ 是 → 抛出 DegradeException → 执行 blockHandler
   ↓ 否 → 执行 fallback

注意:blockHandler 优先级高于 fallback。只有未触发 Sentinel 规则但发生异常时,才走 fallback。


实现示例:

  • 1、 添加依赖(Spring Boot 2.7 + Spring Cloud Alibaba)

    xml 复制代码
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        <version>2021.0.5.0</version>
    </dependency>
  • 2、定义资源并配置 fallback

    java 复制代码
    @RestController
    public class OrderController {
    
        @GetMapping("/createOrder")
        @SentinelResource(
            value = "createOrder", 
            fallback = "createOrderFallback",           // 降级方法(处理异常/熔断)
            blockHandler = "createOrderBlockHandler"    // 规则触发处理(如熔断、流控)
        )
        public String createOrder() {
            // 模拟调用库存服务(可能超时或异常)
            if (Math.random() < 0.6) {
                throw new RuntimeException("库存服务异常");
            }
            return "订单创建成功";
        }
    
        // fallback:处理业务异常
        public String createOrderFallback(Throwable ex) {
            return "【降级】订单创建失败,请稍后重试。原因:" + ex.getMessage();
        }
    
        // blockHandler:处理 Sentinel 规则触发(如熔断)
        public String createOrderBlockHandler(BlockException ex) {
            return "【熔断】当前服务繁忙,请稍后再试。";
        }
    }
  • 3、配置熔断规则(代码方式)

    java 复制代码
    @Component
    public class SentinelRuleConfig implements CommandLineRunner {
    
        @Override
        public void run(String... args) {
            DegradeRule rule = new DegradeRule()
                .setResource("createOrder")                          // 资源名
                .setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_RATIO) // 异常比例熔断
                .setCount(0.5)                                       // 异常比例阈值 50%
                .setMinRequestAmount(5)                              // 最小请求数
                .setStatIntervalMs(1000)                             // 统计窗口 1s
                .setTimeWindow(10);                                  // 熔断时长 10s
    
            DegradeRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
        }
    }

    其他熔断策略:

    • DEGRADE_GRADE_RT:慢调用比例(需配合 setCount(响应时间ms)
      • DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_COUNT:异常数(如 5 秒内异常 ≥ 3 次)
使用 Sentinel Dashboard 图形化配置(可选)
  1. 启动控制台:java -jar sentinel-dashboard.jar
  2. 访问 http://localhost:8088
  3. 在"降级"页面为 createOrder 添加规则

相关推荐
踏浪无痕4 小时前
告别手写 TraceId!Micrometer 链路追踪在 Spring Boot 中的落地实践
后端·spring cloud·架构
serendipity_hky4 小时前
【SpringCloud | 第3篇】Sentinel 服务保护(限流、熔断降级)
java·后端·spring·spring cloud·微服务·sentinel
DKunYu6 小时前
3.负载均衡-LoadBalance
java·运维·spring cloud·微服务·负载均衡
招风的黑耳6 小时前
拆解基于SpringCloud社区团购项目:微服务划分与分布式事务实战
分布式·spring cloud·微服务
小毅&Nora7 小时前
【后端】【诡秘架构】 ② 序列8:小丑 - 熔断降级的艺术:用 Sentinel 实现优雅降级,笑对流量洪峰
架构·sentinel·熔断降级
黄俊懿18 小时前
【深入理解SpringCloud微服务】Seata(AT模式)源码解析——@GlobalTransactional注解与@globalLock生效的原理
java·spring cloud·微服务·云原生·架构·系统架构·架构师
黄俊懿19 小时前
【深入理解SpringCloud微服务】Seata(AT模式)源码解析——开启全局事务
java·数据库·spring·spring cloud·微服务·架构·架构师
Haooog1 天前
微服务保护学习
java·学习·微服务·sentinel
全靠bug跑2 天前
Nacos 入门实战:部署、服务注册与发现全指南
java·spring cloud·docker·nacos