降级和熔断都属于保护系统的一种容错方式，在微服务中我们常见的容错有超时重试、限流、隔离、降级、熔断等等，本篇主要围降级和熔断来聊，首先聊一聊降级，然后再讲熔断，最后列举两者的区别。

1.什么是降级？

降级是指在系统面临异常情况或高负载时，有意地减少某些非核心功能或服务的质量，以保证核心功能的可用性。

1.1 降级的目标

•弃车保帅，保证核心功能的可用性

•提高系统的稳定性

1.2 降级的策略

•功能降级 ：降低某些功能的质量或可用性，例如缩短搜索时间周期、减少搜索结果的数量、降低图像质量等等。这可以通过调整算法、减少数据处理步骤或降低服务的响应时间来实现。

•服务降级：在微服务架构中，可以针对不同服务进行降级，当某个服务出现故障或异常时，可以停止对该服务的请求或切换到备用服务。

•数据降级：降低数据的精确性或实时性，例如使用缓存数据代替实时计算结果，以提高系统的响应速度和吞吐量。

•用户界面降级：简化用户界面或隐藏某些功能，以提供更好的响应性和用户体验。

1.3 降级级别

•完全降级：完全停止某些功能或服务，只提供核心功能。这是最严格的降级级别，适用于特别紧急的情况，需要快速减轻系统负载。

•部分降级：减少某些功能或服务的质量或可用性，但仍然提供一些基本的降级功能。这是一种平衡系统可用性和功能的方式。

•渐进降级：根据系统负载或异常情况的严重程度，逐步降低功能或服务的质量，并根据需要逐步恢复。这种方式可以根据不同的情况和需求进行动态调整。

1.4 什么时候降级？

• 高负载情况：当系统面临高并发请求或资源紧张时，可以通过降级一些非关键功能来减轻系统负载，确保核心功能的稳定性。

• 异常情况：例如，当系统遭受网络故障、第三方服务不可用或硬件故障等异常情况时，可以降级一些功能以保证系统的可用性。

• 限制资源消耗：当系统资源有限时，可以通过降级一些资源密集型的功能或服务，以确保系统的正常运行。

1.5 降级的机制

•自动：在系统负载或异常情况的时候自动降级，在得到改善时，可以自动触发功能或服务的恢复，逐步恢复到正常状态。最简单的比如当核心查询接口返回异常时切换到备用查询接口或者统一走默认结果，当核心查询接口恢复时自动恢复。（例1：时间切片接口，核心接口异常时，返回配置的默认的时间切片信息）

•手动：对于较为复杂或敏感的功能，可能需要手动干预来确保恢复过程的正确性和安全性。这可能需要人工操作或经过详细的测试和验证。

1.6 降级的通知和沟通

•用户通知：如果降级会对用户产生明显影响，应及时向用户发出通知，解释情况，并提供备选方案或解决方案，以减少用户的困扰。

•内部沟通：在降级期间，及时与团队成员、利益相关者和管理层进行沟通，共享降级的原因、影响和计划，确保大家都了解当前的系统状态和下一步的计划。

1.7 降级的监控和反馈

•监控系统：建立监控系统来追踪系统性能、负载和降级状态。监测关键性能指标，例如请求响应时间、错误率、资源利用率等，以及降级触发的条件。

•告警和日志记录：设置适当的告警机制，以便在降级触发时及时通知相关团队。同时，记录降级事件和原因的详细日志，以便后续分析和故障排查。

1.8 降级预案和演练

在进行降级时，需要仔细评估和权衡非关键功能的重要性和影响，确保降级不会严重影响用户体验或业务流程。

•业务优先级：根据业务功能的重要性和关键性，确定哪些功能应该是核心功能，不容忽视。优先保护和保证这些核心功能的可用性。

•风险评估：评估降级对用户体验、业务流程以及系统整体的影响。权衡降级对功能、性能和用户体验的损失，以及在降级后可能导致的潜在风险。

•文档记录：详细记录降级策略、配置和操作指南。这有助于团队成员了解和遵循正确的降级流程，并减少错误和混淆。

•培训和演练：定期进行培训和演练，以确保团队对降级策略和操作的熟悉程度。这可以提高团队的响应能力和降级处理的效率。

总结：降级是系统容错的一种重要策略，可以帮助应对系统面临的异常情况和高负载。在实施降级策略时，需要综合考虑业务需求、用户体验和系统稳定性，并与监控、告警、恢复和沟通机制相结合，以确保系统在困难时刻仍然能够提供核心功能和可用性。

2.什么是熔断？

熔断这一概念来源于电子工程中的断路器（Circuit Breaker）。在微服务架构中熔断是一种容错机制，当某个服务调用出现异常，如超时、多次失败等情况时，系统会自动切断对该服务的调用，以避免故障传播，确保系统的整体稳定性和可用性。这种牺牲局部，保全整体的措施就叫做熔断。

2.1 熔断的目标

•防止故障传播：当一个服务出现问题时，通过熔断机制迅速切断调用，避免影响其他依赖的服务。

•提高系统恢复速度：当故障服务恢复后，可以快速重新建立连接，减少系统恢复正常运行的时间。

2.2 熔断的策略

•服务熔断：当某个服务调用失败达到一定次数或超时，触发熔断机制，暂停对该服务的调用。

•数据熔断：在数据处理过程中，如果出现异常，可以选择返回默认数据或空数据，避免数据处理错误传播。

•接口熔断：对于特定的接口调用，当检测到异常情况时，返回预定义的错误响应，避免接口调用失败影响整个服务。

2.3 应用场景

熔断机制通常用于微服务架构中的服务调用链路。当服务调用链路中的某个服务出现异常时，熔断机制可以快速地切断服务调用，避免请求继续传递，从而保护系统的可用性和稳定性。就像保险丝在电路中起到保护作用一样，熔断机制在微服务架构中也起到了类似的作用，保护系统的正常运行。

2.4 熔断的重要性

如果不采取熔断措施，我们的系统会怎样呢？我们来看一个栗子。当前系统中有A，B，C三个服务，服务A是上游，服务B是中游，服务C是下游。一旦下游服务C因某些原因变得不可用，积压了大量请求，服务B的请求线程也随之阻塞。线程资源逐渐耗尽，使得服务B也变得不可用。紧接着，服务A也变为不可用，整个调用链路被拖垮。像这种调用链路的连锁故障，叫做雪崩。

服务熔断是应对雪崩效应的一种微服务链路保护机制。例如在高压电路中，如果某个地方的电压过高，熔断器就会熔断，对电路进行保护。同样，在微服务架构中，熔断机制也是起着类似的作用。当调用链路的某个微服务不可用或者响应时间太长时，会进行服务熔断，不再有该节点微服务的调用，快速返回错误的响应信息。当检测到该节点微服务调用响应正常后，恢复调用链路。同时，熔断机制还可以提高故障排查效率，快速定位故障原因。

3.降级和熔断的区别？

服务降级是指当系统出现异常时，将非核心服务或功能的优先级降低，从而保证核心服务的可用性。服务降级的实现方式通常是在服务启动时指定其优先级，当系统出现异常时，根据系统当前的负载情况，将非核心服务的优先级降低，从而减少对系统资源的占用，保证核心服务的可用性。服务降级的目的是为了在系统出现异常时，保证核心服务的可用性，从而提高系统的整体可用性。

服务熔断是指当某个服务出现异常时，快速切断对该服务的调用，从而防止异常在系统中传播，保证系统的可用性。服务熔断的实现方式通常是通过断路器实现的，断路器可以检测服务之间的依赖关系，以及服务出现异常的情况，从而快速切断对该服务的调用。服务熔断的目的是为了防止服务异常在系统中传播，从而保证系统的可用性。服务熔断可以说是服务降级的一种特殊情况。