【springcloud开发教程】负载均衡——Ribbon

Ribbon是什么？

• 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，将 Netflix 的中间层服务连接在一起。Ribbon 的客户端组件提供一系列完整的配置项，如：连接超时、重试等。简单的说，就是在配置文件中列出 LoadBalancer (简称LB：负载均衡) 后面所有的及其，Ribbon 会自动的帮助你基于某种规则 (如简单轮询，随机连接等等) 去连接这些机器。我们也容易使用 Ribbon 实现自定义的负载均衡算法！

Ribbon能干嘛？ 

• LB，即负载均衡 (LoadBalancer) ，在微服务或分布式集群中经常用的一种应用。
• 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 (高用)。
• 常见的负载均衡软件有 Nginx、Lvs 等等。
• Dubbo、SpringCloud 中均给我们提供了负载均衡，SpringCloud 的负载均衡算法可以自定义。

负载均衡简单分类：

• 集中式LB

即在服务的提供方和消费方之间使用独立的LB设施，如Nginx(反向代理服务器)，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！

• 进程式 LB

将LB逻辑集成到消费方，消费方从服务注册中心获知有哪些地址可用，然后自己再从这些地址中选出一个合适的服务器。

Ribbon 就属于进程内LB，它只是一个类库，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！

集成Ribbon 

1.在springcloud-consumer-dept-8080(消费者)pom.xml文件中添加如下依赖（Ribbon、Eureka）

    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-ribbon
    1.4.6.RELEASE



    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-eureka
    1.4.6.RELEASE
 

2.在application.yml中添加Eureka的配置 

#Eureka 配置
eureka:
  client:
    register-with-eureka: false # 不向 Eureka注册自己
    service-url: # 从三个注册中心中随机取一个去访问
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

3.在DeptConsumerController中，将地址的固定部分修改为服务端的服务名，实现通过服务名来访问

    //Ribbon:我们这里的地址，应该是一个变量，通过服务名来访问
    //private static final String REST_URL_PREFIX = "http://localhost:8001";
    private static final String REST_URL_PREFIX = "http://SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT";

4.主启动类加上@EnableEurekaClient注解，开启Eureka(客户端)

//Ribbon 和 Eureka 整合以后，客户端可以直接调用，不用关心IP地址和端口号
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //开启Eureka 客户端
public class DeptConsumer_80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptConsumer_80.class, args);
    }
}

5.在ConfigBean中开启负载均衡，使RestTemplate实现负载均衡

@Configuration
public class ConfigBean {
    //@Configuration -- spring  applicationContext.xml
    @LoadBalanced //配置负载均衡实现RestTemplate
    @Bean
    public RestTemplate getRestTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

6.体验负载均衡（Ribbon 默认采用轮训方式）

1.新建两个数据库db02、db03,，将db01中的数据同步复制到db02 和 db03中。

2.新建两个服务提供者Moudle：springcloud-provider-dept-8002、springcloud-provider-dept-8003

3.将springcloud-provider-dept-8001 的pom.xml 、mybatis、application.yml 同步复制到8002和8003项目下，修改端口号，数据库名、eureka的实例名。

4.电脑8G推荐：启动项目 7001(eureka注册中心)、8001(服务提供者)、8002（服务提供者）、8003(服务提供者)、80(服务消费者)。

电脑16G推荐：启动项目 7001(eureka注册中心)、7002(eureka注册中心)、7003(eureka注册中心)、8001(服务提供者)、8002（服务提供者）、8003(服务提供者)、80(服务消费者)。

5.访问链接： http://localhost/consumer/dept/list

观察数据来源数据库，再次访问，发现顺序为 db01、 db02、db03；

该种方式为轮询，是Ribbon默认的一种实现负载均衡的一种方式。

  7.自定义负载均衡策略

1.根据以下官方文档的描述，我们将自定义的规则，放在一个新的包中，并在主启动类上进行注释

项目目录： 

 2.在主启动类上进行配置服务名和配置类

@SpringBootApplication(exclude = DataSourceAutoConfiguration.class)
@EnableEurekaClient
@RibbonClient(name = "SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT",configuration = DivinerRule.class)
public class DeptConsumer_80 {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptConsumer_80.class,args);
    }
}

3.自定义负载均衡规则

package com.diviner.myrule;

import com.netflix.client.config.IClientConfig;
import com.netflix.loadbalancer.AbstractLoadBalancerRule;
import com.netflix.loadbalancer.ILoadBalancer;
import com.netflix.loadbalancer.Server;

import java.util.List;
import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

public class DivinerRandomRule extends AbstractLoadBalancerRule {

    //每个服务访问五次换下一个服务
    //total 默认等于0，当等于五的时候，走到下一个结点
    //index 默认等于0，当index等于5的时候，index + 1

    private int total = 0; //被调用次数
    private int currentIndex = 0; //当前被调用的服务

    @SuppressWarnings({"RCN_REDUNDANT_NULLCHECK_OF_NULL_VALUE"})
    public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {
        if (lb == null) {
            return null;
        } else {
            Server server = null;

            while(server == null) {
                if (Thread.interrupted()) {
                    return null;
                }

                List upList = lb.getReachableServers(); //获得活着的服务
                List allList = lb.getAllServers(); //获取全部服务
                int serverCount = allList.size();
                if (serverCount == 0) {
                    return null;
                }

//              int index = this.chooseRandomInt(serverCount); //随机数算法获取随机数
//              server = upList.get(index);

                if(total < 5)
                {
                    server = upList.get(currentIndex);
                    total ++;
                }else
                {
                    total = 0;
                    currentIndex ++;
                    if(currentIndex >= upList.size()) currentIndex = 0;
                    server = upList.get(currentIndex);
                }

                if (server == null) {
                    Thread.yield();
                } else {
                    if (server.isAlive()) {
                        return server;
                    }

                    server = null;
                    Thread.yield();
                }
            }

            return server;
        }
    }

    protected int chooseRandomInt(int serverCount) {
        return ThreadLocalRandom.current().nextInt(serverCount);
    }

    public Server choose(Object key) {
        return this.choose(this.getLoadBalancer(), key);
    }

    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {
    }
}

4.在配置类中new一下自定义的规则并返回 

package com.diviner.myrule;

import com.netflix.loadbalancer.IRule;
import com.netflix.loadbalancer.RandomRule;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class DivinerRule {

    @Bean
    public IRule myrule()
    {
        return new DivinerRandomRule();
    }
}