2020教你最新的Spring Cloud Ribbon 源码解析


代码准备

依赖关系

pom 依赖

加入nacos 服务发现即可,内部引用了spring-cloud-ribbon相关依赖

  com.alibaba.cloud

  spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery

调用客户端

我们这里以最简单的 RestTemplate 调用开始使用Ribbon

@Bean

@LoadBalanced

public RestTemplate restTemplate() {

return new RestTemplate();

}

// Controller 使用restTemplate 调用服务提供方接口

ResponseEntity forEntity = restTemplate.getForEntity("http://provider/req", String.class);


源码解析

创建调用拦截器

1. 获取全部 @LoadBalanced标记的RestTemplate

public class LoadBalancerAutoConfiguration {

@LoadBalanced

@Autowired(required = false)

private List restTemplates = Collections.emptyList();

}


2. 增加 LoadBalancerInterceptor 处理逻辑

没有引入 spring-retry使用的是

@BeanpublicLoadBalancerInterceptorribbonInterceptor(){

return new LoadBalancerInterceptor();

}

引入 spring-retry 使用的是

@Bean

@ConditionalOnMissingBean

public RetryLoadBalancerInterceptor ribbonInterceptor() {

return new RetryLoadBalancerInterceptor();

}

LoadBalancerInterceptor 业务逻辑

public class LoadBalancerInterceptor implements ClientHttpRequestInterceptor {

    @Override

    public ClientHttpResponse intercept() {

        final URI originalUri = request.getURI();

        // http://demo-provider/req 截取 demo-provider 服务名称

        String serviceName = originalUri.getHost();

        // 默认注入的 RibbonAutoConfiguration.RibbonLoadBalancerClient

        return this.loadBalancer.execute(serviceName,

                // 创建请求对象

                this.requestFactory.createRequest(request, body, execution));

    }

}

执行拦截器

3. RibbonLoadBalancerClient执行

//RibbonAutoConfiguration默认注入的RibbonLoadBalancerClient

@Bean

@ConditionalOnMissingBean(LoadBalancerClient.class)

public LoadBalancerClient loadBalancerClient() {

  return new RibbonLoadBalancerClient(springClientFactory());

}

4.execute执行

public class RibbonLoadBalancerClient implements LoadBalancerClient {

    public T execute(){

        //获取具体的ILoadBalancer实现

        ILoadBalancer loadBalancer = getLoadBalancer(serviceId);

        // 调用ILoadBalancer 实现获取Server

        Server server = getServer(loadBalancer, hint);

        RibbonServer ribbonServer = new RibbonServer(serviceId, server,

                isSecure(server, serviceId),

                serverIntrospector(serviceId).getMetadata(server));

        //获取状态记录器,保存此次选取的server

        RibbonLoadBalancerContext context = this.clientFactory

                .getLoadBalancerContext(serviceId);

        RibbonStatsRecorder statsRecorder = new RibbonStatsRecorder(context, server);

        T returnVal = request.apply(serviceInstance);

        statsRecorder.recordStats(returnVal);

        return returnVal;

    }

}

获取ILoadBalancer

5 SpringClientFactory

// bean 工厂生成LoadBalancer 的实现

protected ILoadBalancer getLoadBalancer(String serviceId) {

return this.springClientFactory.getLoadBalancer(serviceId);

}

// 具体生成逻辑看 RibbonClientConfiguration,这个Bean 只有工厂调用的时候才会创建

@Bean

@ConditionalOnMissingBean

public ILoadBalancer ribbonLoadBalancer(IClientConfig config,

ServerList serverList, ServerListFilter serverListFilter,

IRule rule, IPing ping, ServerListUpdater serverListUpdater) {

return new ZoneAwareLoadBalancer<>();

}

6.创建LoadBalancer 的依赖要素

以上默认实现参考 RibbonClientConfiguration. ZoneAwareLoadBalancer

获取服务实例

//Server server = getServer(loadBalancer, hint); 4. excute 方法

protected Server getServer(ILoadBalancer loadBalancer, Object hint) {

return loadBalancer.chooseServer(hint != null ? hint : "default");

}

7. ZoneAwareLoadBalancer

public class ZoneAwareLoadBalancer{

    public ZoneAwareLoadBalancer() {

        // 调用父类初始化方法。 这里会开启实例维护的定时任务等 (具体解析参考 扩展部分)

        super(clientConfig, rule, ping, serverList, filter, serverListUpdater);

    }

    @Override

    public Server chooseServer(Object key) {

        // 若是使用的 Nacos 服务发现,则没有 Zone 的概念,直接调用父类的实现

        if (!ENABLED.get() || getLoadBalancerStats().getAvailableZones().size() <= 1) {

            return super.chooseServer(key);

        }

        // 以下为有 Zone 的概念 例如 Eureka  (具体)

        ...

        return server;

    }

}

父类调用IRule实现选择Server

public Server chooseServer(Object key) {

return rule.choose(key);

}


8.PredicateBasedRule 选择规则

public abstract class PredicateBasedRule {

    @Override

    public Server choose(Object key) {

        ILoadBalancer lb = getLoadBalancer();

        // 获取断言配置

        Optional server = getPredicate().chooseRoundRobinAfterFiltering(lb.getAllServers(), key);

        if (server.isPresent()) {

            return server.get();

        } else {

            return null;

        }

    }

}

9. ZoneAvoidancePredicate服务列表断言

public class ZoneAvoidancePredicate {

    @Override

    public boolean apply(@Nullable PredicateKey input) {

        if (!ENABLED.get()) {

            return true;

        }

        // 还是获取区域配置,如是使用的 Nacos 直接返回true

        String serverZone = input.getServer().getZone();

        if (serverZone == null) {

            // there is no zone information from the server, we do not want to filter

            // out this server

            return true;

        }

        // 区域高可用判断

        ...

    }

}

扩展: ServerList 维护

初始化ServerList

在上文 6.创建LoadBalancer 的依赖要素,中 ServerList 目标服务的实例实例表,具体服务发现客户端实现。我们来看下 Nacos 的实现

public class NacosServerList extends AbstractServerList {

    @Override

    public List getInitialListOfServers() {

        return getServers();

    }

    @Override

    public List getUpdatedListOfServers() {

        return getServers();

    }

    private List getServers() {

        String group = discoveryProperties.getGroup();

        //调用nacos-sdk 查询实例列表

        List instances = discoveryProperties.namingServiceInstance()

                .selectInstances(serviceId, group, true);

        // 类型转换

        return instancesToServerList(instances);

    }

}

更新ServerListUpdater

ServerList 初始化后更新操作通过 PollingServerListUpdater

public class PollingServerListUpdater implements ServerListUpdater {

    @Override

    public synchronized void start(final UpdateAction updateAction) {

        // 更新任务 交给updateAction 具体实现

        final Runnable wrapperRunnable = () -> {

            updateAction.doUpdate();

            lastUpdated = System.currentTimeMillis();

        };

        // 开启后台线程定时执行  updateAction

        scheduledFuture = getRefreshExecutor().scheduleWithFixedDelay(

                wrapperRunnable,

                initialDelayMs,

                refreshIntervalMs,

                TimeUnit.MILLISECONDS

        );

    }

}

updateAction 实现

public void doUpdate() {

DynamicServerListLoadBalancer.this.updateListOfServers();

}

public class PollingServerListUpdater implements ServerListUpdater {

    public void updateListOfServers() {

        List servers = new ArrayList();


        // 调用NacosServiceList 获取全部服务列表

        servers = this.serverListImpl.getUpdatedListOfServers();


        // 如果配置实例过滤器在执行过滤

        if (this.filter != null) {

            servers = this.filter.getFilteredListOfServers((List)servers);

        }


        // 更新LoadBalancer 服务列表

        this.updateAllServerList((List)servers);

    }

}

扩展: Server 状态维护

LoadBalancer 初始构造时会触发 setupPingTask()

public BaseLoadBalancer() {

  this.name = DEFAULT_NAME;

  this.ping = null;

  setRule(DEFAULT_RULE);

  // 开启ping 检查任务

  setupPingTask();

  lbStats = new LoadBalancerStats(DEFAULT_NAME);

}

setupPingTask

void setupPingTask() {

  // 是否可以ping, 默认的DummyPing 直接 跳过不执行

  if (canSkipPing()) {

    return;

  }

  // 执行PingTask

  lbTimer.schedule(new BaseLoadBalancer.PingTask(), 0, pingIntervalSeconds * 1000);

  // 开启任务

  new BaseLoadBalancer.Pinger(pingStrategy).runPinger();

}

SerialPingStrategy 串行执行逻辑

// 串行调度执行 Iping 逻辑

private static class SerialPingStrategy implements IPingStrategy {

  @Override

  public boolean[] pingServers(IPing ping, Server[] servers) {

    int numCandidates = servers.length;

    boolean[] results = new boolean[numCandidates];

    for (int i = 0; i < numCandidates; i++) {

      results[i] = false; /* Default answer is DEAD. */

      if (ping != null) {

        results[i] = ping.isAlive(servers[i]);

      }

    }

    return results;

  }

}

调用url 判断可用性

public class PingUrl implements IPing {

    public boolean isAlive(Server server) {

        urlStr = urlStr + server.getId();

        urlStr = urlStr + this.getPingAppendString();

        boolean isAlive = false;

        HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient();

        HttpUriRequest getRequest = new HttpGet(urlStr);

        String content = null;

        HttpResponse response = httpClient.execute(getRequest);

        content = EntityUtils.toString(response.getEntity());

        isAlive = response.getStatusLine().getStatusCode() == 200;

        return isAlive;

    }

}

扩展: RibbonClient 懒加载处理

由上文可知,默认情况下 Ribbon 在第一次请求才会去创建LoadBalancer,这种懒加载机制会导致服务启动后,第一次调用服务延迟问题,甚至在整合 断路器(hystrix)等出现超时熔断 。

为了解决这个问题,我们会配置 Ribbon 的饥饿加载

ribbon:

  eager-load:

    clients:

      - provider

RibbonApplicationContextInitializer 服务启动后自动调用 工厂提前创建需要的ribbon clients

public class RibbonApplicationContextInitializer

        implements ApplicationListener {

    private final List clientNames;

    protected void initialize() {

        if (clientNames != null) {

            for (String clientName : clientNames) {

                this.springClientFactory.getContext(clientName);

            }

        }

    }

    @Override

    public void onApplicationEvent(ApplicationReadyEvent event) {

        initialize();

    }

}

以上内容都是我自己的一些感想,分享出来欢迎大家指正,顺便求一波关注,有想法的伙伴可以评论或者私信我哦~

作者:冷冷gg

链接:https://juejin.im/post/5e5c598551882549052f49e4

来源:掘金

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