微服务客户端负载均衡 Ribbon

第五章：客户端负载均衡 Ribbon

5-1. Spring Cloud 中的 Ribbon 是什么？

我们通常说的负载均衡是指将一个请求均匀地分摊到不同的节点单元上执行，负载均和分为硬件负载均衡和软件负载均衡

• 硬件负载均衡：比如 F5、深信服、Array 等；
• 软件负载均衡：比如 Nginx、LVS、HAProxy 等；

硬件负载均衡或是软件负载均衡，他们都会维护一个可用的服务端清单，通过心跳检测来剔除故障的服务端节点以保证清单中都是可以正常访问的服务端节点。当客户端发送请求到负载均衡设备的时候，该设备按某种算法（比如轮询、权重、最小连接数等）从维护的可用服务端清单中取出一台服务端的地址，然后进行转发

• Ribbon 是 Netflix 发布的开源项目，主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法，是一个基于 HTTP 和 TCP 的客户端负载均衡工具
• Spring Cloud 对 Ribbon 做了二次封装，可以让我们使用 RestTemplate 的服务请求，自动转换成客户端负载均衡的服务调用 
• Ribbon 支持多种负载均衡算法，还支持自定义的负载均衡算法
• Ribbon 只是一个工具类框架，比较小巧，Spring Cloud 对它封装后使用也非常方便，它不像服务注册中心、配置中心、API 网关那样需要独立部署，Ribbon只需要在代码直接使用即可

Ribbon 与 Nginx 的区别

Ribbon是客户端的负载均衡工具，而客户端负载均衡和服务端负载均衡最大的区别在于服务清单所存储的位置不同，在客户端负载均衡中，所有客户端节点下的服务端清单，需要自己从服务注册中心上获取，比如Eureka服务注册中心。同服务端负载均衡的架构类似，在客户端负载均衡中也需要心跳去维护服务端清单的健康性，只是这个步骤需要与服务注册中心配合完成。在Spring Cloud中，由于Spring Cloud对Ribbon做了二次封装，所以默认会创建针对Ribbon的自动化整合配置

在 Spring Cloud 中，Ribbon 主要与 RestTemplate 对象配合起来使用，Ribbon会自动化配置 RestTemplate 对象，通过@LoadBalanced 开启 RestTemplate对象调用时的负载均衡

5-2. Ribbon 实现客户端负载均衡

由于 Spring Cloud Ribbon 的封装， 我们在微服务架构中使用客户端负载均衡调用非常简单， 只需要如下两步

1. 启动多个服务提供者实例并注册到一个服务注册中心或是服务注册中心集群
2. 服务消费者通过被＠LoadBalanced 注解修饰过的 RestTemplate 来调用服务提供者

这样，我们就可以实现服务提供者的高可用以及服务消费者的负载均衡调用

5-3. Ribbon 负载均衡策略 

Ribbon 的负载均衡策略是由 IRule 接口定义, 该接口由如下实现：

RandomRule	随机
RoundRobinRule	轮询
AvailabilityFilteringRule	先过滤掉由于多次访问故障的服务，以及并发连接数超过阈值的服务，然后对剩下的服务按照轮询策略进行访问
WeightedResponseTimeRule	根据平均响应时间计算所有服务的权重，响应时间越快服务权重就越大被选中的概率即越高，如果服务刚启动时统计信息不足，则使用 RoundRobinRule 策略，待统计信息足够会切换到该 WeightedResponseTimeRule 策略
RetryRule	先按照 RoundRobinRule 策略分发，如果分发到的服务不能访问，则在指定时间内进行重试，分发其他可用的服务
BestAvailableRule	先过滤掉由于多次访问故障的服务，然后选择一个并发量最小的服务
ZoneAvoidanceRule	综合判断服务节点所在区域的性能和服务节点的可用性，来决定选择哪个服务

5-4. Rest 请求模板类解读

当我们从服务消费端去调用服务提供者的服务的时候，使用了一个极其方便的对象叫 RestTemplate，当时我们只使用了 RestTemplate 中最简单的一个功能 getForEntity 发起了一个 get 请求去调用服务端的数据，同时，我们还通过配置@LoadBalanced 注解开启客户端负载均衡，RestTemplate 的功能非常强大，那么接下来我们就来详细的看一下 RestTemplate 中几种常见请求方法的使用

在日常操作中，基于 Rest 的方式通常是四种情况，它们分表是

• GET 请求 --查询数据
• POST 请求 –添加数据
• PUT 请求 – 修改数据
• DELETE 请求 –删除数据

下面我们逐一解读

5-5. RestTemplate 的 GET 请求

Get 请求可以有两种方式

第一种：getForEntity    

该方法返回一个 ResponseEntity对象，ResponseEntity是 Spring 对 HTTP 请求响应的封装，包括了几个重要的元素，比如响应码、contentType、contentLength、响应消息体等

ResponseEntity responseEntity =restTemplate.getForEntity("http://01-SPRINGCLOUD-SERVICE-PROVIDER/service/hello",String.class);

String body = responseEntity.getBody();
HttpStatus statusCode = responseEntity.getStatusCode(); 
int statusCodeValue =responseEntity.getStatusCodeValue(); 
HttpHeaders headers = responseEntity.getHeaders();
System.out.println(body);
System.out.println(statusCode);
System.out.println(statusCodeValue);
System.out.println(headers);

以上代码：  

getForEntity 方法第一个参数为要调用的服务的地址，即服务提供者提供的 http://01-SPRINGCLOUD-SERVICE-PROVIDER/service/hello 接口地址，注意这里是通过服务名调用而不是服务地址，如果改为服务地址就无法使用 Ribbon 实现客户端负载均衡了。

getForEntity 方法第二个参数 String.class 表示希望返回的 body 类型是 String类型，如果希望返回一个对象，也是可以的，比如 User 对象

另外两个重载方法：

public  ResponseEntity getForEntity(String url, Class responseType, Object...uriVariables) throws RestClientException

 比如：

restTemplate.getForEntity("http://01-SPRINGCLOUD-SERVICE-PROVIDER/service/hello?id= {1}&name={2}", String.class, "{1, '张无忌'}").getBody();

public  ResponseEntity getForEntity(String url, Class responseType, Map uriVariables) throws RestClientException

比如：

Map paramMap = new ConcurrentHashMap<>(); 
paramMap.put("id", 1);
paramMap.put("name", "张无忌");

restTemplate.getForEntity("http://01-SPRINGCLOUD-SERVICE-PROVIDER/service/hello?id{id}&name={name}", String.class, paramMap).getBody();

第二种：getForObject()

与 getForEntity 使用类似，只不过 getForObject 是在getForEntity 基础上进行了再次封装，可以将 http 的响应体 body信息转化成指定的对象，方便我们的代码开发

当你不需要返回响应中的其他信息，只需要 body 体信息的时候，可以使用这个更方便

它也有两个重载的方法，和 getForEntity 相似

 T getForObject(URI url, Class responseType) throws RestClientException;
 T getForObject(String url, Class responseType, Object... uriVariables) throws RestClientException;
 T getForObject(String url, Class responseType, Map uriVariables) throws RestClientException;

5-6. RestTemplate 的 POST 请求

POST与 PUT 如果参数是Map的化，不能是我们常用的Map

restTemplate.postForObject()
restTemplate.postForEntity()
restTemplate.postForLocation()

//要传的表单信息，参数数据（很坑人的）
MultiValueMap dataMap = new LinkedMultiValueMap();
dataMap.add("id", "1028");

5-7. RestTemplate 的 PUT 请求

restTemplate.put();

5-8. RestTemplate 的 DELETE 请求

restTemplate.delete();