M

MLOG

Türkçe

Uygulama direncini ve kararlılığını artıran hata toleransı için Devre Kesici desenini keşfedin. Uygulamasını, faydalarını ve gerçek dünya örneklerini öğrenin.

Devre Kesici: Modern Uygulamalar için Sağlam bir Hata Toleransı Deseni

Yazılım geliştirme alanında, özellikle mikroservis mimarilerinde ve dağıtık sistemlerde, uygulama direncini sağlamak çok önemlidir. Bileşenler arızalandığında, zincirleme arızaları önlemek ve kararlı, duyarlı bir kullanıcı deneyimi sürdürmek hayati önem taşır. Devre Kesici deseni, bu tür senaryolarda hata toleransı ve zarif bir şekilde işlevsellik azaltma (graceful degradation) sağlamak için güçlü bir çözüm olarak ortaya çıkar.

Devre Kesici Deseni Nedir?

Devre Kesici deseni, devreleri aşırı akımın neden olduğu hasardan koruyan elektrik devre kesicilerinden esinlenmiştir. Yazılımda, başarısız olabilecek işlemler için bir vekil (proxy) görevi görür ve bir uygulamanın başarısız olması muhtemel bir işlemi tekrar tekrar yürütmeye çalışmasını engeller. Bu proaktif yaklaşım, kaynak israfını önler, gecikmeyi azaltır ve nihayetinde sistem kararlılığını artırır.

Temel fikir, bir servis sürekli olarak yanıt vermede başarısız olduğunda, devre kesicinin 'açılması' ve o servise daha fazla istek gönderilmesini engellemesidir. Belirli bir süre sonra, devre kesici 'yarı açık' duruma geçer ve sınırlı sayıda test isteğinin geçmesine izin verir. Bu istekler başarılı olursa, devre kesici 'kapanır' ve normal çalışmaya devam eder. Başarısız olurlarsa, devre kesici açık kalır ve döngü tekrarlanır.

Devre Kesicinin Durumları

Devre kesici üç ayrı durumda çalışır:

Devre Kesici Desenini Kullanmanın Faydaları

Devre Kesici desenini uygulamak birçok önemli fayda sağlar:

Uygulamayla İlgili Dikkat Edilmesi Gerekenler

Devre Kesici desenini etkili bir şekilde uygulamak, birkaç faktörün dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir:

Örnek Uygulamalar

Devre Kesici deseni çeşitli programlama dilleri ve framework'ler kullanılarak uygulanabilir. İşte bazı örnekler:

Resilience4j ile Java

Resilience4j, Devre Kesici, Yeniden Deneme (Retry), Hız Sınırlayıcı (Rate Limiter) ve Bölme (Bulkhead) dahil olmak üzere kapsamlı bir hata toleransı araçları paketi sunan popüler bir Java kütüphanesidir. İşte temel bir örnek:


CircuitBreakerConfig circuitBreakerConfig = CircuitBreakerConfig.custom()
    .failureRateThreshold(50)
    .waitDurationInOpenState(Duration.ofMillis(1000))
    .permittedNumberOfCallsInHalfOpenState(2)
    .slidingWindowSize(10)
    .build();

CircuitBreaker circuitBreaker = CircuitBreaker.of("myService", circuitBreakerConfig);

Supplier<String> decoratedSupplier = CircuitBreaker
    .decorateSupplier(circuitBreaker, () -> myRemoteService.getData());

try {
    String result = decoratedSupplier.get();
    // Sonucu işle
} catch (RequestNotPermitted e) {
    // Açık devreyi yönet
    System.err.println("Circuit is open: " + e.getMessage());
}

Pybreaker ile Python

Pybreaker, basit ve kullanımı kolay bir Devre Kesici uygulaması sağlayan bir Python kütüphanesidir.


import pybreaker

breaker = pybreaker.CircuitBreaker(fail_max=3, reset_timeout=10)

@breaker
def unreliable_function():
    # Güvenilir olmayan fonksiyon çağrınız buraya
    pass

try:
    unreliable_function()
except pybreaker.CircuitBreakerError:
    print("Circuit Breaker is open!")

Polly ile .NET

Polly, geliştiricilerin Yeniden Deneme, Devre Kesici, Zaman Aşımı ve Bölme gibi politikaları akıcı ve birleştirilebilir bir şekilde ifade etmelerine olanak tanıyan bir .NET direnç ve geçici hata yönetimi kütüphanesidir.


var circuitBreakerPolicy = Policy
    .Handle<Exception>()
    .CircuitBreakerAsync(
        exceptionsAllowedBeforeBreaking: 3,
        durationOfBreak: TimeSpan.FromSeconds(10),
        onBreak: (exception, timespan) =>
        {
            Console.WriteLine("Circuit Breaker opened: " + exception.Message);
        },
        onReset: () =>
        {
            Console.WriteLine("Circuit Breaker reset.");
        },
        onHalfOpen: () =>
        {
            Console.WriteLine("Circuit Breaker half-opened.");
        });


try
{
    await circuitBreakerPolicy.ExecuteAsync(async () =>
    {
        // Güvenilir olmayan operasyonunuz buraya
        await MyRemoteService.GetDataAsync();
    });
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine("Handled exception: " + ex.Message);
}

Gerçek Dünya Örnekleri

Devre Kesici deseni, çeşitli endüstrilerde ve uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır:

Devre Kesici ve Yeniden Deneme Deseni Karşılaştırması

Hem Devre Kesici hem de Yeniden Deneme desenleri hata toleransı için kullanılsa da, farklı amaçlara hizmet ederler.

Bazı durumlarda, bu desenler birlikte kullanılabilir. Örneğin, bir Devre Kesici içinde bir Yeniden Deneme deseni uygulayabilirsiniz. Devre Kesici, servis sürekli olarak başarısız oluyorsa aşırı yeniden denemeleri önlerken, Yeniden Deneme deseni Devre Kesici tetiklenmeden önce geçici hataları yönetir.

Kaçınılması Gereken Anti-Desenler

Devre Kesici güçlü bir araç olsa da, potansiyel anti-desenlerin farkında olmak önemlidir:

İleri Düzey Kavramlar

Sonuç

Devre Kesici deseni, özellikle mikroservis mimarilerinde ve dağıtık sistemlerde, dirençli ve hata toleranslı uygulamalar oluşturmak için temel bir araçtır. Zincirleme arızaları önleyerek, gecikmeyi azaltarak ve zarif işlevsellik azaltmayı mümkün kılarak, uygulama kararlılığını artırır ve kullanıcı deneyimini iyileştirir. Uygulama ayrıntılarını dikkatlice göz önünde bulundurarak ve yaygın anti-desenlerden kaçınarak, daha sağlam ve güvenilir yazılım sistemleri oluşturmak için Devre Kesici deseninden etkili bir şekilde yararlanabilirsiniz. Küresel uygulanabilirliği, onu çeşitli ve uluslararası bir kullanıcı tabanı için tasarlanmış herhangi bir uygulama için kritik bir husus haline getirir. Devre Kesici desenini anlamak ve uygulamak, modern yazılım mühendisliği uygulamaları için çok önemlidir. Geliştiriciler, potansiyel arızaları proaktif olarak ele alarak, dağıtık bilişimin kaçınılmaz zorluklarıyla başa çıkmak için daha donanımlı sistemler oluşturabilirler.