サーキットブレーカーライブラリ

サーキットブレーカーライブラリとは

サーキットブレーカーは、外部サービスの障害を検知し、一定回数の失敗後にリクエストを自動的に遮断するパターンである。電気のブレーカーと同じ原理で、障害の連鎖 (カスケード障害) を防ぐ。

3 つの状態

3 つの状態を図で示す。

Closed (正常) → 失敗が閾値を超える → Open (遮断)
                                        ↓ タイムアウト後
                                    Half-Open (試行)
                                        ↓ 成功 → Closed
                                        ↓ 失敗 → Open

状態	動作
Closed	リクエストを通す、失敗をカウント
Open	リクエストを即座に拒否 (外部サービスに送らない)
Half-Open	少数のリクエストを試行し、回復を確認

TypeScript での実装

TypeScript での実装のコード例を示す。

class CircuitBreaker {
  private failures = 0;
  private state: 'closed' | 'open' | 'half-open' = 'closed';
  private nextRetry = 0;

  constructor(private threshold = 5, private timeout = 30000) {}

  async call<T>(fn: () => Promise<T>): Promise<T> {
    if (this.state === 'open') {
      if (Date.now() < this.nextRetry) throw new Error('Circuit is open');
      this.state = 'half-open';
    }
    try {
      const result = await fn();
      this.reset();
      return result;
    } catch (error) {
      this.failures++;
      if (this.failures >= this.threshold) {
        this.state = 'open';
        this.nextRetry = Date.now() + this.timeout;
      }
      throw error;
    }
  }

  private reset() { this.failures = 0; this.state = 'closed'; }
}

Lambda は実行環境が再利用されるため、同一インスタンス内ではサーキットブレーカーの状態が保持される。

リトライとの組み合わせ

リトライとの組み合わせを図で示す。

リクエスト → リトライ (3回) → 全て失敗 → サーキットブレーカーが Open
  → 以降のリクエストは即座に 503 を返す (外部サービスに負荷をかけない)
  → 30秒後に Half-Open → 1件試行 → 成功 → Closed

AWS での代替手段

AWS ではサーキットブレーカーライブラリの代わりに、Step Functions のリトライ + Catch でエラーハンドリングを行ったり、API Gateway のタイムアウト設定を活用したり、App Mesh の Envoy プロキシでサーキットブレーカーを実現できる。

実務での活用方法は関連書籍にも詳しい。