Meine Umsetzung des Konzepts CircuitBreaker

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10.09.2024

Das Konzept eines CircuitBreaker ist schon lange bekannt. Ich habe mir zu Studienzwecken einen selber gebaut - eigentlich zwei: Einer ist dafür da, das Logging von gleichartigen Exceptions zu drosseln, der andere für das Entzerren von Versuchen, Ressourcen von URLs nachzuladen. Diese spezielle Variante benötigte ich für EBMap4D: Falls einer der Tile-Server ausfällt, wird ansonsten ständig versucht, die Kacheln neu herunterzuladen. Das frisst nicht nur Rechenzeit, sondern ist auch unnütz.

Die beiden Implementierungen sind hier zur allgemeinen Begutachtung vorgestellt:

import org.slf4j.Logger;

public class ExceptionLoggingCircuitBreaker extends java.lang.Object { private final org.slf4j.Logger EXCEPTION_LOGGER; private final long gracePeriod; private java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Long> lastLoggedTimestamps=new java.util.HashMap(); public ExceptionLoggingCircuitBreaker(Logger EXCEPTION_LOGGER,long gracePeriod) { super(); this.EXCEPTION_LOGGER = EXCEPTION_LOGGER; this.gracePeriod=gracePeriod; } public void trace(java.lang.Throwable e) { java.lang.String msg = e.getMessage(); long now = java.time.Clock.systemDefaultZone().millis(); if (checkExpiration(msg,now)) { EXCEPTION_LOGGER.trace(msg, e); lastLoggedTimestamps.put(msg, now); } } public void debug(java.lang.Throwable e) { java.lang.String msg = e.getMessage(); long now = java.time.Clock.systemDefaultZone().millis(); if (checkExpiration(msg,now)) { EXCEPTION_LOGGER.debug(msg, e); lastLoggedTimestamps.put(msg, now); } } public void info(java.lang.Throwable e) { java.lang.String msg = e.getMessage(); long now = java.time.Clock.systemDefaultZone().millis(); if (checkExpiration(msg,now)) { EXCEPTION_LOGGER.info(msg, e); lastLoggedTimestamps.put(msg, now); } } public void warn(java.lang.Throwable e) { java.lang.String msg = e.getMessage(); long now = java.time.Clock.systemDefaultZone().millis(); if (checkExpiration(msg,now)) { EXCEPTION_LOGGER.warn(msg, e); lastLoggedTimestamps.put(msg, now); } } public void error(java.lang.Throwable e) { java.lang.String msg = e.getMessage(); long now = java.time.Clock.systemDefaultZone().millis(); if (checkExpiration(msg,now)) { EXCEPTION_LOGGER.error(msg, e); lastLoggedTimestamps.put(msg, now); } } private boolean checkExpiration(java.lang.String msg,long now) { if (lastLoggedTimestamps.containsKey(msg) == false) lastLoggedTimestamps.put(msg, Long.valueOf(0)); long backThen = lastLoggedTimestamps.get(msg); return now - backThen > gracePeriod; }

}

import de.elbosso.util.lang.TimestampedItem;

import java.io.IOException; import java.net.MalformedURLException; import java.util.Map; import java.util.Objects; import org.slf4j.event.Level;

public class URLDownloadCircuitBreaker extends java.util.TimerTask { private final static org.slf4j.Logger CLASS_LOGGER =org.slf4j.LoggerFactory.getLogger(URLDownloadCircuitBreaker.class); private final static org.slf4j.Logger EXCEPTION_LOGGER =org.slf4j.LoggerFactory.getLogger("ExceptionCatcher"); private java.util.Map<java.net.URL,TimestampedItem<java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger> > map; private final long retentionTimeInMillis; private final int retentionCounterStartingValue; private java.util.Timer timer;

public URLDownloadCircuitBreaker(long retentionTimeInMillis,int retentionCounterStartingValue) { super(); map=new java.util.HashMap(); this.retentionTimeInMillis=retentionTimeInMillis; this.retentionCounterStartingValue=retentionCounterStartingValue; timer=new java.util.Timer(true); timer.schedule(this,retentionTimeInMillis,retentionTimeInMillis); } private void purge() { java.util.List<java.net.URL> toBeDeleted=new java.util.LinkedList(); for(Map.Entry<java.net.URL,TimestampedItem<java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger> > entry:map.entrySet()) { if(entry.getValue().hasBeenTouchedInTheLastMillis(retentionTimeInMillis)==false) toBeDeleted.add(entry.getKey()); long now=java.util.Calendar.getInstance().getTimeInMillis(); long created=entry.getValue().getFirstseen().getTimeInMillis(); CLASS_LOGGER.trace(""+created+" "+(now-created)); } for(java.net.URL t:toBeDeleted) { CLASS_LOGGER.trace("removing: "+t); map.remove(t); } } public int getCurrentlyBlockedUrlCount() { return map.size(); } public java.awt.image.BufferedImage load(java.net.URL url) throws IOException { java.awt.image.BufferedImage rv=null; if(url!=null) { if(map.containsKey(url)) { map.get(url).touch(); int newValue=map.get(url).getItem().addAndGet(-1); if(newValue==0) map.remove(url); } if(map.containsKey(url)==false) { try { CLASS_LOGGER.trace("actually trying it: "+url); rv = javax.imageio.ImageIO.read(url); CLASS_LOGGER.trace("succeeded"); } catch(java.io.IOException exp) { CLASS_LOGGER.trace("failed"); if(map.containsKey(url)) { map.get(url).touch(); int newValue=map.get(url).getItem().addAndGet(-1); if(newValue==0) map.remove(url); } else { map.put(url, new TimestampedItem(new java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger(retentionCounterStartingValue))); } throw exp; } } } return rv; }

@Override public void run() { purge(); CLASS_LOGGER.trace(Objects.toString(this)+" "+getCurrentlyBlockedUrlCount()); } public static void main(java.lang.String[] args) throws MalformedURLException, InterruptedException { de.elbosso.util.Utilities.configureBasicStdoutLogging(Level.TRACE); java.net.URL url=new java.net.URL("https://github.com/echo/echo"); java.net.URL url1=new java.net.URL("https://github.com/echo/echo1"); URLDownloadCircuitBreaker cb=new URLDownloadCircuitBreaker(300,10); try { java.awt.image.BufferedImage bimg = cb.load(url); if (bimg == null) CLASS_LOGGER.trace("not tried"); else CLASS_LOGGER.trace("should not get here"); } catch (java.io.IOException exp) { CLASS_LOGGER.trace("failed! "); } for(int i=0;i<8;++i) { CLASS_LOGGER.trace(i+" "); java.net.URL u=((i<3)||(i>6))?url:url1; try { java.awt.image.BufferedImage bimg = cb.load(u); if (bimg == null) CLASS_LOGGER.trace("not tried "+u); else CLASS_LOGGER.trace("should not get here"); } catch (java.io.IOException exp) { CLASS_LOGGER.trace("failed! "+u); } java.lang.Thread.currentThread().sleep(100); } try { java.awt.image.BufferedImage bimg = cb.load(url); if (bimg == null) CLASS_LOGGER.trace("not tried"); else CLASS_LOGGER.trace("should not get here"); } catch (java.io.IOException exp) { CLASS_LOGGER.trace("failed!"); } } }

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