Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)

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简介

说明

本文介绍Spring Cloud LoadBalancer负载均衡的原理。

SpringCloud从2020版本开始移除了对Ribbon的依赖,官方使用Spring Cloud Loadbalancer正式替换Ribbon,而且Spring Cloud Loadbalancer成为了Spring Cloud负载均衡器的唯一实现。

本例使用的SpringCloud版本为:2020.0.1,SpringBoot版本为:2.4.13。

Loadbalancer提供的的负载均衡策略

  • RandomLoadBalancer - 随机策略
  • RoundRobinLoadBalancer - 轮询策略(默认)

实例代码

        本处的场景是:order(订单微服务)调用storage(库存微服务)扣减库存。

        本处只列出核心代码:依赖和feign定义,其他略。

依赖

pom.xml



    4.0.0
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        
        2.4.13
         
    
    com.knife
    gateway
    0.0.1-SNAPSHOT
    gateway
    Demo project for Spring Boot

    
        1.8
    

    
        
            
                org.springframework.cloud
                spring-cloud-dependencies
                2020.0.1
                pom
                import
            

            
                com.alibaba.cloud
                spring-cloud-alibaba-dependencies
                2021.1
                pom
                import
            
        
    

    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter
        

        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-gateway
        

        
            com.alibaba.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
            
                
                     springframework.cloud
                    spring-cloud-starter-netflix-ribbon
                
            
        

        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-loadbalancer
        

        
            org.projectlombok
            lombok
            1.18.24
            provided
        

    

    
        
            
                org.springframework.boot
                spring-boot-maven-plugin
                2.4.13
            
        
    


feign接口

package com.knife.storage.api;

import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;

@FeignClient("storage")
public interface StorageFeignClient {
    @PostMapping("/feign/storage/decreaseStorage")
    void decreaseStorage(@RequestParam("productId") Long productId, @RequestParam("count") Integer count);
}

原理分析

打断点

在Feign接口上打断点

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第1张图片

到达断点,多次点击“Step Into”(跳到方法内)(我点击了15次才进去)

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第2张图片

FeignInvocationHandler#invoke

到达feign-core包里边的:feign.ReflectiveFeign.FeignInvocationHandler#invoke

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第3张图片

执行到最后一行(点下图红色箭头所指按钮“Step Over”(跳过),一直到最后一行)

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第4张图片

进入到invoke方法(如下图:先点击绿色箭头按钮,再点击红色 箭头所指invoke方法)

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第5张图片

SynchronousMethodHandler#invoke

上边点击之后,进入feign.SynchronousMethodHandler#invoke(feign-core包)。

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第6张图片

进入到executeAndDecode方法:

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第7张图片

SynchronousMethodHandler#executeAndDecode

上边点击之后,进入到feign.SynchronousMethodHandler#executeAndDecode(feign-core包)。

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第8张图片

进入到client.execute方法内:

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第9张图片

FeignBlockingLoadBalancerClient#execute

上一步点击完之后,进入org.springframework.cloud.openfeign.loadbalancer.FeignBlockingLoadBalancerClient#execute(spring-cloud-openfeign-core包)。

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第10张图片

其中,loadBalancerClient.choose是核心,它里边会去找一个storage实例去调用。

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第11张图片

同样的方法,也是跳到方法内部去。

BlockingLoadBalancerClient#choose(重点)

        本方法是核心,先找到负载均衡策略,再按负载均衡策略挑选实例。

        执行到此方法(spring-cloud-loadbalancer包):

org.springframework.cloud.loadbalancer.blocking.client.BlockingLoadBalancerClient#choose(java.lang.String, org.springframework.cloud.client.loadbalancer.Request)

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第12张图片

本方法做了两件事情:找到负载均衡策略、根据负载均衡策略找到实例。

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第13张图片

LoadBalancerClientFactory#getInstance(选策略)

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第14张图片

执行到方法内(spring-cloud-loadbalancer包):org.springframework.cloud.loadbalancer.support.LoadBalancerClientFactory#getInstance

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第15张图片

跳到 getInstance方法内部:

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第16张图片

getContext的作用:根据name(本处是“storage”)找到@FeignClient标记的接口,返回Context(@LoadBalancerClient或者@LoadBalancerClients如果配置了负载均衡策略,则此处即生效)。

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第17张图片

上图可以看到,获得到的负载均衡策略为:RoundRobinLoadBalancer(轮询负载均衡)。

我们退出方法,往下执行:

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第18张图片

ReactiveLoadBalancer#choose(选实例)

上一步点击之后,进入到:

Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理(源码分析)_第19张图片

org.springframework.cloud.loadbalancer.core.RoundRobinLoadBalancer#choose

本处的分析略。

为什么是轮询策略?

见:Spring Cloud--LoadBalancer默认的负载均衡策略_IT利刃出鞘的博客-CSDN博客

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