SpringCloud2020学习笔记07——Ribbon负载均衡服务调用

一、概述

1、简介

Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡的工具
简单的说，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和服务调用。Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项如连接超时，重试等。简单的说，就是在配置文件中列出Load Balancer（简称LB）后面所有的机器，Ribbon会自动帮助你基于某种规则（如简单轮询，随机连接等）去连接这些机器。我们很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

2、官方资料

官方资料：https://github.com/Netflix/ribbon/wiki/Getting-Started

目前也进入维护模式

未来替换方案：Spring Cloud Loadbalancer

3、作用

① LB（负载均衡）

LB（负载均衡）简单的说就是将用户的请求平摊的分配到多个服务上，从而达到系统的HA（高可用）。
常见的负载均衡有软件Nginx，LVS，硬件 F5等。

Ribbon本地负载均衡客户端 VS Nginx服务端负载均衡区别
 Nginx是服务器负载均衡，客户端所有请求都会交给nginx，然后由nginx实现转发请求。即负载均衡由服务端实现。

 Ribbon本地负载均衡，在调用微服务接口的时候，会在注册中心上获取注册信息服务列表之后缓存到JVM本地，从而在本地实现RPC远程服务调用技术。

（1）集中式LB

即在服务的消费方和提供方之间使用独立的LB设施（可以是硬件如F5，也可以是软件如Nginx），由该设施负责把访问请求通过某种策略转发至服务的提供方。

（2）进程内LB

将LB逻辑集成到消费方，消费方从服务注册中心获知到有哪些地址可用，然后自己再从这些地址中选择一个合适的服务器。
Ribbon就属于进程内LB，他只是一个类库，集成于消费方进程，消费方通过它来获取到服务提供方的地址。

总之就是负载均衡+RestTemplate调用

二、Ribbon负载均衡演示

1、架构说明

Ribbon在工作时分成两步：
 第一步先选择EurekaServer，它优先选择在同一个区域内负载较少的server
 第二步再根据用户指定的策略，再从server取到的服务注册列表中选择一个地址。
 其中Ribbon提供了多种策略：比如轮询、随机和根据响应时间加权。

2、POM

之前没有引入spring-cloud-ribbon也可以使用ribbon，是因为spring-cloud-starter-netflix-eureka-client自带了ribbon的引用

3、RestTemplate的使用

① 官网

https://docs.spring.io/spring-framework/docs/5.2.2.RELEASE/javadoc-api/org/springframework/web/client/RestTemplate.html

② getForObject方法/getForEntity方法

返回对象为响应体中数据转化成的对象，基本上可以理解为Json

返回对象为ResponseEntity对象，包含相应中的一些重要信息，比如响应头、相应状态码、响应体等

③ postForObject/postForEntity

三、Ribbon核心组件IRule

1、IRule

IRule:根据特定算法从服务列表中选取一个要访问的服务

• com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule：轮询
• com.netflix.loadbalancer.RandomRule：随机
• com.netflix.loadbalancer.RetryRule：先按照RoundRobinRule的策略获取服务，如果获取服务失败则在指定时间内会进行重试
• WeightedResponseTimeRule ：对RoundRobinRule的扩展，响应速度越快的实例选择权重越大，越容易被选择
• BestAvailableRule ：会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，然后选择一个并发量最小的服务
• AvailabilityFilteringRule ：先过滤掉故障实例，再选择并发较小的实例
• ZoneAvoidanceRule：默认规则，复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择服务器

2、如何替换

① 修改cloud-consumer-order80

② 注意配置细节

③ 新建package

④ 上面包下新建MySelfRule规则类

@Configuration
public class MySelfRule {

    @Bean
    public IRule myRule(){
        return new RandomRule();//定义为随机
    }
}

⑤ 主启动类添加@RibbonClient

@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
@RibbonClient(name = "CLOUD-PAYMENT-SERVICE",configuration = MySelfRule.class)
public class OrderMain80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderMain80.class,args);
    }
}

四、Ribbon负载均衡算法

1、原理

2、RoundRobinRule源码

3、手写一个本地负载均衡器

① 7001/7002集群启动

② 8001/8002微服务改造

Controller

@GetMapping(value = "/payment/lb")
public String getPaymentLB(){
    return serverPort;
}

③ 80订单微服务改造

（1）ApplicationContextBean去掉@LoadBalanced

（2）LoadBalancer接口

public interface LoadBalancer {
    //收集服务器总共有多少台能够提供服务的机器，并放到list里面
    ServiceInstance instances(List<ServiceInstance> serviceInstances);
}

（3）MyLB

实现类

@Component
public class MyLB implements LoadBalancer {

    private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);

    //坐标
    private final int getAndIncrement(){
        int current;
        int next;
        do {
            current = this.atomicInteger.get();
            next = current >= 2147483647 ? 0 : current + 1;
        }while (!this.atomicInteger.compareAndSet(current,next));  //第一个参数是期望值，第二个参数是修改值是
        System.out.println("*******第几次访问，次数next: "+next);
        return next;
    }

    @Override
    public ServiceInstance instances(List<ServiceInstance> serviceInstances) {  //得到机器的列表
        int index = getAndIncrement() % serviceInstances.size(); //得到服务器的下标位置
        return serviceInstances.get(index);
    }
}

（4）OrderController

	@Resource
    private LoadBalancer loadBalancer;

	@GetMapping(value = "/consumer/payment/lb")
    public String getPaymentLB(){
        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");
        if (instances == null || instances.size() <= 0){
            return null;
        }
        ServiceInstance serviceInstance = loadBalancer.instances(instances);
        URI uri = serviceInstance.getUri();
        return restTemplate.getForObject(uri+"/payment/lb",String.class);
    }

（5）测试

http://localhost/consumer/payment/lb