【微服务】Ribbon负载均衡

上一节中，添加了@LoadBalanced注解，即可实现负载均衡功能，这是什么原理呢？

4.1 负载均衡原理

SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件，来实现负载均衡功能。

那么发出的请求明明是http://userservice/user/1，怎么变成了http://localhost:8081的呢？

4.2 源码跟踪

为什么只输入了service名称就可以访问了呢？之前还要获取ip和端口。

显然有人根据service名称，获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor，这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截，然后从Eureka根据服务id获取服务列表，随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息，替换服务id。

4.2.1 LoadBalancerIntercepor

可以看到这里的intercept方法，拦截了用户的HttpRequest请求，然后做了几件事：

• request.getURI()：获取请求uri，本例中就是 http://user-service/user/1
• originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，user-service
• this.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求。

这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，继续跟入。

4.2.2 RibbonLoadBalancerClient

继续跟入execute方法：

代码是这样的：

• getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。
• getServer(loadBalancer,hint)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。本例中，可以看到获取了8081端口的服务

4.2.3 负载均衡策略IRule

在刚才的代码中，可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:

继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段代码：

查看这个rule

在类的构造方法中，rule赋值为DEFAULT_RULE

而DEFAULT_RULE默认值是RoundRobinRule，也就是轮询的意思。到这里，整个负载均衡的流程比较清楚了。

4.2.4 总结

SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器，拦截了RestTemplate发出的请求，对地址做了修改。用一幅图来总结一下：

基本流程如下：

• 拦截RestTemplate请求http://userservice/user/1
• RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是user-service
• DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表
• eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082
• IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081
• RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求

4.3 负载均衡策略

4.3.1 负载均衡策略

Ribbon的负载均衡规则是一个叫做IRule的接口来定义的，每一个子接口都是一种规则：

查看步骤：在idea中查看某个接口所有的实现类图

不同规则的含义如下：

内置负载均衡规则类	规则描述
RoundRobinRule	简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
AvailabilityFilteringRule	对以下两种服务器进行忽略： （1）在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加。 （2）并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限，可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。
WeightedResponseTimeRule	为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择。
ResponseTimeWeightedRule	已弃用。每30秒计算一次服务器响应时间，以响应时间作为权重，响应时间越短的服务器被选中的概率越大。
ZoneAvoidanceRule	以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule	忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。
RandomRule	随机选择一个可用的服务器。
RetryRule	重试机制的选择逻辑

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule，是一种轮询方案

4.3.2 自定义负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：

1. 代码方式（全体服务均生效）：在order-service中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule：

@Bean
public IRule randomRule(){
    return new RandomRule();
}

该方式作用范围为全体，即order-service访问任何服务都是随机

2. 配置文件方式（针对某个服务而言）：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：

user-service: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则

该方式作用范围为某个服务，即order-service访问user-service服务是随机

注意，一般用默认的负载均衡规则，不做修改。

4.4 饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient，请求时间会很长。

而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，通过下面配置开启饥饿加载：

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true	# 开启饥饿加载
    clients: user-service	# 指定饥饿加载的服务名称

此处在order-service的application.yml文件中进行修改

当clients有多个时，配置如下：

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true
    clients:
      - user-service
      - xxx-service