Erklären Sie das Funktionsprinzip und den Zweck des Circuit Breaker-Komponenten in Zuverlässigkeitssystemen.

Die Komponente Circuit Breaker wird verwendet, um die Zuverlässigkeit verteilter Systeme zu erhöhen, indem wiederholte Versuche, einen nicht funktionierenden Dienst aufzurufen, vermieden werden und die Systembelastung reduziert wird.

Funktionsprinzip:

1. Geschlossener Zustand: Alle Anfragen werden wie üblich verarbeitet.
2. Offener Zustand: Wenn die Fehlerzahl einen Schwellenwert überschreitet, «öffnet» sich der Circuit Breaker und blockiert weitere Anfragen, indem er sofort einen Fehler oder eine alternative Antwort zurückgibt.
3. Halboffener Zustand: Nach einiger Zeit nach dem Öffnen erlaubt der Circuit Breaker eine begrenzte Anzahl von Anfragen, um zu prüfen, ob der Dienst wiederhergestellt ist.

Wenn die Anfragen erfolgreich sind, wechselt er zurück in den geschlossenen Zustand, andernfalls öffnet er sich erneut.

Dies verhindert eine Überlastung des ausgefallenen Dienstes und gibt ihm Zeit zur Wiederherstellung, was die Gesamstabilität des Systems verbessert.

Beispiel in Go (vereinfachte Version):

// Pseudocode
cb := NewCircuitBreaker(3, time.Minute) // 3 Fehler - öffnet für 1 Minute

if cb.AllowRequest() {
    err := callRemoteService()
    if err != nil {
        cb.RecordFailure()
    } else {
        cb.RecordSuccess()
    }
} else {
    // Fehler sofort zurückgeben, Dienst nicht verfügbar
}