【愚公系列】2023年11月 Java教学课程 185-SpringCloud（Ribbon负载均衡）

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🚀前言

微服务负载均衡是指在微服务架构中，将请求分发给多个服务实例，以平衡负载和提高可靠性的技术。在微服务架构中，一个应用通常由多个微服务组成，每个微服务都是独立的、可扩展的，并且可以部署多个实例以处理更多的请求。微服务负载均衡通过将请求分配给最合适的服务实例来实现负载均衡，并通过健康检查和自动故障转移来提高可靠性。常见的微服务负载均衡算法包括轮询、随机、哈希和最少连接等。

🚀一、Ribbon负载均衡

🔎1.负载均衡原理

Ribbon是Netflix开源的一个负载均衡框架，它可以将客户端的请求自动转发到多个服务实例中，从而实现服务的负载均衡。

Ribbon的负载均衡算法主要包括两个部分：服务列表的获取和请求到服务实例的路由。

1. 服务列表的获取

Ribbon通过Eureka、Consul等注册中心获取服务实例列表，并通过定时刷新的方式保持列表的实时性。Ribbon还支持手动定义服务列表，以便进行测试或者调试。

1. 请求到服务实例的路由

在获取到服务实例列表之后，Ribbon使用负载均衡算法将请求路由到其中一个服务实例。Ribbon支持多种负载均衡算法，包括轮询、加权轮询、随机、最少连接等。

在路由请求时，Ribbon还支持多种策略，包括重试、熔断等，从而保证了服务的稳定性和健壮性。

Ribbon通过获取服务实例列表和路由请求的方式实现了服务的负载均衡，并通过多种策略保障了服务的稳定性和可靠性。

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。

🔎2.源码跟踪

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。

🦋2.1 LoadBalancerIntercepor

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://user-service/user/8
• originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，user-service
• this.loadBalancer.execute()：处理服务id，和用户请求。

🦋2.2 LoadBalancerClient

继续跟入execute方法：

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8082端口的服务

放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8081：

🦋2.3 负载均衡策略IRule

在刚才的代码中，可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:

我们继续跟入：

继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段代码：

我们看看这个rule是谁：

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍：

其实这就是轮询算法实现负载均衡。

🦋2.4 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user-service
• DynamicServerListLoadBalancer根据user-service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：

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule，是一种轮询方案

🦋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：

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

1. 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 

或者在启动类中使用

@RibbonClient(name="EUREKA-PROVIDER",configuration = MyRule.class)

注意，一般用默认的负载均衡规则，不做修改。

🔎4.饥饿加载

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。

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
    clients: userservice

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