Spring Cloud（四）Ribbon负载均衡

文章目录

• 1 概述
• • 1.1 Ribbon简介
  • 1.2 负载均衡
  • 1.3 架构图
• 2 Ribbon配置
• • 2.1 新建consumer ribbon工程
  • 2.2 构建provider集群
• 3 Ribbon核心组件IRule
• • 3.1 七大方法
  • 3.2 切换规则方法
  • 3.3 自定义Ribbon负载均衡算法
  • • 3.3.1 自定义Ribbon算法

1 概述

1.1 Ribbon简介

Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡工具。Ribbon会自动帮助你基于某种规则（简单轮询、随机连接等），也可以实现自定义的负载均衡算法。

1.2 负载均衡

• 英文名称：Load Balance，微服务或分布式集群中常用的一种应用。
• 简单来说负载均衡就是将用户的请求ping平摊的分配到多个任务上，从而是系统达到HA（高可用）。
• 两种负载均衡：
  • 集中式LB：偏硬件，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F5，也可以是软件Nginx），由该设施负责把访问请求以某种策略转发至服务的提供方。
  • 进程内LB：偏软件， 将LB逻辑集成到消费方，消费方从服务注册中心指导哪些地址可用，再自己选择一个合适的服务器。Ribbon就是一个进程内LB,它只是个类库，集成于消费方进程，消费方通过它获取服务提供方的地址。

1.3 架构图

2 Ribbon配置

Ribbon是客户端负载均衡工具！！！所以应该配置在客户端

2.1 新建consumer ribbon工程

1. 加入依赖，因为Riboon需要依赖Eureka运行，所以要同时加入Eureka依赖。

<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
</dependency>

2. 对访问模版的实现类加入@LoadBalanced注解。

@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate getRestTemplate() {
        return  new RestTemplate();
    }
}

3. 在application.yml文件中配置向注册中心注册，如果是作为消费者模块不提供服务，不应该注册自己。

eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
    register-with-eureka: false             #作为消费者不提供服务，不应该注册自己

4. 主启动类中加入@EnableEurekaClient注解。

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class SpringCloudConsumerRibbonApplication80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringCloudConsumerRibbonApplication80.class, args);
    }
}

5. 以上步骤1~4完成后即可在controller中直接通过服务名访问系统中的微服务，服务名作为URI。

private static final String REST_URL_PREFIX= "http://spring-cloud-provider/";

2.2 构建provider集群

1. 构建集群，新开两个provider模块，将原provider的代码部分和pom.xml中依赖照搬到新的provider中。
2. 将原provider中application.yml文件照搬到新provider，并修改端口号，若新的provider使用自己的数据库，则修改数据库信息（其他配置也一样，如修改别名instance-id）。
3. 集群中服务名称必须一致！！！不要修改。

spring:
  application:
    name: spring-cloud-provider   #同一集群下必须使用同一服务名！！！！！

4. 依次启动3个uereka、三个provider、consumer ribbon服务，测试：

可以看到，三个peovider交替提供服务，证明了Ribbon默认使用轮训负载均衡算法。

3 Ribbon核心组件IRule

IRule：根据特定算法从服务列表中选取一个需要访问的服务

3.1 七大方法

IRule是一个接口，七大方法是其自带的落地实现类。

1. RoundRobinRule：轮询（默认方法）
2. RandomRule：随机
3. AvailabilityFilteringRule：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，还有并发的连接数量超过阈值的服务，然后对剩余的服务进行轮询
4. WeightedResponseTimeRule：根据平均响应时间计算服务的权重。统计信息不足时会按照轮询，统计信息足够会按照响应的时间选择服务
5. RetryRule：正常时按照轮询选择服务，若过程中有服务出现故障，在轮询一定次数后依然故障，则会跳过故障的服务继续轮询。
6. BestAvailableRule：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
7. ZoneAvoidanceRule：默认规则，符合判断server所在的区域的性能和server的可用性选择服务

3.2 切换规则方法

只需在配置类中配置一个返回具体方法的bean即可

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

3.3 自定义Ribbon负载均衡算法

3.3.1 自定义Ribbon算法

自定义的Ribbon算法类不能放在主启动类所在的包及子报下（确切来说是不能放在@ComponentScan注解的包及子包下），否则会被全局应用到Ribbon服务中。应该把自定义算法类放在另外新建的包下，且这个类应该是为配置类。也可以将该类排除掉（其实与普通切换负载均衡规则类似，只不过是位置不同而已，普通的可以放在主启动类所在的包，自定义的要放在外面的包下）。

1. 定义排除注解。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ExcludeAnno {
}

2. 自定义规则类。

/**
 * @author: 陈玉林
 * @modifiedBy:
 * @date: Create In 10:52 2018/10/19
 * @description: 每个服务被轮训五次
 */
public class  MyRibbonRule  extends AbstractLoadBalancerRule {
    // total = 0 // 当total==5以后，我们指针才能往下走，
    // index = 0 // 当前对外提供服务的服务器地址，
    // total需要重新置为零，但是已经达到过一个5次，我们的index = 1
    // 分析：我们5次，但是微服务只有8001 8002 8003 三台，OK？


    private int total = 0; 			// 总共被调用的次数，目前要求每台被调用5次
    private int currentIndex = 0;	// 当前提供服务的机器号

    public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key)
    {
        if (lb == null) {
            return null;
        }
        Server server = null;

        while (server == null) {
            if (Thread.interrupted()) {
                return null;
            }
            List<Server> upList = lb.getReachableServers();
            List<Server> allList = lb.getAllServers();

            int serverCount = allList.size();
            if (serverCount == 0) {
				/*
				 * No servers. End regardless of pass, because subsequent passes only get more
				 * restrictive.
				 */
                return null;
            }

//			int index = rand.nextInt(serverCount);// java.util.Random().nextInt(3);
//			server = upList.get(index);


//			private int total = 0; 			// 总共被调用的次数，目前要求每台被调用5次
//			private int currentIndex = 0;	// 当前提供服务的机器号
            if(total < 5)
            {
                server = upList.get(currentIndex);
                total++;
            }else {
                total = 0;
                currentIndex++;
                if(currentIndex >= upList.size())
                {
                    currentIndex = 0;
                }
            }


            if (server == null) {
				/*
				 * The only time this should happen is if the server list were somehow trimmed.
				 * This is a transient condition. Retry after yielding.
				 */
                Thread.yield();
                continue;
            }

            if (server.isAlive()) {
                return (server);
            }

            // Shouldn't actually happen.. but must be transient or a bug.
            server = null;
            Thread.yield();
        }

        return server;

    }

    @Override
    public Server choose(Object key)
    {
        return choose(getLoadBalancer(), key);
    }

    @Override
    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig)
    {
        // TODO Auto-generated method stub

    }
}

3. 将自定义规则加入spring容器。

/**
 * @author: 陈玉林
 * @modifiedBy:
 * @date: Create In 10:43 2018/10/19
 * @description: 该类必须放置在扫描不到的包下, 或者添加排除, 虽然他必须有注解
 */
@Configuration
@ExcludeAnno
public class MyRibbonConfig {
    @Bean
    public IRule ribbonRule() {
        return new MyRibbonRule();
    }

}

4. 主启动类添加@RibbonClient(name = “微服务名”,configuration = XXX.class)注解指定需要用到负载均衡的微服务名及自定义算法的class对象。然后将该配置类从启动扫描类排除掉。

// 使用此规则不可放在 可扫描的路径下, 如果非要放置, 需要加自定义注解
@RibbonClient(name = "spring-cloud-provider", configuration = MyRibbonConfig.class)
@ComponentScan(excludeFilters = {@ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION, value = {ExcludeAnno.class})})
public class SpringCloudConsumerRibbonApplication80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringCloudConsumerRibbonApplication80.class, args);
    }
}

5. 去掉切换的规则。
6. 依次启动3个uereka、三个provider、consumer ribbon服务，测试，成功。

看源码点这里