Spring Cloud Circuit Breaker – Podstawy i Implementacja

Dlaczego Spring Cloud Circuit Breaker jest ważny?

W architekturze microservices aplikacje są ze sobą ściśle powiązane przez wywołania HTTP. Gdy jedna usługa zaczyna działać wolno lub zawodzi, może to spowodować kaskadową awarię całego systemu. Circuit Breaker działa jak bezpiecznik elektryczny – gdy wykryje problemy, „otwiera obwód” i zapobiega dalszym wywołaniom do uszkodzonej usługi, dając jej czas na regenerację.

Z perspektywy biznesowej oznacza to większą stabilność aplikacji, lepsze doświadczenie użytkownika i mniej nocnych telefonów od operations team.

Czym jest Circuit Breaker?

Circuit Breaker ma三 stany:
– **CLOSED** – normalne działanie, wywołania przechodzą
– **OPEN** – obwód otwarty, wszystkie wywołania są odrzucane
– **HALF-OPEN** – testowy stan, przepuszcza ograniczoną liczbę wywołań

Konfiguracja Spring Cloud Circuit Breaker

Najpierw dodaj dependency do pom.xml:

    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-netflix-hystrix


    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard

Włącz Circuit Breaker w głównej klasie aplikacji:

@SpringBootApplication
@EnableCircuitBreaker
@EnableHystrixDashboard
public class OrderServiceApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderServiceApplication.class, args);
    }
}

Implementacja Circuit Breaker

Oto przykład serwisu który wywołuje zewnętrzny API z Circuit Breaker:

@Service
public class PaymentService {
    
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    
    @HystrixCommand(
        fallbackMethod = "getPaymentFallback",
        commandProperties = {
            @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "3000"),
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "10"),
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage", value = "50"),
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds", value = "10000")
        }
    )
    public PaymentResult processPayment(PaymentRequest request) {
        String url = "http://payment-service/api/payments";
        return restTemplate.postForObject(url, request, PaymentResult.class);
    }
    
    // Fallback method - wywołana gdy Circuit Breaker jest OPEN
    public PaymentResult getPaymentFallback(PaymentRequest request) {
        return PaymentResult.builder()
            .status("DEFERRED")
            .message("Payment service temporarily unavailable. Transaction queued for later processing.")
            .transactionId(UUID.randomUUID().toString())
            .build();
    }
}

Konfiguracja parametrów Circuit Breaker

Kluczowe parametry Hystrix w application.yml:

hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 3000
      circuitBreaker:
        requestVolumeThreshold: 10      # Min liczba requestów w oknie
        errorThresholdPercentage: 50    # Procent błędów powodujący otwarcie
        sleepWindowInMilliseconds: 10000 # Czas oczekiwania w stanie OPEN
      metrics:
        rollingStats:
          timeInMilliseconds: 20000     # Okno czasowe dla statystyk

Monitorowanie z Hystrix Dashboard

Hystrix Dashboard pozwala monitorować stan Circuit Breaker w czasie rzeczywistym:

@RestController
public class HystrixStreamController {
    
    @RequestMapping("/health")
    public String health() {
        return "OK";
    }
}

Konfiguracja w application.yml:

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: hystrix.stream
  endpoint:
    hystrix:
      stream:
        enabled: true

Dashboard będzie dostępny pod: http://localhost:8080/hystrix

Najlepsze praktyki

### Fallback strategies:
1. **Cache fallback** – zwróć dane z local cache
2. **Default values** – ustaw rozsądne wartości domyślne
3. **Queue for later** – odłóż żądanie do kolejki
4. **Alternative service** – użyj backup service

@Service 
public class UserService {
    
    @Autowired
    private UserCache userCache;
    
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "getUserFromCache")
    public User getUser(Long userId) {
        return restTemplate.getForObject("/api/users/" + userId, User.class);
    }
    
    public User getUserFromCache(Long userId) {
        User cachedUser = userCache.get(userId);
        if (cachedUser != null) {
            return cachedUser;
        }
        
        // Zwróć podstawowe informacje gdy brak cache
        return User.builder()
            .id(userId)
            .name("User " + userId)
            .status("UNKNOWN_STATUS")
            .build();
    }
}

Testing Circuit Breaker

Test jednostkowy Circuit Breaker z mockowanym service:

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class PaymentServiceTest {
    
    @Autowired
    private PaymentService paymentService;
    
    @MockBean
    private RestTemplate restTemplate;
    
    @Test
    public void shouldCallFallbackWhenServiceFails() {
        // Given
        PaymentRequest request = new PaymentRequest("123", 100.0);
        when(restTemplate.postForObject(anyString(), any(), eq(PaymentResult.class)))
            .thenThrow(new RuntimeException("Service unavailable"));
        
        // When
        PaymentResult result = paymentService.processPayment(request);
        
        // Then
        assertThat(result.getStatus()).isEqualTo("DEFERRED");
        assertThat(result.getMessage()).contains("temporarily unavailable");
    }
}

Przydatne zasoby:

• Spring Cloud Circuit Breaker Documentation
• Netflix Hystrix GitHub
• Martin Fowler – Circuit Breaker Pattern
• Resilience4j Documentation

Masz pytania o implementację Circuit Breaker w Twoim projekcie? Podziel się swoimi doświadczeniami w komentarzach!