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Polly 介紹

官方對(duì) Polly 的介紹是這樣的：

Polly is a .NET resilience and transient-fault-handling library that allows developers to express policies such as Retry, Circuit Breaker, Timeout, Bulkhead Isolation, and Fallback in a fluent and thread-safe manner.

翻譯過(guò)來(lái)大概意思是：Polly 是一個(gè) .NET 彈性和瞬態(tài)故障處理庫(kù)，允許開(kāi)發(fā)人員以 Fluent 和線程安全的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)重試、斷路、超時(shí)、隔離和回退策略。

這個(gè)描述有點(diǎn)抽象，我們一起來(lái)理解一下。

首先這里的說(shuō)的瞬態(tài)故障包含了程序發(fā)生的異常和出現(xiàn)不符合開(kāi)發(fā)者預(yù)期的結(jié)果。所謂瞬態(tài)故障，就是說(shuō)故障不是必然會(huì)發(fā)生的，而是偶然可能會(huì)發(fā)生的，比如網(wǎng)絡(luò)偶爾會(huì)突然出現(xiàn)不穩(wěn)定或無(wú)法訪問(wèn)這種故障。至于彈性，就是指應(yīng)對(duì)故障 Polly 的處理策略具有多樣性和靈活性，它的各種策略可以靈活地定義和組合。

下面來(lái)演示一個(gè)例子，大家就更清楚了。

故障處理策略示例

安慣例，創(chuàng)建一個(gè)空的 Console 項(xiàng)目，和安裝 NuGet 包：

Install-Package Polly

Polly 的異常處理策略的基本用法可以分為三個(gè)步驟，步驟說(shuō)明包含在下面代碼中：

static void Main(string[] args)
{
Policy
  // 1. 指定要處理什么異常
  .Handle<HttpRequestException>()
  //  或者指定需要處理什么樣的錯(cuò)誤返回
  .OrResult<HttpResponseMessage>(r => r.StatusCode == HttpStatusCode.BadGateway)
  // 2. 指定重試次數(shù)和重試策略
  .Retry(3, (exception, retryCount, context) =>
  {
    Console.WriteLine($"開(kāi)始第 {retryCount} 次重試：");
  })
  // 3. 執(zhí)行具體任務(wù)
  .Execute(ExecuteMockRequest);

Console.WriteLine("程序結(jié)束，按任意鍵退出。");
Console.ReadKey();
}

static HttpResponseMessage ExecuteMockRequest()
{
// 模擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求
Console.WriteLine("正在執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求...");
Thread.Sleep(3000);
 // 模擬網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤
return new HttpResponseMessage(HttpStatusCode.BadGateway);
}

從例子中可以看到，Polly 的 API 支持流式（Fluent）調(diào)用，使用起來(lái)很方便。這個(gè)示例對(duì)錯(cuò)誤處理的策略很簡(jiǎn)單，當(dāng)發(fā)生請(qǐng)求異常或網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤時(shí)，就重試 3 次。我們可以從下面的運(yùn)行結(jié)果圖看到這個(gè)策略的執(zhí)行過(guò)程：

.NET 開(kāi)源項(xiàng)目Polly的簡(jiǎn)單介紹

下面具體來(lái)看 Polly 支持的各種故障處理策略。

Polly 的七種策略

Polly 可以實(shí)現(xiàn)重試、斷路、超時(shí)、隔離、回退和緩存策略，下面給出這些策略的應(yīng)用場(chǎng)景說(shuō)明和基本使用方法。

重試（Retry）

出現(xiàn)故障自動(dòng)重試，這個(gè)是很常見(jiàn)的場(chǎng)景，上面也已經(jīng)給出例子了，這里不再細(xì)述。

斷路（Circuit-breaker）

當(dāng)系統(tǒng)遇到嚴(yán)重問(wèn)題時(shí)，快速回饋失敗比讓用戶/調(diào)用者等待要好，限制系統(tǒng)出錯(cuò)的體量，有助于系統(tǒng)恢復(fù)。比如，當(dāng)我們?nèi)フ{(diào)一個(gè)第三方的 API，有很長(zhǎng)一段時(shí)間 API 都沒(méi)有響應(yīng)，可能對(duì)方服務(wù)器癱瘓了。如果我們的系統(tǒng)還不停地重試，不僅會(huì)加重系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，還會(huì)可能導(dǎo)致系統(tǒng)其它任務(wù)受影響。所以，當(dāng)系統(tǒng)出錯(cuò)的次數(shù)超過(guò)了指定的閾值，就要中斷當(dāng)前線路，等待一段時(shí)間后再繼續(xù)。

下面是一個(gè)基本的斷路策略的使用方式：

Policy.Handle<SomeException>()
.CircuitBreaker(2, TimeSpan.FromMinutes(1));

這句代碼設(shè)定的策略是，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)兩次某個(gè)異常時(shí)，就停下來(lái)，等待 1 分鐘后再繼續(xù)。這是基本的用法，你還可以在斷路時(shí)定義中斷的回調(diào)和重啟的回調(diào)。

超時(shí)（Timeout）

當(dāng)系統(tǒng)超過(guò)一定時(shí)間的等待，我們就幾乎可以判斷不可能會(huì)有成功的結(jié)果。比如平時(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求瞬間就完成了，如果有一次網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求超過(guò)了 30 秒還沒(méi)完成，我們就知道這次大概率是不會(huì)返回成功的結(jié)果了。因此，我們需要設(shè)置系統(tǒng)的超時(shí)時(shí)間，避免系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間做無(wú)謂的等待。

下面是超時(shí)策略的一個(gè)基本用法：

Policy.Timeout(30, onTimeout: (context, timespan, task) =>
{
// do something
});

這里設(shè)置了超時(shí)時(shí)間不能超過(guò) 30 秒，否則就認(rèn)為是錯(cuò)誤的結(jié)果，并執(zhí)行回調(diào)。

隔離（Bulkhead Isolation）

當(dāng)系統(tǒng)的一處出現(xiàn)故障時(shí)，可能促發(fā)多個(gè)失敗的調(diào)用，很容易耗盡主機(jī)的資源(如 CPU)。下游系統(tǒng)出現(xiàn)故障可能導(dǎo)致上游的故障的調(diào)用，甚至可能蔓延到導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。所以要將可控的操作限制在一個(gè)固定大小的資源池中，以隔離有潛在可能相互影響的操作。

下面是隔離策略的一個(gè)基本用法：

Policy.Bulkhead(12, context =>
{
// do something
});

這個(gè)策略是最多允許 12 個(gè)線程并發(fā)執(zhí)行，如果執(zhí)行被拒絕，則執(zhí)行回調(diào)。

回退（Fallback）

有些錯(cuò)誤無(wú)法避免，就要有備用的方案。這個(gè)就像瀏覽器不支持一些新的 CSS 特性就要額外引用一個(gè) polyfill 一樣。一般情況，當(dāng)無(wú)法避免的錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，我們要有一個(gè)合理的返回來(lái)代替失敗。

比如很常見(jiàn)的一個(gè)場(chǎng)景是，當(dāng)用戶沒(méi)有上傳頭像時(shí)，我們就給他一個(gè)默認(rèn)頭像，這種策略可以這樣定義：

Policy.Handle<Whatever>()
.Fallback<UserAvatar>(() => UserAvatar.GetRandomAvatar())

緩存（Cache）

一般我們會(huì)把頻繁使用且不會(huì)怎么變化的資源緩存起來(lái)，以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。如果不對(duì)緩存資源的調(diào)用進(jìn)行封裝，那么我們調(diào)用的時(shí)候就要先判斷緩存中有沒(méi)有這個(gè)資源，有的話就從緩存返回，否則就從資源存儲(chǔ)的地方（比如數(shù)據(jù)庫(kù)）獲取后緩存起來(lái)，再返回，而且有時(shí)還要考慮緩存過(guò)期和如何更新緩存的問(wèn)題。Polly 提供了緩存策略的支持，使得問(wèn)題變得簡(jiǎn)單。

var memoryCacheProvider = new MemoryCacheProvider(myMemoryCache);
var cachePolicy = Policy.Cache(memoryCacheProvider, TimeSpan.FromMinutes(5));
TResult result = cachePolicy.Execute(context => getFoo(), new Context("FooKey"));

這是官方的一個(gè)使用示例用法，它定義了緩存 5 分鐘過(guò)期的策略，然后把這個(gè)策略應(yīng)用在指定的 Key（即FooKey）上。

這一塊內(nèi)容值得用一整篇的內(nèi)容來(lái)講，下次有機(jī)會(huì)再詳細(xì)講講 Polly 的緩存策略。

策略包（Policy Wrap）

一種操作會(huì)有多種不同的故障，而不同的故障處理需要不同的策略。這些不同的策略必須包在一起，作為一個(gè)策略包，才能應(yīng)用在同一種操作上。這就是文章開(kāi)頭說(shuō)的 Polly 的彈性，即各種不同的策略能夠靈活地組合起來(lái)。

策略包的基本用法是這樣的：

var policyWrap = Policy
.Wrap(fallback, cache, retry, breaker, timeout, bulkhead);
policyWrap.Execute(...);

先是把預(yù)先定義好的多種不同的策略包在一起，作為一個(gè)整體策略，然后應(yīng)用在同一個(gè)操作上。

總結(jié)

本文先是對(duì) Polly 做了一個(gè)簡(jiǎn)單介紹，通過(guò)一個(gè)例子讓大家知道了 Polly 的基本用法和步驟，然后分別介紹了 Polly 的七種策略。其實(shí) Polly 遠(yuǎn)比本文講的要強(qiáng)大，但由于篇幅的限制和精力有限，只能籠統(tǒng)地給大家做個(gè)介紹，更多的應(yīng)用場(chǎng)景還需要結(jié)合實(shí)際的例子才能講清楚。要深入研究，可以前往查看 Polly 的 GitHub 主頁(yè)和 Wiki 文檔。

以上就是.NET 開(kāi)源項(xiàng)目Polly的簡(jiǎn)單介紹的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于.NET 開(kāi)源項(xiàng)目Polly的資料請(qǐng)關(guān)注服務(wù)器之家其它相關(guān)文章！

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