Fault Injection Skill

触发条件

满足以下任一场景时触发本技能：

生成代码 — 创建新的接口、模块、服务、工具函数
修改代码 — 对现有代码进行重构、扩展、优化
创建需求 — 需求涉及 API、后台服务、数据处理链路

工作流

第一步：询问注入意愿

是否需要进行瓶颈注入（Fault Injection）？ 主动制造性能瓶颈，用于测试系统在压力下的表现。

是 → 进入注入流程

否 → 正常执行任务

第二步：选择注入类型

| 编号 | 类型 | 环境变量 | 说明 | |------|------|----------|------| | 1 | CPU 瓶颈 | FAULT_CPU | 密集计算循环，CPU 持续高负载 | | 2 | 内存泄漏 | FAULT_MEM_LEAK | 持续分配对象不释放，模拟泄漏 | | 3 | IO 阻塞 | FAULT_IO_BLOCK | 同步读写、串行请求、慢 IO | | 4 | 网络延迟 | FAULT_NET_LATENCY | 中间件层注入延迟，模拟抖动 | | 5 | 并发争用 | FAULT_CONCURRENCY | 锁竞争、信号量阻塞、线程池耗尽 | | 6 | 数据库瓶颈 | FAULT_DB_N_PLUS_ONE | N+1 查询、无索引查询 | | 7 | 限流熔断 | FAULT_RATELIMIT / FAULT_CIRCUIT_BREAKER | 令牌桶限流、熔断降级 | | 8 | 资源耗尽 | FAULT_OOM | 内存耗尽、FD 耗尽 | | 9 | 全部注入 | FAULT_INJECT_ENABLED | 综合注入所有类型 |

第三步：选择开发语言

请选择目标语言：

Python | 2. JavaScript | 3. TypeScript | 4. Java | 5. Go | 6. Rust | 7. C# | 8. Ruby | 9. PHP | 10. Kotlin | 11. Swift | 12. C++ | 13. Zig | 14. Dart

第四步：执行注入

根据用户选择，使用以下方式之一注入：

方式 A：自动化脚本（推荐用于已有代码文件）

python3 scripts/auto_inject.py <文件或目录> --type <瓶颈类型> [--type <类型2>] --report

脚本会自动识别语言、找到最佳注入点（函数/方法定义行）、插入带标记的瓶颈代码、生成 JSON 报告。

方式 B：手动模板（用于生成新代码） 参考 references/bottleneck-patterns.md 中的对应语言实现，在生成的代码中嵌入注入点。

方式 C：Web 框架中间件 对于 Web 服务，优先使用 references/framework-middlewares.md 中的框架中间件模板，更符合实际工程实践。

注入原则

所有注入点必须有明确注释标记（[FAULT_INJECT]），便于后续定位和清理
使用环境变量开关，默认不启用（FAULT_INJECT_ENABLED=false）
注入代码不影响正常逻辑，仅在开启时触发
每个文件每个类型只注入第一个匹配的方法/函数

自动化脚本（auto_inject.py）

安装

无需安装，直接运行：

python3 scripts/auto_inject.py --help

常用命令

# 注入 CPU 瓶颈到单个文件
python3 scripts/auto_inject.py app.py --type cpu

# 注入多个瓶颈类型
python3 scripts/auto_inject.py api.py --type cpu --type io-block --type net-latency

# 注入所有类型
python3 scripts/auto_inject.py server.py --type all

# 直接启用（跳过环境变量检查，默认开启）
python3 scripts/auto_inject.py app.py --type cpu --enable

# 生成注入报告（JSON）
python3 scripts/auto_inject.py src/ --type ratelimit --type circuit-breaker --report

# 清理文件中的所有注入点
python3 scripts/auto_inject.py app.py --clean

# 强制指定语言（覆盖自动推断）
python3 scripts/auto_inject.py app.txt --type cpu --lang python

环境变量速查（脚本启用时）

| 变量 | 说明 | 默认值 | |------|------|--------| | FAULT_INJECT_ENABLED | 总开关 | false | | FAULT_CPU | CPU 瓶颈 | false | | FAULT_CPU_DURATION | CPU 持续时间（秒） | 5 | | FAULT_MEM_LEAK | 内存泄漏 | false | | FAULT_LEAK_CHUNK_MB | 每次泄漏块大小（MB） | 10 | | FAULT_IO_BLOCK | IO 阻塞 | false | | FAULT_IO_DELAY_MS | IO 延迟（毫秒） | 3000 | | FAULT_NET_LATENCY | 网络延迟 | false | | FAULT_NET_LATENCY_MS | 网络延迟（毫秒） | 500 | | FAULT_CONCURRENCY | 并发争用 | false | | FAULT_LOCK_HOLD_MS | 锁持有时间（毫秒） | 100 | | FAULT_RATELIMIT | 限流 | false | | FAULT_RATE_LIMIT | 限流阈值（次/秒） | 10 | | FAULT_CIRCUIT_BREAKER | 熔断器 | false | | FAULT_DB_N_PLUS_ONE | N+1 查询 | false | | FAULT_OOM | 内存耗尽 | false | | FAULT_OOM_CHUNK_MB | OOM 每次分配（MB） | 50 |

参考资料

| 文件 | 说明 | |------|------| | references/bottleneck-patterns.md | 14 种语言 × 9 种瓶颈类型的完整代码实现 | | references/framework-middlewares.md | Flask / Express / Gin / Django / Rails / Laravel / Spring Boot / ASP.NET Core / Ktor / Vapor / C++ 的中间件模板 |