SpringCloud搭建（九）

一、Ribbon简介

1. Spring Cloud Ribbon 是基于BNetflix 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。就是在配置文件中列出Load Balancer（简称LB）后面所有机器，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。

2. Ribbon官网资料

目前Ribbon进入维护模式未来替换方案 Spring Cloud LoadBalancer
https://github.com/Netflix/ribbon/wiki/Getting-Started

3. Ribbon之LB负载均衡

• 集中式LB

即在服务的消费方和提供方之间使用独立的LB设施(可以是硬件，如F5，也可以是软件，如Nginx)，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。

• 进程内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择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。

二、 Ribbon负载均衡演示

1. 架构说明

2. POM文件

引入spring-cloud-starter-ribbon使用如下依赖

    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-netflix-ribbon

但是spring-cloud-starter-netflix-eureka-client中自带了spring-cloud-starter-ribbon，此时无需额外引入。

3. RestTemplate的使用

• 官网：https://docs.spring.io/spring-framework/docs/5.2.2.RELEASE/javadoc-api/org/springframework/web/client/RestTemplate.html
• getForObject方法/getForEntity方法

@GetMapping(value = "/consumer/payment/get/{id}")
    public CommonResult getPayment(@PathVariable("id") Long id){

        return restTemplate.getForObject(PAYMENT_URL+"/payment/get/"+id,CommonResult.class);

    }

 @GetMapping(value = "/consumer/payment/getForEntity/{id}")
    public CommonResult getPayment2(@PathVariable("id") Long id) {
        ResponseEntity entity = restTemplate.getForEntity(PAYMENT_URL+"/payment/get/"+id,CommonResult.class);
        if(entity.getStatusCode().is2xxSuccessful()){
            return entity.getBody();
        }else{
            return new CommonResult<>(444,"操作失败");
        }
    }

• postForObject方法/postForEntity方法

 @GetMapping(value = "/consumer/payment/create")
    public CommonResult create(Payment payment){
        return restTemplate.postForObject(PAYMENT_URL+"/payment/create",payment,CommonResult.class);
    }

三、 Ribbon核心组件IRule

• IRule:根据特定算法从服务列表中选取一个要访问的服务

1.轮询：com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule
2.随机：com.netflix.loadbalancer.RandomRule
3.先按照RoundRobinRule的策略获取服务，如果获取服务失败则在指定时间内会进行重试：com.netflix.loadbalancer.RetryRule
4.对RoundRobinRule的扩展，响应速度越快的实例选择权重越大，越容易被选择：WeightedResponseTimeRule
5.会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，然后选择一个并发量最小的服务：BestAvailableRule
6.先过滤掉故障实例，再选择并发较小的实例：AvailabilityFilteringRule
7.默认规则，复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择服务器：ZoneAvoidanceRule

• 如何替换

1）修改cloud-consumer-order80

2）新建package（com.ft.myrule）

3）新建myrule包下新建MySelfRule规则类

package com.ft.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 MySelfRule {

    @Bean
    public IRule myRule(){
        return new RandomRule();//定义为随机
    }
}

4）主启动类添加@RibbonClient

访问测试地址：http://localhost/consumer/payment/get/1

四、 Ribbon核心组件IRuleRibbon负载均衡算法

1）原理

负载均衡算法：rest接口第几次请求数模(%)服务器集群总数量=实际调用服务器位置下标，每次服务器重新启动后rest接口计数从1开始。
List instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");
如： List[0] instances = 127.0.0.1:8001
    List[1] instances = 127.0.0.1:8002
8001 + 8002 组合成为集群，它们共计2台机器，集群总数为2，按照轮询算法原理：
 当请求总数为1时：1 % 2 = 1 对应下标位置为1，则获取服务地址为127.0.0.1:8001
 当请求总数为1时：2 % 2 = 0 对应下标位置为0，则获取服务地址为127.0.0.1:8002
 当请求总数为1时：3 % 2 = 1 对应下标位置为1，则获取服务地址为127.0.0.1:8001
 当请求总数为1时：4 % 2 = 0 对应下标位置为0，则获取服务地址为127.0.0.1:8002
 如此类推.............loading

2）手写负载均衡算法

Ⅰ. 提供者支付微服务(8001/8002)改造

@GetMapping(value = "/payment/lb")
public String getPaymentLB(){
    return serverPort;
}

Ⅱ. 消费者订单微服务(80)改造

• ApplicationContextBean去掉@LoadBalanced

• LoadBalancer接口

package com.ft.springcloud.lb;

import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import java.util.List;

public interface LoadBalancer {
     //收集服务器总共有多少台能够提供服务的机器，并放到list里面
    ServiceInstance instances(List serviceInstances);
}

• MyLB（自己的轮询规则）

package com.ft.springcloud.lb;

import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

@Component
public class MyLB implements LoadBalancer{
    private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);

    public final int getAndIncrement(){
        int current;
        int next;
        //自写自旋锁
        do {
            current =this.atomicInteger.get();
            next = current >= 2147483647 ? 0 : current + 1;

        }while(!this.atomicInteger.compareAndSet(current,next));
        System.out.println("接口第"+next+"次访问分配");
        return next;
    }

    @Override
    public ServiceInstance instances (List serviceInstances){
        int index = getAndIncrement() % serviceInstances.size();
        return serviceInstances.get(index);
    }
}

• OrderController

package com.ft.springcloud.controller;

import com.ft.springcloud.lb.LoadBalancer;
import com.ft.springcloud.entity.CommonResult;
import com.ft.springcloud.entity.Payment;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
import javax.annotation.Resource;
import java.net.URI;
import java.util.List;

@RestController
@Slf4j
public class OrderController {
    //单一服务
    //public static final String PAYMENT_URL="http://localhost:8001";
    //多服务
    public static final String PAYMENT_URL="http://CLOUD-PAYMENT-SERVICE";
    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;
    @Resource
    private DiscoveryClient discoveryClient;
    @Resource
    private LoadBalancer loadBalancer;

    @GetMapping(value = "/consumer/payment/create")
    public CommonResult create(Payment payment){
        return restTemplate.postForObject(PAYMENT_URL+"/payment/create",payment,CommonResult.class);
    }

    @GetMapping(value = "/consumer/payment/get/{id}")
    public CommonResult getPayment(@PathVariable("id") Long id){

        return restTemplate.getForObject(PAYMENT_URL+"/payment/get/"+id,CommonResult.class);

    }

    @GetMapping(value = "/consumer/payment/getForEntity/{id}")
    public CommonResult getPayment2(@PathVariable("id") Long id) {
        ResponseEntity entity = restTemplate.getForEntity(PAYMENT_URL+"/payment/get/"+id,CommonResult.class);
        if(entity.getStatusCode().is2xxSuccessful()){
            return entity.getBody();
        }else{
            return new CommonResult<>(444,"操作失败");
        }
    }

    @GetMapping(value = "/consumer/payment/lb")
    public String MyLB(){
        List serviceInstances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");
        if(serviceInstances == null || serviceInstances.size() <= 0){
            return null;
        }
        ServiceInstance serviceInstance = loadBalancer.instances(serviceInstances);
        URI uri = serviceInstance.getUri();
        return restTemplate.getForObject(uri+"/payment/lb",String.class);
    }
}

访问测试地址：http://localhost/consumer/payment/lb