带失败阈值的熔断器

概述

带失败阈值的熔断器：连续失败达到阈值后熔断，在打开期间短路调用，并以半开状态探测恢复情况。

解决什么问题

本示例演示如何用 Go 实现「带失败阈值的熔断器」。它聚焦一个具体且可复用的技术要点，把完整实现与必要说明放在一起，读者可以直接复制使用，也可以据此理解背后的设计思路与取舍。示例刻意保持职责单一，避免把多个无关功能揉进同一段代码，从而降低理解与复用成本。

核心思路

代码在进入核心逻辑前先做输入与边界检查，对非法参数提前返回或抛出明确错误，避免错误状态在下游扩散。核心处理部分尽量保持清晰、可预测，把校验、计算与状态变更分离，使逻辑更易于测试和推演。对于可能失败或耗时的操作，示例显式处理失败路径并给出清晰的错误信息，而不是让异常静默吞没，从而缩短排查时间。

适用场景

本示例适用于以下场景：可靠性与故障处理。在实际项目中，应根据真实负载与输入规模调整参数与容量，关注边界条件与并发情形下的行为，并用单元测试或集成测试锁定预期结果，防止后续修改悄然改变行为。

注意事项

把示例用于生产环境时，应结合团队的编码规范、错误处理约定与可观测性要求加以调整。例如补充结构化日志以便追踪，明确超时与重试策略以提升健壮性，并对用户输入做必要校验以满足安全边界要求。理解示例背后的原理，往往比直接复制代码更重要，因为需求变化时通常需要对参数与结构做出调整。

代码示例

package breaker

import (
	"errors"
	"sync"
	"time"
)

type State int

const (
	Closed State = iota
	Open
	HalfOpen
)

var ErrOpen = errors.New("circuit breaker is open")

type Breaker struct {
	mu           sync.Mutex
	state        State
	failures     int
	threshold    int
	openedAt     time.Time
	resetTimeout time.Duration
}

func (b *Breaker) Call(fn func() error) error {
	b.mu.Lock()
	if b.state == Open {
		if time.Since(b.openedAt) < b.resetTimeout {
			b.mu.Unlock()
			return ErrOpen
		}
		b.state = HalfOpen
	}
	b.mu.Unlock()

	err := fn()

	b.mu.Lock()
	defer b.mu.Unlock()
	if err != nil {
		b.failures++
		if b.failures >= b.threshold {
			b.state = Open
			b.openedAt = time.Now()
		}
		return err
	}
	b.failures = 0
	b.state = Closed
	return nil
}