限流与熔断的算法实现对比

背景

流量治理是服务稳定性的底座。限流控制"进多少"，熔断控制"断了谁"，两者常被混用，但解决的问题完全不同。

限流算法对比

固定窗口计数

实现最简单：每分钟计数，超阈值拒绝。缺点是窗口边界突变——第 59 秒打满、第 61 秒再打满，实际两秒内通过了两倍配额。

滑动窗口

把窗口细分成若干小格，按时间滑动统计，解决了边界问题，精度取决于格子粒度。代价是内存开销随粒度线性增长。

令牌桶

以恒定速率生成令牌，请求取令牌才放行，桶内可积累一定令牌以应对突发。既能限平均速率，又能容忍短时突发，是实践中最常用的方案。

漏桶

请求先入桶，以固定速率流出，超出桶容量则拒绝。它强制均匀输出，适合保护下游不被突发压垮，但不允许突发。

选择思路：需要容忍突发用令牌桶，需要严格平滑用漏桶，实现成本敏感可用滑动窗口。

熔断器状态机

熔断器是有限状态机，三个状态：

关闭：正常放行，同时统计失败率。打开：失败率超阈值后切断调用，直接返回降级结果。半开：打开后经过冷却时间，放行少量试探请求，成功则回到关闭，失败则重新打开。

关键参数

失败率阈值（常见 50%）、最小请求数（样本太少不算熔断）、冷却时长（打开后多久试探）、半开试探数量。参数调得过激会造成抖动，过保守则失去保护意义。

小结

限流是第一道闸，熔断是最后一道保险。限流保护自己不被冲垮，熔断防止自己被慢依赖拖死。两者配合，才能构建有韧性的服务。