SpringCloud学习笔记(六)_Ribbon服务调用

Ribbon介绍

Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡的工具

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 Balance（简称LB）后面所有的机器，Ribbon会自动的帮组你基于某种规则（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

LB负载均衡（Load Balance）

**** 简单的说就是将用户的请求平摊到分配到多个服务上，从而达到系统的HA（高可用）。

常见的负载均衡有软件Nginx、LVS、硬件FS等

Ribbon本地负载均衡客户端 VS Nginx服务端负载均衡区别

Nginx是服务器负载均衡，客户端所有请求都会教给Nginx，然后由nginx实现转发请求，即负载均衡是由服务端实现的

Ribbon本地负载均衡，在调用微服务接口时候，会在注册中心上获取注册信息服务列表之后缓存到JVM本地，从而本地实现RPC远程调用技术

官网：https://github.com/Netflix/ribbon

Ribbon使用

1、搭建项目、参考【SpringCloud】服务提供者集群与服务发现Discovery（三） 的示例

采用Eureka作为注册中心，且有2个服务提供者

架构如下：

2、Ribbon依赖，依赖如下：

 1 <dependency>
2     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
3     <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
4     <version>2.2.2.RELEASE</version>
5     <scope>compile</scope>
6 </dependency>

通过查看示例项目，调用者order项目依赖，发现在Eureka依赖中，默认含有依赖Ribbon的依赖

3、查看RibbonClientConfiguration.java，Ribbon自动装载类。

 1 @Configuration(proxyBeanMethods = false)2 @EnableConfigurationProperties3 @Import({ HttpClientConfiguration.class, OkHttpRibbonConfiguration.class,4         RestClientRibbonConfiguration.class, HttpClientRibbonConfiguration.class })5 public class RibbonClientConfiguration {6 7     ...8 9     // 自动注入IRule接口用来代表负责负载均衡的策略
10     @Bean
11     @ConditionalOnMissingBean
12     public IRule ribbonRule(IClientConfig config) {
13         if (this.propertiesFactory.isSet(IRule.class, name)) {
14             return this.propertiesFactory.get(IRule.class, config, name);
15         }
16         ZoneAvoidanceRule rule = new ZoneAvoidanceRule();
17         rule.initWithNiwsConfig(config);
18         return rule;
19     }
20 
21     // 自动注入ILoadBalance接口用来代表负责均衡的操作
22     @Bean
23     @ConditionalOnMissingBean
24     public ILoadBalancer ribbonLoadBalancer(IClientConfig config,
25             ServerList<Server> serverList, ServerListFilter<Server> serverListFilter,
26             IRule rule, IPing ping, ServerListUpdater serverListUpdater) {
27         if (this.propertiesFactory.isSet(ILoadBalancer.class, name)) {
28             return this.propertiesFactory.get(ILoadBalancer.class, config, name);
29         }
30         return new ZoneAwareLoadBalancer<>(config, rule, ping, serverList,
31                 serverListFilter, serverListUpdater);
32     }
33 
34     ...
35 }

其中自动注入IRule接口用来代表负责负载均衡的策略（默认策略：ZoneAvoidanceRule），和自动注入ILoadBalance接口用来代表负责均衡的操作（默认均衡：ZoneAwareLoadBalancer）

4、查看ILoadBalance接口（负责均衡的操作）

继承关系如下：

内容如下：

 1 public interface ILoadBalancer {2 3     public void addServers(List<Server> newServers);4 5     // 根据key选择一个服务6     public Server chooseServer(Object key);7 8     public void markServerDown(Server server);9 
10     public List<Server> getServerList(boolean availableOnly);
11 
12     public List<Server> getReachableServers();
13 
14     public List<Server> getAllServers();
15 }

5、查看IRule接口（负责均衡的策略）

实现关系：

内容如下：

1 public interface IRule{
2 
3     // 根据key选择一个服务
4     public Server choose(Object key);
5     
6     public void setLoadBalancer(ILoadBalancer lb);
7     
8     public ILoadBalancer getLoadBalancer();    
9 }

通过查看实例类，可以看到具体的实现了，可以知道负责均衡的策略

6、Ribbon工作原理

查看LoadBalancerAutoConfiguration自动配置类

 1 @Configuration(proxyBeanMethods = false)2 @ConditionalOnClass(RestTemplate.class)3 @ConditionalOnBean(LoadBalancerClient.class)4 @EnableConfigurationProperties(LoadBalancerRetryProperties.class)5 public class LoadBalancerAutoConfiguration {6 7     8     ...9 
10 
11     @Configuration(proxyBeanMethods = false)
12     @ConditionalOnClass(RetryTemplate.class)
13     public static class RetryInterceptorAutoConfiguration {
14 
15         @Bean
16         @ConditionalOnMissingBean
17         public RetryLoadBalancerInterceptor ribbonInterceptor(
18                 LoadBalancerClient loadBalancerClient,
19                 LoadBalancerRetryProperties properties,
20                 LoadBalancerRequestFactory requestFactory,
21                 LoadBalancedRetryFactory loadBalancedRetryFactory) {
22             return new RetryLoadBalancerInterceptor(loadBalancerClient, properties,
23                     requestFactory, loadBalancedRetryFactory);
24         }
25 
26         // RestTemplate定制器
27         @Bean
28         @ConditionalOnMissingBean
29         public RestTemplateCustomizer restTemplateCustomizer(
30                 final RetryLoadBalancerInterceptor loadBalancerInterceptor) {
31             return restTemplate -> {
32                 List<ClientHttpRequestInterceptor> list = new ArrayList<>(
33                         restTemplate.getInterceptors());
34                 list.add(loadBalancerInterceptor);
35                 // 给restTemplate，设置拦截器
36                 restTemplate.setInterceptors(list);
37             };
38         }
39 
40     }
41 
42 }

其中自动配置了一个LoadBalancerInterceptor，LoadBalancerInterceptor是个ClientHttpRequestInterceptor客户端请求拦截器。它的作用是在客户端发起请求之前拦截，进而实现客户端的负载均衡。

以下是RestTemplate注入，加@LoadBalanced，的配置方法

 1 @Configuration2 public class AppConfig {3 4     /**5      * 注入restTemplate，请用请求rest接口6      * @return7      */8     @Bean9     // 标注此注解后，RestTemplate就具有了客户端负载均衡能力
10     // 负载均衡技术依赖于的是Ribbon组件~
11     // RestTemplate都塞入一个loadBalancerInterceptor 让其具备有负载均衡的能力
12     @LoadBalanced
13     public RestTemplate restTemplate(){
14         return new RestTemplate();
15     }
16 }

7、测试Ribbon，是否根据对于的负责均衡的策略，实现负载

1）调试模式启动项目，使用地址：http://localhost:8000/consumer/payment/get/1，进行访问

返回内容为提供者2个节点分别交替返回的，到达负载均衡目的。

2）在ZoneAvoidanceRule类中添加断点，通过运行程序，可以看到程序会运行到ZoneAvoidanceRule类中。

自带负载均衡规则说明

策略名策略声明策略描述实现说明
BestAvailableRulepublic class BestAvailableRule extends ClientConfigEnabledRoundRobinRule选择一个最小的并发请求的server逐个考察Server，如果Server被tripped了，则忽略，在选择其中ActiveRequestsCount最小的server
AvailabilityFilteringRulepublic class AvailabilityFilteringRule extends PredicateBasedRule过滤掉那些因为一直连接失败的被标记为circuit tripped的后端server，并过滤掉那些高并发的的后端server（active connections 超过配置的阈值）使用一个AvailabilityPredicate来包含过滤server的逻辑，其实就就是检查status里记录的各个server的运行状态
WeightedResponseTimeRulepublic class WeightedResponseTimeRule extends RoundRobinRule根据相应时间分配一个weight，相应时间越长，weight越小，被选中的可能性越低。一个后台线程定期的从status里面读取评价响应时间，为每个server计算一个weight。Weight的计算也比较简单responsetime 减去每个server自己平均的responsetime是server的权重。当刚开始运行，没有形成statas时，使用roubine策略选择server。
RetryRulepublic class RetryRule extends AbstractLoadBalancerRule对选定的负载均衡策略机上重试机制。在一个配置时间段内当选择server不成功，则一直尝试使用subRule的方式选择一个可用的server
RoundRobinRulepublic class RoundRobinRule extends AbstractLoadBalancerRuleroundRobin方式轮询选择server轮询index，选择index对应位置的server
RandomRulepublic class RandomRule extends AbstractLoadBalancerRule随机选择一个server在index上随机，选择index对应位置的server
ZoneAvoidanceRulepublic class ZoneAvoidanceRule extends PredicateBasedRule复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择server使用ZoneAvoidancePredicate和AvailabilityPredicate来判断是否选择某个server，前一个判断判定一个zone的运行性能是否可用，剔除不可用的zone（的所有server），AvailabilityPredicate用于过滤掉连接数过多的Server。

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