【微服务 SpringCloud】实用篇 · Ribbon负载均衡

微服务（4）

微服务（4）

在前面，我们添加了@LoadBalanced注解，即可实现负载均衡功能，这是什么原理、什么策略呢？

1. 负载均衡原理

SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件，来实现负载均衡功能的。

那么我们发出的请求明明是http://userservice/user/1，怎么变成了http://localhost:8081的呢？

2. 源码跟踪

为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢？之前还要获取ip和端口。

Ribbon是怎么拦截这个请求，并将url进行处理的呢？

显然有人帮我们根据service名称，获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor，这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截，然后从Eureka根据服务id获取服务列表，随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息，替换服务id。

我们进行源码跟踪（双击shift搜索）：

1）LoadBalancerIntercepor

调试一下：

打个断点：

浏览器访问：

停在这了：

跳两步观察：

可以看到这里的intercept方法，拦截了用户的HttpRequest请求，然后做了几件事：

• request.getURI()：获取请求uri，本例中就是 http://userservice/user/1
• originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id名称，userservice
• this.loadBalancer.execute()：处理服务id名称，和用户请求。

这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，我们继续跟入。

2）LoadBalancerClient

继续跟入execute方法，调用getLoadBalancer方法：

调用getServer方法：

这个就是我们的内网ip（命令行cmd，ipconfig查看）

代码是这样的：

• getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。
• getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。本例中，可以看到获取了8081端口的服务

放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8082：

果然实现了负载均衡。

3）负载均衡策略IRule

跟进getServer方法：

进入方法内部：

• 通过规则选择

IRule，故名思意就是规则接口，想必就是负载均衡算法的规则取决于它

可见IRule接口有很多的实现

最明显的就是RandomRule，顾名思义就是随机；RoundRobinRule，顾名思义就是轮询调度

而现在的规则是：ZoneAvoidanceRule

key是default（其实就是尝试从配置文件里获取常量，没有配置就获取不到，就默认咯）

我们看看这个rule是谁：

这不就是轮询的意思嘛。

到这里，整个负载均衡的流程我们就清楚了，至于这些策略规则是什么，随后讲解~

4）总结

SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器，拦截了RestTemplate发出的请求，对地址做了修改。用一幅图来总结一下：

基本流程如下：

• 拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1
• RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是userservice
• DynamicServerListLoadBalancer根据userservice到eureka拉取服务列表
• eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082
• IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081
• RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求

3. 负载均衡策略

3.1 负载均衡策略

负载均衡的规则都定义在IRule接口中，而IRule有很多不同的实现类：

不同规则的含义如下：

内置负载均衡规则类	规则描述
RoundRobinRule	简单轮询服务列表来选择服务器。
AvailabilityFilteringRule	对以下两种服务器进行忽略： （1）在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加。 （2）并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限，可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。
WeightedResponseTimeRule	为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule	以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。（如果没有Zone的划分，其实就是跟普通轮询没啥区别）
BestAvailableRule	忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。
RandomRule	随机选择一个可用的服务器。
RetryRule	重试机制的选择逻辑

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule，是一种轮询方案

默认情况下，浏览器依次访问101、102、103、104，查看日志：（右侧栏有个垃圾桶，点击清空日志）

其实每次都这样（一个2 4；一个1 3），就是轮询策略~

3.2 自定义负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：

1. 代码方式：在order-service中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule：
   • 那么ribbon就会以这个bean的规则优先

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

效果：

每次都不一样，甚至会出现有一个服务一个都没有，很明显是随机（次数多了还每个服务的调用次数是很均衡的）

2. 配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：

userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务ribbon:NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则 

效果一致~

注意，一般用默认的负载均衡规则，不做修改。

1. 配置文件的设置优先级较高，如果代码方法设置的是A，配置方法设置的是B，则最终呈现是B
2. 代码设置的是全局的方案，也就是说在order-service访问哪个微服务的都是这个规则
3. 配置设置的是特定的微服务负载均衡规则（优先级高也正常了）
   • 从配置设置的键（userservice）可见，是针对一个微服务的

4. 饥饿加载

不知道你有没有发现，我们浏览器测试刚才的用例的时候，第一次要反应一会儿，后面的就很流畅：

我们通过浏览器开发者工具来看看第一次访问的时候的时间：

达到恐怖的744ms！

而之后就比较快了：

这是因为：

• Ribbon默认是采用懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient，请求时间会很长。

• 严格来说是第一次用到这个服务的LoadBalanceClient才会加载
• 加载之后就缓存下来了，可以直接用或者下一次拉取直接赋值给这个对象就行了
  • 当然，如果是别的服务的LoadBalanceClient，还需要加载

而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，通过下面配置开启饥饿加载：

ribbon:eager-load:enabled: true # 默认false为懒加载，这里设置为true为饥饿加载clients: userservice # 指定对哪个微服务饥饿加载

• clients的值是一个集合，可以这么写：

重启

• 可见已经加载

观察一下时间：

第一次访问快了不少了（第一次也要加载一些框架之类的，当然也可以设置为饥饿加载，不在这里演示）

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文章到此结束！谢谢观看
可以叫我 小马，我可能写的不好或者有错误，但是一起加油鸭🦆！

代码：cloud-demo · 游离态/云服务 - 码云 - 开源中国 (gitee.com)

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