シェルスクリプトのリトライ設計｜指数バックオフと回数制限でコマンド再実行を安定させる方法

この記事のポイント

・固定間隔リトライより指数バックオフで、サーバーへの集中アクセスを避けられる
・retry関数として実装することで、どのコマンドにもリトライを適用できる
・ジッターを加えると並行実行時の「連鎖障害」を防げる
・timeoutと組み合わせると、1回のリトライに上限時間を設けられる

#!/bin/bash
set -eu

# retry <最大リトライ回数> <間隔秒> <コマンド> [引数...]
retry() {
    local max_retry=$1
    local interval=$2
    shift 2
    local cmd=("$@")
    local retry_count=0

    until "${cmd[@]}"; do
        retry_count=$((retry_count + 1))
        if [ "$retry_count" -ge "$max_retry" ]; then
            echo "[ERROR] コマンド '${cmd[*]}' が ${max_retry}回失敗しました" >&2
            return 1
        fi
        echo "[WARN] 失敗 (${retry_count}/${max_retry}回目)。${interval}秒後にリトライ..." >&2
        sleep "$interval"
    done
}

# 使用例: 5秒間隔で最大5回リトライ
retry 5 5 curl -sf "https://api.example.com/health" -o /dev/null
echo "[INFO] APIヘルスチェック成功"

$ bash retry_sample.sh
[WARN] 失敗 (1/5回目)。5秒後にリトライ...
[WARN] 失敗 (2/5回目)。5秒後にリトライ...
[WARN] 失敗 (3/5回目)。5秒後にリトライ...
[WARN] 失敗 (4/5回目)。5秒後にリトライ...
[ERROR] コマンド 'curl -sf https://api.invalid.example/health -o /dev/null' が 5回失敗しました
$ echo $?
1

#!/bin/bash
set -eu

retry() {
    local max_retry=$1
    local interval=$2
    shift 2
    local cmd=("$@")
    local retry_count=0

    until "${cmd[@]}"; do
        retry_count=$((retry_count + 1))
        if [ "$retry_count" -ge "$max_retry" ]; then
            return 1
        fi
        sleep "$interval"
    done
}

# set -eを一時的に無効にして失敗を自分で処理する
set +e
retry 3 2 curl -sf "https://api.example.com/health" -o /dev/null
RETRY_RESULT=$?
set -e

if [ "$RETRY_RESULT" -ne 0 ]; then
    echo "[ERROR] APIに到達できません。フォールバック処理を実行します" >&2
    # フォールバック処理...
fi

#!/bin/bash
set -eu

# retry_backoff <最大リトライ回数> <基底秒数> <コマンド> [引数...]
retry_backoff() {
    local max_retry=$1
    local base_delay=$2
    shift 2
    local cmd=("$@")
    local retry_count=0
    local delay

    until "${cmd[@]}"; do
        retry_count=$((retry_count + 1))
        if [ "$retry_count" -ge "$max_retry" ]; then
            echo "[ERROR] '${cmd[*]}' が ${max_retry}回失敗。終了します" >&2
            return 1
        fi
        # 2^retry_count * base_delay（最大60秒でクランプ）
        delay=$((base_delay * (1 << retry_count)))
        [ "$delay" -gt 60 ] && delay=60
        echo "[WARN] リトライ ${retry_count}/${max_retry}回目。${delay}秒後に再試行..." >&2
        sleep "$delay"
    done
}

# 基底2秒の指数バックオフで最大6回リトライ
retry_backoff 6 2 curl -sf "https://api.example.com/data" -o /dev/null

#!/bin/bash
set -eu

retry_backoff_jitter() {
    local max_retry=$1
    local base_delay=$2
    shift 2
    local cmd=("$@")
    local retry_count=0
    local delay
    local jitter

    until "${cmd[@]}"; do
        retry_count=$((retry_count + 1))
        if [ "$retry_count" -ge "$max_retry" ]; then
            echo "[ERROR] '${cmd[*]}' が ${max_retry}回失敗。終了します" >&2
            return 1
        fi
        delay=$((base_delay * (1 << retry_count)))
        [ "$delay" -gt 60 ] && delay=60
        # 0～delay秒の範囲でランダムなジッターを追加
        jitter=$((RANDOM % (delay + 1)))
        echo "[WARN] リトライ ${retry_count}/${max_retry}回目。$((delay + jitter))秒後に再試行..." >&2
        sleep $((delay + jitter))
    done
}

# 指数バックオフ＋ジッターで最大6回リトライ
retry_backoff_jitter 6 2 curl -sf "https://api.example.com/data" -o /dev/null

#!/bin/bash
set -eu

API_URL="https://api.example.com/v1/data"
MAX_RETRY=5
BASE_DELAY=2

api_call_with_retry() {
    local retry_count=0
    local http_status
    local delay

    while true; do
        set +e
        http_status=$(curl -sf -o /dev/null -w "%{http_code}" "$API_URL" 2>/dev/null)
        set -e

        case "$http_status" in
            2*)
                echo "[INFO] APIリクエスト成功 (HTTP ${http_status})"
                return 0
                ;;
            429|503|504)
                # レート制限・一時的サービス不可・ゲートウェイタイムアウト → リトライ対象
                ;;
            4*)
                # クライアントエラー → リトライしても意味がない
                echo "[ERROR] クライアントエラー (HTTP ${http_status})。リトライしません" >&2
                return 1
                ;;
            *)
                # 接続エラー（http_statusが空）もリトライ対象
                ;;
        esac

        retry_count=$((retry_count + 1))
        if [ "$retry_count" -ge "$MAX_RETRY" ]; then
            echo "[ERROR] 最大リトライ回数超過 (HTTP ${http_status:-connection_error})" >&2
            return 1
        fi
        delay=$((BASE_DELAY * (1 << retry_count)))
        [ "$delay" -gt 60 ] && delay=60
        echo "[WARN] HTTP ${http_status:-接続エラー}。リトライ ${retry_count}/${MAX_RETRY}回目（${delay}秒後）" >&2
        sleep "$delay"
    done
}

api_call_with_retry

#!/bin/bash
set -eu

DB_HOST="db.internal"
DB_PORT=5432
DB_MAX_RETRY=30
DB_RETRY_INTERVAL=2

wait_for_db() {
    local retry_count=0

    echo "[INFO] DB接続待機中: ${DB_HOST}:${DB_PORT}"
    until nc -z "$DB_HOST" "$DB_PORT" 2>/dev/null; do
        retry_count=$((retry_count + 1))
        if [ "$retry_count" -ge "$DB_MAX_RETRY" ]; then
            echo "[ERROR] DB接続タイムアウト（${DB_MAX_RETRY}回試行後）" >&2
            exit 1
        fi
        echo "[INFO] DB待機中... (${retry_count}/${DB_MAX_RETRY})" >&2
        sleep "$DB_RETRY_INTERVAL"
    done
    echo "[INFO] DB接続確認完了"
}

wait_for_db
# DB接続確認後に本処理を実行
# psql -h "$DB_HOST" -U myuser -d mydb -c "SELECT 1"

#!/bin/bash
set -eu

retry_with_timeout() {
    local max_retry=$1
    local timeout_sec=$2
    local base_delay=$3
    shift 3
    local cmd=("$@")
    local retry_count=0
    local exit_code
    local delay

    while true; do
        set +e
        timeout "$timeout_sec" "${cmd[@]}"
        exit_code=$?
        set -e

        [ "$exit_code" -eq 0 ] && return 0

        retry_count=$((retry_count + 1))
        if [ "$retry_count" -ge "$max_retry" ]; then
            echo "[ERROR] '${cmd[*]}' が ${max_retry}回失敗。終了します" >&2
            return 1
        fi

        if [ "$exit_code" -eq 124 ]; then
            echo "[WARN] タイムアウト(${timeout_sec}秒)。リトライ ${retry_count}/${max_retry}回目" >&2
        else
            echo "[WARN] 失敗(終了コード ${exit_code})。リトライ ${retry_count}/${max_retry}回目" >&2
        fi

        delay=$((base_delay * (1 << retry_count)))
        [ "$delay" -gt 60 ] && delay=60
        sleep "$delay"
    done
}

# 各試行を30秒でタイムアウト、指数バックオフで最大4回リトライ
retry_with_timeout 4 30 2 curl -f "https://api.example.com/heavy-process"

#!/bin/bash
set -eu

retry_quiet() {
    local max_retry=$1
    local interval=$2
    shift 2
    local cmd=("$@")
    local retry_count=0
    local exit_code
    local output

    while true; do
        set +e
        output=$("${cmd[@]}" 2>&1)
        exit_code=$?
        set -e

        if [ "$exit_code" -eq 0 ]; then
            # 成功時だけ出力を流す
            echo "$output"
            return 0
        fi

        retry_count=$((retry_count + 1))
        if [ "$retry_count" -ge "$max_retry" ]; then
            echo "[ERROR] '${cmd[*]}' が ${max_retry}回失敗" >&2
            echo "$output" >&2
            return 1
        fi
        echo "[WARN] リトライ ${retry_count}/${max_retry}回目" >&2
        sleep "$interval"
    done
}