In de context van de microservices-architectuur is het Circuit Breaker Pattern een ontwerppatroon dat een manier biedt om service-aanroepen op een elegantere manier te laten mislukken en trapsgewijze servicestoringen te voorkomen, waardoor de algehele fouttolerantie en veerkracht van het systeem wordt verbeterd. Volgens een onderzoek uitgevoerd door Galen Hunt en anderen bij Microsoft Research worden microservices-architecturen steeds vaker door bedrijven gebruikt om schaalbare, onderhoudbare en goed presterende gedistribueerde applicaties te bouwen. Als cruciale bouwsteen van dit ontwerpparadigma helpt het Circuit Breaker Pattern de beschikbaarheid van services te behouden, de prestaties te optimaliseren en kettingreactiefouten te voorkomen in geval van tijdelijke problemen of verhoogde latentie in een of meer services.
Het stroomonderbrekerpatroon functioneert vergelijkbaar met een echte elektrische stroomonderbreker. Het bewaakt oproepen naar externe services en detecteert of de doelservice voortdurend problemen, time-outs of buitensporige responstijden ondervindt. Als een bepaalde configureerbare drempel wordt bereikt, schakelt de stroomonderbreker uit en gaat over van een "Gesloten" naar een "Open" of "Half-Open" status. In de status 'Open' zijn daaropvolgende serviceaanroepen niet toegestaan en ontvangen clients onmiddellijk een vooraf gedefinieerde fallback-uitzondering of reactie, in plaats van te wachten tot er een time-out optreedt bij een serviceaanroep. Na een vooraf bepaalde periode schakelt de stroomonderbreker over naar de status 'Half-Open', waardoor een beperkt aantal verzoeken kan worden doorgelaten om de status van de service te onderzoeken. Als deze verzoeken slagen, wordt de stroomonderbreker gereset naar de status 'Gesloten', wat aangeeft dat de service is hersteld.
Het gebruik van Circuit Breaker Pattern kan de risico's die gepaard gaan met onderling afhankelijke services binnen een microservices-architectuur effectief beperken. Een systeem dat bestaat uit talloze microservices die in tandem werken, kan te maken krijgen met trapsgewijze servicestoringen als gevolg van servicelatentie of onverwerkte uitzonderingen in de ene microservice die zich naar andere microservices verspreidt. Het implementeren van een Circuit Breaker kan helpen deze problemen te isoleren en de verspreiding ervan over het microservices-ecosysteem te voorkomen. Bovendien kan het Circuit Breaker Pattern in no-code platform van AppMaster worden geïntegreerd in de serverbackend, web- en mobiele applicaties van het systeem, waardoor met name de fouttolerantie, prestaties en onderhoudbaarheid van de oplossing worden verbeterd.
Om de voordelen te illustreren van het opnemen van het Circuit Breaker Pattern in een applicatie die is gebouwd met behulp van AppMaster, kunt u een hypothetisch e-commerceplatform overwegen. In dit voorbeeld bestaat het platform uit verschillende microservices, zoals klantenbeheer, productcatalogus, orderverwerking, betalingsverwerking en verzending. Naarmate het aantal gelijktijdige gebruikers toeneemt, kan het platform te maken krijgen met prestatieknelpunten of tijdelijke onbeschikbaarheid van de service. Het Circuit Breaker Pattern kan helpen bij het identificeren en beheren van dergelijke problemen, waardoor een naadloze gebruikerservaring wordt gegarandeerd.
Als de microservice voor betalingsverwerking bijvoorbeeld een toename van de latentie of tijdelijke onbeschikbaarheid ervaart, wordt de stroomonderbreker voor die service uitgeschakeld, waardoor wordt voorkomen dat volgende oproepen een time-out krijgen en andere services beïnvloeden. In plaats daarvan kunnen gebruikers een promptbericht ontvangen waarin wordt aangegeven dat er een tijdelijk probleem is met de betalingsdienst en waarin alternatieve betalingsmethoden worden voorgesteld. De stroomonderbreker kan worden geconfigureerd om periodiek de status van de service te controleren, en wanneer de service herstelt, wordt deze gereset naar de status 'Gesloten', waardoor gebruikers de betalingsverwerkingsservice kunnen hervatten. Deze proactieve aanpak vermindert uiteindelijk de impact van servicestoringen en latentie op eindgebruikers en andere afhankelijke services binnen het platform.
Concluderend kan worden gezegd dat het Circuit Breaker Pattern een essentieel ontwerpprincipe is in de microservices-architectuur dat bijdraagt aan het verbeteren van de fouttolerantie, veerkracht en algehele stabiliteit van gedistribueerde systemen. Door dit patroon op te nemen in server-backend-, web- en mobiele applicaties die zijn gebouwd met behulp van het no-code platform van AppMaster, hebben ontwikkelaars de mogelijkheid om betrouwbaardere, performantere en onderhoudbare softwareoplossingen te creëren. Omdat het Circuit Breaker Pattern servicestoringen efficiënt afhandelt en trapsgewijze serviceonderbrekingen binnen het microservices-ecosysteem voorkomt, stelt het bedrijven in staat naadloze gebruikerservaringen te bieden en de groei en schaalbaarheid van hun systeem met succes te beheren.
