【一起学源码-微服务】Ribbon 源码一：Ribbon概念理解及Demo调试

前言

前情回顾

前面文章已经梳理清楚了Eureka相关的概念及源码，接下来开始研究下Ribbon的实现原理。

我们都知道Ribbon在spring cloud中担当负载均衡的角色， 当两个Eureka Client互相调用的时候，Ribbon能够做到调用时的负载，保证多节点的客户端均匀接收请求。(这个有点类似于前端调用后端时Nginx做的负载均衡)

本讲目录

本讲主通过一个简单的demo来了解ribbon内部实现，这里主要是对ribbon有个宏观的认识，后续篇章会一步步通过debug的方式对ribbon的细节做一个全面的讲解。

目录如下：

1. 一个demo来看看ribbon是做什么的
2. @LoadBalanced初探
3. LoadBalancerAutoConfiguration初探
4. RibbonLoadBalancerClient初探

说明

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Ribbon正文

一个demo来看看ribbon是做什么的

首先看下我们这里的demo，目录结构如下：

这里有3个模块，eurekaServer作为注册中心，serviceA和serviceB分别作为EurekaClient。

代码地址上传到了自己的git：
https://github.com/barrywangmeng/spring-cloud-learn

ribbon相关的类结构信息

1. 启动了eureka client如下：
   服务A 2个： 一个端口号为8087，另一个为8088
   服务B 1个
   

2. 查看注册中心Dashboard
   

3. 服务B调用服务A中的接口
   

4. 查看负载均衡情况
   第一次调用服务B的greeting方法：
   

5. 第二次调用服务A的greeting方法：
   

这里可以看到服务A调用的时候加了一个注解: @LoadBalanced

服务B第一次调用到了服务A的8088那个节点
服务B第二次调用到了服务A的8087那个节点

这里就可以证明使用@LoadBalanced 自动对我们的http请求加了负载均衡，接下来我们就用@LoadBalanced来一步步往下看。

@LoadBalanced初探

接下来看下@LoadBalanced的源码：

/** * Annotation to mark a RestTemplate bean to be configured to use 
a LoadBalancerClient * @author Spencer Gibb */@Target({ ElementType.FIELD, ElementType.PARAMETER, 
ElementType.METHOD })@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@Qualifierpublic @interface LoadBalanced {}

这里主要看注释，这里意思是使用这个注解后可以将普通的RestTemplate 使用 LoadBalanceClient 这个类去处理。

接着我们看下LoadBalanced相关的配置。

LoadBalancerAutoConfiguration初探

我们知道，springboot + springcloud 对应的组件都会有相应的XXXAutoConfigure配置类，同理，我们在LoadBalanced同级包下可以找到对应的AutoConfigure类：LoadBalancerAutoConfiguration, 先看下类的定义：

@Configuration
@ConditionalOnClass(RestTemplate.class)
@ConditionalOnBean(LoadBalancerClient.class)
@EnableConfigurationProperties(LoadBalancerRetryProperties.class)
public class LoadBalancerAutoConfiguration {

}

看到这里有个 @ConditionalOnClass(RestTemplate.class)，这个含义是 只有存在RestTemplate 这个类的时该配置才会生效。

接着看LoadBalancerAutoConfiguration中的一些方法：

public class LoadBalancerAutoConfiguration {    
    @LoadBalanced
    @Autowired(required = false)
    private List<RestTemplate> restTemplates = Collections.emptyList();

    @Bean
    public SmartInitializingSingleton loadBalancedRestTemplateInitializer(
            final List<RestTemplateCustomizer> customizers) {
        return new SmartInitializingSingleton() {
            @Override
            public void afterSingletonsInstantiated() {
                for (RestTemplate restTemplate : LoadBalancerAutoConfiguration.this.restTemplates) {
                    for (RestTemplateCustomizer customizer : customizers) {
                        customizer.customize(restTemplate);
                    }
                }
            }
        };
    }
}

我们可以看下loadBalancedRestTemplateInitializer 方法，这个里面会遍历restTemplates然后调用customize() 方法进行特殊处理。

public class LoadBalancerAutoConfiguration {    
    @LoadBalanced
    @Autowired(required = false)
    private List<RestTemplate> restTemplates = Collections.emptyList();

    @Configuration
    @ConditionalOnMissingClass("org.springframework.retry.support.RetryTemplate")
    static class LoadBalancerInterceptorConfig {
        @Bean
        public LoadBalancerInterceptor ribbonInterceptor(
                LoadBalancerClient loadBalancerClient,
                LoadBalancerRequestFactory requestFactory) {
            return new LoadBalancerInterceptor(loadBalancerClient, requestFactory);
        }

        @Bean
        @ConditionalOnMissingBean
        public RestTemplateCustomizer restTemplateCustomizer(
                final LoadBalancerInterceptor loadBalancerInterceptor) {
            return new RestTemplateCustomizer() {
                @Override
                public void customize(RestTemplate restTemplate) {
                    List<ClientHttpRequestInterceptor> list = new ArrayList<>(
                            restTemplate.getInterceptors());
                    list.add(loadBalancerInterceptor);
                    restTemplate.setInterceptors(list);
                }
            };
        }
    }
}

这里面是为每一个restTemplate 添加一个loadBalancerInterceptor 拦截器，紧接着看一下LoadBalancerInterceptor.java

public class LoadBalancerInterceptor implements ClientHttpRequestInterceptor {

    private LoadBalancerClient loadBalancer;
    private LoadBalancerRequestFactory requestFactory;

    @Override
    public ClientHttpResponse intercept(final HttpRequest request, final byte[] body,
            final ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException {
        final URI originalUri = request.getURI();
        String serviceName = originalUri.getHost();
        Assert.state(serviceName != null, "Request URI does not contain a valid hostname: " + originalUri);
        return this.loadBalancer.execute(serviceName, requestFactory.createRequest(request, body, execution));
    }
}

这里面就很简单了，将serviceName(这里就是对应我们demo中的：ServiceA)和request、body、excution等组成的新的request传递给LoadBalancerClient，然后调用其中的execute,这个方法的实现继续往下看RibbonLoadBalancerClient

RibbonLoadBalancerClient初探

接下来再看一下 LoadBalanceClient ：

public interface LoadBalancerClient extends ServiceInstanceChooser {

    <T> T execute(String serviceId, LoadBalancerRequest<T> request) throws IOException;

    <T> T execute(String serviceId, ServiceInstance serviceInstance, LoadBalancerRequest<T> request) throws IOException;

    URI reconstructURI(ServiceInstance instance, URI original);
}

这个接口只有一个实现类：RibbonLoadBalancerClient， 那么我们继续看实现类中的execute方法：

@Override
public <T> T execute(String serviceId, LoadBalancerRequest<T> request) throws IOException {
    ILoadBalancer loadBalancer = getLoadBalancer(serviceId);
    Server server = getServer(loadBalancer);
    if (server == null) {
        throw new IllegalStateException("No instances available for " + serviceId);
    }
    RibbonServer ribbonServer = new RibbonServer(serviceId, server, isSecure(server,
            serviceId), serverIntrospector(serviceId).getMetadata(server));

    return execute(serviceId, ribbonServer, request);
}

接着就可以在这个方法上愉快的debug了，我们先看看ILoadBalancer 是干嘛的：

我们通过debug可以看到 获取的ILoadBalancer 已经获取到服务A所有的节点信息了，这一章就先不延伸下去了，后面会详细来说ILoadBalancer处理的细节。

总结

这一篇主要讲解了一个RestTemplate 加上@LoadBalanced 注解后是如何获取到请求服务的多个节点信息的，通过debug 我们可以很清晰的看到请求流程，最后画一个图来总结一下：

申明

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