SpringCloud之Ribbon负载均衡解读

目录

基本介绍

概述

@LoadBalanced理解

简单源码解读

1）LoadBalancerIntercepor

2）LoadBalancerClient

3）负载均衡策略IRule

4）总结

负载均衡策略

负载均衡策略

自定义负载均衡策略

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基本介绍

概述

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会自动的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。

Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡的工具。(负载均衡+RestTemplate调用)

@LoadBalanced理解

RestTemplate是Spring提供的一个简单的Rest模板客户端，用来进行API的调用。

如果我们向要在微服务应用中使用RestTemplate，并达到负载均衡的效果应该怎么做呢 ？大家都知道在微服务中，一般同一个服务实例不只一个，那么就涉及到请求过程中服务实例的选择问题。答案是使用@LoadBalanced注解，将该注解加在RestTemplate的Bean上，就可以实现负载均衡。

示例代码如下：

 @Configuration
 public class AppConfiguration {
     @Bean
     @LoadBalanced // 开启负载均衡能力
     public RestTemplate restTemplate() {
         return new RestTemplate();
     }
 }

此时当我们使用RestTemplate就会变成这个样子，url变为了http://provider/test，不会直接使用http://ip:port/test的形式，而是使用服务名称，根据服务名称去注册中心获取实际的服务信息，最终再转换为要请求的地址。 

简单源码解读

以发出的请求明明是http://userservice/user/1，变成了http://localhost:8081为例

为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢？之前还要获取ip和端口。显然有人帮我们根据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。

我们进行源码跟踪：

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/8

• 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，我们继续跟入。

2）LoadBalancerClient

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)：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8082端口的服务

放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8081：

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， 我们继续跟入：

继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段代码：

  我们看看这个rule是谁：

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍：

可以知道就是轮询  

4）总结

1、在创建RestTemplate的bean时添加@LoadBalanced注解
2、LoadBalancerAutoConfiguration自动配置筛选出添加@LoadBalanced注解的RestTemplate
3、为RestTemplate设置LoadBalancerInterceptor，目的是使用LoadBalancerClient来发起请求
4、请求过程中，根据负载均衡策略，调用LoadBalancerClient.choose()方法获取最终ServiceInstance
5、根据ServiceInstance获取真实host、port，发起最后请求

负载均衡策略

负载均衡策略

负载均衡的规则都定义在IRule接口中，而IRule有很多不同的实现类：

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。
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  

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：

代码方式：在启动类中，定义一个新的IRule：

官方文档明确给出了警告：这个自定义配置类不能放在@ComponentScan所扫描的当前包下以及子包下，否则我们自定义的这个配置类就会被所有的Ribbon客户端所共享，达不到特殊化定制的目的了。 

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

配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：

userservice: # 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 

注意，一般用默认的负载均衡规则，不做修改。