设计支持多级重试和熔断机制的自定义异常处理框架 -

题目

设计支持多级重试和熔断机制的自定义异常处理框架

信息

类型：问答
难度：⭐⭐⭐

考点

自定义异常设计,异常传播控制,重试策略实现,资源安全清理,熔断机制集成

快速回答

实现要点：

创建带错误分类的自定义异常体系
使用责任链模式实现多级重试策略（立即重试/延迟重试）
通过熔断器模式防止级联故障
确保重试过程中的资源安全和线程安全
利用finally块和try-with-resources保障资源释放

## 解析

核心设计原理

在分布式系统中，需要处理网络抖动、服务暂时不可用等场景。本框架需实现：

异常分类体系：区分可重试异常（如网络超时）和不可重试异常（如验证失败）
重试策略：支持指数退避、固定间隔等多级重试逻辑
熔断机制：当失败率超过阈值时自动熔断，避免雪崩效应
资源安全：确保重试过程中资源不被泄露

代码实现示例

// 1. 自定义异常体系
public class RetryableException extends Exception {
    private final ErrorType errorType; // 枚举: NETWORK, SERVER_UNAVAILABLE等
}

// 2. 熔断器实现
public class CircuitBreaker {
    private int failureThreshold;
    private long resetTimeout;
    private volatile State state = State.CLOSED;

    enum State { CLOSED, OPEN, HALF_OPEN }

    public void execute(Runnable task) throws CircuitOpenException {
        if (state == State.OPEN) throw new CircuitOpenException();
        try {
            task.run();
            recordSuccess();
        } catch (Exception e) {
            recordFailure();
            throw e;
        }
    }
}

// 3. 重试执行器（核心）
public class RetryExecutor {
    private final CircuitBreaker circuitBreaker;

    public <T> T execute(RetryCallable<T> callable, int maxAttempts) 
        throws Exception {

        int attempt = 0;
        while (attempt < maxAttempts) {
            try (Resource resource = acquireResource()) { // 自动资源管理
                circuitBreaker.execute(() -> {
                    return callable.call(resource); // 业务逻辑执行
                });
                break;
            } catch (RetryableException e) {
                if (++attempt >= maxAttempts) throw e;
                Thread.sleep(calculateBackoff(attempt)); // 指数退避
            } catch (NonRetryableException e) {
                throw e; // 直接抛出不可重试异常
            }
        }
    }
}

最佳实践

异常分类：明确区分业务异常（不可重试）和系统异常（可重试）
资源清理：使用try-with-resources确保每次重试都重新获取资源
线程安全：熔断器状态使用volatile+CAS操作保证可见性
监控集成：记录重试次数和熔断状态用于系统监控

常见错误

错误类型	后果	解决方案
未重置重试状态	导致无限重试	设置最大尝试次数+熔断超时
资源未释放	连接泄漏/内存溢出	在finally块中清理或使用try-with-resources
忽略InterruptedException	无法响应线程中断	恢复中断状态：Thread.currentThread().interrupt()