Polly入门教程：.NET开发者的容错神器

写在前面

说到.NET开发中的容错处理，我第一个想到的就是Polly库！这个开源项目真的是太实用了。每次遇到网络调用不稳定、第三方API偶尔抽风的情况，我都会想到它。今天就来聊聊这个让无数.NET开发者受益的容错库。

Polly是什么鬼

Polly是一个专门用于.NET的容错和故障处理库。简单说，就是让你的代码在面对各种意外情况时能够优雅地处理，而不是直接挂掉。

想象一下这种场景：你的应用需要调用一个外部API，但这个API时不时会超时或者返回错误。如果没有容错机制，用户可能就会看到各种报错页面。有了Polly，你可以让程序自动重试、降级处理，甚至实现熔断机制！

为什么需要容错处理

现在的应用系统越来越复杂，微服务架构、分布式系统随处可见。在这种环境下，故障不是"会不会发生"的问题，而是"什么时候发生"的问题。

常见的故障场景包括： - 网络延迟或中断 - 第三方服务暂时不可用 - 数据库连接池耗尽 - 服务器过载导致响应缓慢

没有容错机制的系统就像没有保险的汽车，一旦出现问题就是大问题！

安装Polly

最简单的方式就是通过NuGet包管理器安装：

Install-Package Polly

或者使用.NET CLI：

dotnet add package Polly

就这么简单！安装完成后就可以开始使用了。

核心概念解析

在深入使用之前，我们需要理解几个核心概念：

策略（Policy）

这是Polly的核心概念。策略定义了当特定故障发生时应该如何处理。比如重试策略、熔断策略等。

故障（Fault）

指代码执行过程中可能出现的异常或不期望的结果，比如抛出异常、返回特定的错误状态码等。

处理（Handle）

定义策略应该处理哪些类型的故障。可以是特定的异常类型，也可以是满足某种条件的返回值。

重试策略：最基础也最实用

重试策略可能是最常用的容错机制了。当操作失败时，自动重试几次，说不定就成功了呢！

基本重试

```csharp using Polly;

// 创建一个重试策略，最多重试3次 var retryPolicy = Policy .Handle() .Retry(3);

// 使用策略执行操作 await retryPolicy.ExecuteAsync(async () => { // 这里是可能失败的操作 var response = await httpClient.GetAsync("https://api.example.com/data"); return response; }); ```

带延迟的重试

有时候立即重试并不是好主意，特别是在服务器过载的情况下。这时候可以加上延迟：

csharp var retryPolicy = Policy .Handle<HttpRequestException>() .WaitAndRetry(3, retryAttempt => TimeSpan.FromSeconds(Math.Pow(2, retryAttempt)));

这个策略会在第一次重试前等待2秒，第二次等待4秒，第三次等待8秒。这种指数退避算法在实际应用中非常有效！

带条件的重试

并不是所有的错误都值得重试。比如400错误（客户端错误）重试多少次都不会成功：

csharp var retryPolicy = Policy .HandleResult<HttpResponseMessage>(r => !r.IsSuccessStatusCode && r.StatusCode != HttpStatusCode.BadRequest) .WaitAndRetry(3, retryAttempt => TimeSpan.FromSeconds(retryAttempt));

这样就只会在非400错误的情况下重试。

熔断器：保护你的系统

当下游服务持续出现故障时，继续发送请求只会让情况更糟。熔断器模式就像电路中的保险丝，在检测到连续故障后会"跳闸"，阻止后续请求。

csharp var circuitBreakerPolicy = Policy .Handle<HttpRequestException>() .CircuitBreaker(3, TimeSpan.FromMinutes(1));

这个策略会在连续3次失败后打开熔断器，1分钟后尝试恢复。在熔断器打开期间，所有请求都会立即失败，给下游服务恢复的时间。

高级熔断器

csharp var advancedCircuitBreaker = Policy .Handle<HttpRequestException>() .AdvancedCircuitBreaker( failureThreshold: 0.5, // 失败率达到50%时熔断 samplingDuration: TimeSpan.FromSeconds(10), // 采样周期 minimumThroughput: 8, // 最小请求数 durationOfBreak: TimeSpan.FromSeconds(30) // 熔断持续时间 );

这种方式更加智能，基于失败率而不是连续失败次数来决定是否熔断。

超时控制：不让用户无限等待

没有人愿意无限期地等待一个永远不会返回的请求：

```csharp var timeoutPolicy = Policy.TimeoutAsync(10); // 10秒超时

await timeoutPolicy.ExecuteAsync(async cancellationToken => { return await httpClient.GetAsync("https://slow-api.example.com", cancellationToken); }); ```

降级策略：优雅失败

当主要操作失败时，降级策略提供一个备选方案，确保用户至少能得到一些结果：

csharp var fallbackPolicy = Policy .Handle<HttpRequestException>() .FallbackAsync( fallbackValue: "缓存数据或默认值", onFallbackAsync: async (exception, context) => { // 记录降级事件 Console.WriteLine($"执行降级策略: {exception.Exception?.Message}"); } );

策略组合：威力翻倍

真正的威力来自于组合使用多种策略！Polly支持策略包装，让你可以同时应用多种容错机制：

```csharp var combinedPolicy = Policy.Wrap( fallbackPolicy, // 最外层：降级 circuitBreakerPolicy, // 中间层：熔断 retryPolicy // 最内层：重试 );

await combinedPolicy.ExecuteAsync(async () => { // 你的业务逻辑 return await SomeRiskyOperation(); }); ```

执行顺序是从最内层开始：先尝试重试，如果重试失败触发熔断器，最后如果熔断器也打开了就执行降级策略。

策略注册表：优雅管理

在实际项目中，你可能需要管理很多不同的策略。PolicyRegistry可以帮你更好地组织它们：

```csharp var registry = new PolicyRegistry() { ["HttpRetry"] = Policy.Handle().WaitAndRetryAsync(3, retryAttempt => TimeSpan.FromSeconds(retryAttempt)), ["HttpCircuitBreaker"] = Policy.Handle().CircuitBreakerAsync(3, TimeSpan.FromMinutes(1)), ["HttpTimeout"] = Policy.TimeoutAsync(30) };

// 使用时 var policy = registry.Get("HttpRetry"); ```

与HttpClient集成

Polly与HttpClient的集成特别棒，通过HttpClientFactory可以很方便地应用策略：

```csharp services.AddHttpClient("ApiClient") .AddPolicyHandler(GetRetryPolicy()) .AddPolicyHandler(GetCircuitBreakerPolicy());

static IAsyncPolicy GetRetryPolicy() { return HttpPolicyExtensions .HandleTransientHttpError() .WaitAndRetryAsync(3, retryAttempt => TimeSpan.FromSeconds(Math.Pow(2, retryAttempt))); }

static IAsyncPolicy GetCircuitBreakerPolicy() { return HttpPolicyExtensions .HandleTransientHttpError() .CircuitBreakerAsync(3, TimeSpan.FromMinutes(1)); } ```

这样配置后，所有通过这个HttpClient发出的请求都会自动应用容错策略。

监控和日志

容错机制的效果如何，你需要能够观察到。Polly提供了丰富的回调接口：

csharp var retryPolicy = Policy .Handle<HttpRequestException>() .WaitAndRetryAsync(3, retryAttempt => TimeSpan.FromSeconds(retryAttempt), onRetry: (outcome, timespan, retryCount, context) => { Console.WriteLine($"第{retryCount}次重试，等待{timespan}秒"); });

对于熔断器，你也可以监听状态变化：

csharp var circuitBreaker = Policy .Handle<HttpRequestException>() .CircuitBreakerAsync(3, TimeSpan.FromMinutes(1), onBreak: (exception, duration) => { Console.WriteLine($"熔断器打开，持续时间：{duration}"); }, onReset: () => { Console.WriteLine("熔断器已重置"); });

实战应用场景

场景1：调用第三方API

```csharp public class WeatherService { private readonly HttpClient _httpClient; private readonly IAsyncPolicy _policy;

} ```

场景2：数据库操作

```csharp public class UserRepository { private readonly IAsyncPolicy _retryPolicy;

} ```

性能考虑

使用Polly时要注意几个性能相关的点：

1. 策略复用：创建策略实例有一定开销，应该尽量复用
2. 合理的超时设置：太短会导致不必要的失败，太长会影响用户体验
3. 监控开销：过多的日志和监控回调会影响性能

最佳实践总结

经过这么多项目的使用，我总结了几个最佳实践：

1. 从简单开始：不要一开始就使用复杂的策略组合，先从基本的重试开始
2. 合理设置重试次数：3-5次通常就足够了，太多会让问题更严重
3. 使用指数退避：给服务恢复的时间，不要一直猛烈攻击
4. 区分错误类型：不是所有错误都值得重试
5. 监控很重要：没有监控的容错机制等于盲人开车
6. 测试容错逻辑：确保你的容错机制真的有用

结语

Polly真的是.NET生态中的一个宝藏库！从基本的重试到复杂的熔断器，它提供了完整的容错解决方案。在现在这个分布式、微服务满天飞的时代，掌握好容错处理已经不是可选项，而是必备技能。

当然，容错处理不是银弹。最重要的还是要设计健壮的系统架构，容错机制只是最后一道防线。但有了这道防线，你的应用就能在各种意外情况下保持稳定运行，用户体验也会更好。

下次遇到网络调用不稳定的问题时，别忘了Polly！它可能就是你需要的那个解决方案。