Spring Cloud（三）客户端负载均衡Ribbon的使用

Ribbon简介

Ribbon是Netflix发布的负载均衡器，它有助于控制HTTP和TCP客户端的行为。为Ribbon配置服务提供者地址列表后，Ribbon就可基于某种负载均衡算法，自动地帮助服务消费者去请求。Ribbon默认为我们提供了很多的负载均衡算法，例如轮询、随机等。当然，我们也可为Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

在Spring Cloud中，当Ribbon与Eureka配合使用时，Ribbon可自动从Eureka Server获取服务提供者地址列表，并基于负载均衡算法，请求其中一个服务提供者实例。

什么是负载均衡？

负载均衡是一种基础的网络服务，其原理是通过运行在前面的负载均衡服务，按照指定的负载均衡算法，将流量分配到后端服务集群上，从而为系统提供并行扩展的能力；

负载均衡分为两种：

1. 客户端负载均衡：客户端会有一个服务器地址列表，在发送请求前通过负载均衡算法选择一个服务器，然后进行访问，这
   是客户端负载均衡；即在客户端就进行负载均衡算法分配
2. 服务端负载均衡：先发送请求到负载均衡服务器或者软件，然后通过负载均衡算法，在多个服务器之间选择一个进行访
   问；即在服务器端再进行负载均衡算法分配

Ribbon为客户端负载均衡！

Eureka整合Ribbon

1：新建Spring Boot项目EurekaServer，添加依赖Eureka Server
2：启动类

@EnableEurekaServer
@SpringBootApplication
public class EurekaServerApplication {

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

3：配置文件application.yml

server:
  port: 8761                  
eureka:
  client:
    registerWithEureka: false    #是否将自己注册到Eureka Server，默认为True。由于当前应用就是Eureka Server，故false
    fetchRegistry: false         #是否从Eureka Server获取注册信息，默认True。因为这是一个单节点的Eureka Server，不需要同步其他的Eureka Server节点，故false
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

4：新建Spring Boot项目EurekaClient，添加依赖Eureka Client
5：启动类

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class EurekaClientApplication {
	
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(EurekaClientApplication.class, args);
	}
}

6：配置文件application.yml

server:
  port: 8020
spring:
  application:
    name: EurekaClinet
eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
  instance:
    prefer-ip-address: true 

7：新建Spring Boot项目EurekaRibbon，添加依赖Eureka Client、Ribbon、Web

添加Ribbon依赖时要注意Spring Boot版本！

8：启动类

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class EurekaRibbonApplication {

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

9：配置文件application.yml

server:
  port: 8010
spring:
  application:
    name: EurekaRabbon
eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
  instance:
    prefer-ip-address: true

10：MyController

@RestController
public class MyController {
	  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MyController.class);
	  @Autowired
	  private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
	  @GetMapping("/log-user-instance")
	  public void logUserInstance() {
	    ServiceInstance serviceInstance = this.loadBalancerClient.choose("EurekaClinet");
	    // 打印当前选择的是哪个节点
	    MyController.LOGGER.info("{}:{}:{}", serviceInstance.getServiceId(), serviceInstance.getHost(), serviceInstance.getPort());
	  }
}

11：运行测试
启动项目EurekaServer
启动项目EurekaClient（服务提供者1- - -以8020端口启动）
启动项目EurekaClient（服务提供者2- - -以8030端口启动）
启动项目EurekaRibbon（这里我省略了客户端，直接从负载均衡服务发起调用）

访问：http://localhost:8010/log-user-instance
EurekaRibbon控制台会打印：

可以看到请求是均匀分布到两个用户微服务节点上的，说明已经实现了负载均衡！

使用Java代码自定义Ribbon配置

Spring Cloud Camden允许使用Java代码或属性自定义Ribbon的配置，两种方式是等价的。
1：EurekaRibbon项目添加Ribbon配置类：RibbonConfiguration.java

@Configuration
public class RibbonConfiguration {
  @Bean
  public IRule ribbonRule() {
    // 负载均衡规则，改为随机
    return new RandomRule();
  }
}

2：EurekaRibbon项目空类TestConfiguration.java

/**
 * @RibbonClient的configuration属性指定自定义Ribbon配置
 * @author yangdong
 * @date 2021-01-20
 */
@Configuration
@RibbonClient(name = "EurekaClinet", configuration = RibbonConfiguration.class)
public class TestConfiguration {

}

3：结构目录：

4：运行测试

此时请求会随机分布到两个用户微服务节点上，说明已经实现了Ribbon的自定义配置。

Ribbon中的关键组件

• ServerList：可以响应客户端的特定服务的服务器列表；
• ServerListFilter：可以动态获得的具有所需特征的候选服务器列表的过滤器；
• ServerListUpdater：用于执行动态服务器列表更新；
• Rule：负载均衡策略，用于确定从服务器列表返回哪个服务器；
• Ping：客户端用于快速检查服务器当时是否处于活动状态；
• LoadBalancer：负载均衡器，负责负载均衡调度的管理；

它们分别对应的配置如下：

负载均衡策略

Ribbon内置了多种负载均衡策略，内部负责复杂均衡的顶级接口为com.netflix.loadbalancer.IRule，实现方式如下：

• com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule：以轮询的方式进行负载均衡；
• com.netflix.loadbalancer.RandomRule ：随机策略；
• com.netflix.loadbalancer.RetryRule ：重试策略；
• com.netflix.loadbalancer.WeightedResponseTimeRule：权重策略。会计算每个服务的权重，越高的被调用的可能性越大；
• com.netflix.loadbalancer.BestAvailableRule：最佳策略。遍历所有的服务实例，过滤掉故障实例，并返回请求数最小的实例返回；
• com.netflix.loadbalancer.AvailabilityFilteringRule：可用过滤策略。过滤掉故障和请求数超过阈值的服务实例，再从剩下的实力中轮询调用；

从Spring Cloud Netflix1.2.0开始，Ribbon支持使用属性自定义Ribbon客户端，配置的前缀是< ClientName >.ribbon。在EurekaRibbonClient的application.yml配置文件中可以修改负载均衡策略；

application.yml添加：

##需要调用的微服务名称
EurekaClinet:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule 
    ##从Ribbon中的关键组件小节中，可以知道配置负载均衡策略的配置类是NFLoadBalancerRuleClassName

运行测试：

此时请求依然会随机分布到两个用户微服务节点上！

脱离Eureka使用Ribbon

1：新建Spring Boot项目RibbonWithOutEureka，添加依赖Ribbon、Web
2：启动类

@SpringBootApplication
public class RibbonWithOutEurekaApplication {

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

3：MyController

@RestController
public class MyController {
	  private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(MyController.class);
	  @Autowired
	  private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
	  @GetMapping("/log-user-instance")
	  public void logUserInstance() {
	    ServiceInstance serviceInstance = this.loadBalancerClient.choose("EurekaClinet");
	    // 打印当前选择的是哪个节点
	    MyController.LOGGER.info("{}:{}:{}", serviceInstance.getServiceId(), serviceInstance.getHost(), serviceInstance.getPort());
	  }
}

4：application.yml

server:
  port: 8010
spring:
  application:
    name: RibbonWithOutEureka
EurekaClinet:
  ribbon:
    listOfServers: localhost:8020,localhost:8030

5：运行测试
启动项目RibbonWithOutEureka
访问：http://localhost:8010/log-user-instance

尽管此时没有注册到Eureka上，Ribbon仍可正常工作，请求依旧会均匀分摊到两个微服务节点上。

参考书籍：Spring Cloud与Docker微服务架构实战
以上只是学习所做的笔记，以供日后参考！！！