Trong bối cảnh kiến trúc vi dịch vụ, Circuit Breaker Pattern là một mẫu thiết kế cung cấp phương tiện để các lệnh gọi dịch vụ thất bại một cách duyên dáng hơn và ngăn chặn các lỗi dịch vụ xếp tầng, từ đó nâng cao khả năng chịu lỗi và khả năng phục hồi tổng thể của hệ thống. Theo một nghiên cứu được thực hiện bởi Galen Hunt và những người khác tại Microsoft Research, kiến trúc vi dịch vụ đang ngày càng được các doanh nghiệp áp dụng để xây dựng các ứng dụng phân tán có khả năng mở rộng, có thể bảo trì và hiệu suất cao. Là một khối xây dựng quan trọng của mô hình thiết kế này, Mẫu ngắt mạch giúp duy trì tính khả dụng của dịch vụ, tối ưu hóa hiệu suất và tránh các lỗi phản ứng dây chuyền trong trường hợp xảy ra sự cố tạm thời hoặc độ trễ tăng lên ở một hoặc nhiều dịch vụ.
Mô hình Bộ ngắt mạch hoạt động tương tự như một bộ ngắt mạch điện thực tế. Nó giám sát các cuộc gọi đến các dịch vụ từ xa và phát hiện xem dịch vụ mục tiêu có liên tục gặp lỗi, hết thời gian chờ hoặc thời gian phản hồi quá mức hay không. Nếu đạt đến ngưỡng có thể định cấu hình nhất định, Bộ ngắt mạch sẽ ngắt, chuyển từ trạng thái "Đóng" sang trạng thái "Mở" hoặc "Nửa mở". Ở trạng thái "Mở", các lệnh gọi dịch vụ tiếp theo không được phép và máy khách sẽ nhận được phản hồi hoặc ngoại lệ dự phòng được xác định trước ngay lập tức, thay vì chờ cuộc gọi dịch vụ hết thời gian chờ. Sau một khoảng thời gian xác định trước, Bộ ngắt mạch sẽ chuyển sang trạng thái "Nửa mở", cho phép một số lượng yêu cầu hạn chế được thực hiện để thăm dò tình trạng của dịch vụ. Nếu những yêu cầu này thành công, Bộ ngắt mạch sẽ đặt lại về trạng thái "Đã đóng", cho biết dịch vụ đã được khôi phục.
Việc sử dụng Circuit Breaker Pattern có thể giảm thiểu rủi ro liên quan đến các dịch vụ phụ thuộc lẫn nhau trong kiến trúc microservice một cách hiệu quả. Một hệ thống bao gồm nhiều vi dịch vụ, hoạt động song song, có thể gặp phải lỗi dịch vụ xếp tầng do độ trễ của dịch vụ hoặc các trường hợp ngoại lệ chưa được xử lý trong một vi dịch vụ đang lan truyền sang các vi dịch vụ khác. Việc triển khai Circuit Breaker có thể giúp cách ly những vấn đề này và ngăn chặn sự lây lan của chúng trên hệ sinh thái vi dịch vụ. Hơn nữa, trong nền tảng no-code của AppMaster, Circuit Breaker Pattern có thể được tích hợp vào chương trình phụ trợ máy chủ, ứng dụng web và ứng dụng di động của hệ thống, đặc biệt là nâng cao khả năng chịu lỗi, hiệu suất và khả năng bảo trì của giải pháp.
Để minh họa lợi ích của việc kết hợp Circuit Breaker Pattern vào một ứng dụng được xây dựng bằng AppMaster, hãy xem xét một nền tảng thương mại điện tử giả định. Trong ví dụ này, nền tảng bao gồm nhiều dịch vụ vi mô khác nhau, chẳng hạn như quản lý khách hàng, danh mục sản phẩm, xử lý đơn hàng, xử lý thanh toán và vận chuyển. Khi số lượng người dùng đồng thời tăng lên, nền tảng có thể gặp phải tắc nghẽn về hiệu suất hoặc không có dịch vụ tạm thời. Mẫu ngắt mạch có thể giúp xác định và quản lý các sự cố như vậy, đảm bảo trải nghiệm người dùng liền mạch.
Ví dụ: nếu vi dịch vụ xử lý thanh toán gặp phải tình trạng độ trễ tăng lên hoặc tạm thời không khả dụng, thì Bộ ngắt mạch của dịch vụ đó sẽ ngắt, ngăn các cuộc gọi tiếp theo hết thời gian chờ và ảnh hưởng đến các dịch vụ khác. Thay vào đó, người dùng có thể nhận được thông báo nhắc nhở cho biết sự cố tạm thời với dịch vụ thanh toán và đề xuất các phương thức thanh toán thay thế. Circuit Breaker có thể được cấu hình để kiểm tra định kỳ tình trạng của dịch vụ và khi dịch vụ phục hồi, nó sẽ đặt lại về trạng thái "Đã đóng", cho phép người dùng tiếp tục sử dụng dịch vụ xử lý thanh toán. Cách tiếp cận chủ động này cuối cùng giúp giảm tác động của lỗi dịch vụ và độ trễ đối với người dùng cuối và các dịch vụ phụ thuộc khác trong nền tảng.
Tóm lại, Circuit Breaker Pattern là một nguyên tắc thiết kế thiết yếu trong kiến trúc microservice góp phần cải thiện khả năng chịu lỗi, khả năng phục hồi và tính ổn định tổng thể của các hệ thống phân tán. Bằng cách kết hợp mẫu này vào chương trình phụ trợ máy chủ, ứng dụng web và ứng dụng di động được xây dựng bằng nền tảng no-code của AppMaster, các nhà phát triển có cơ hội tạo ra các giải pháp phần mềm đáng tin cậy, hiệu quả và dễ bảo trì hơn. Vì Circuit Breaker Pattern xử lý hiệu quả các lỗi dịch vụ và ngăn chặn sự gián đoạn dịch vụ xếp tầng trong hệ sinh thái vi dịch vụ, nên nó cho phép các doanh nghiệp cung cấp trải nghiệm liền mạch cho người dùng và quản lý thành công sự phát triển cũng như khả năng mở rộng của hệ thống của họ.
