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Ribbon负载均衡的深度分析和使用

发布: 2023年2月14日 10:17:50

前言：
本篇文章主要介绍Ribbon负载均衡的使用，策略及原理，希望能加深自己的印象以及帮助各位大佬🤞🤞
如果文章有什么需要改进的地方还请大佬多多指正✨✨
小威在这里先感谢各位大佬了🎊🎊

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文章目录

  • 🚗Ribbon负载均衡使用
  • 🚜Ribbon项目使用流程
  • 🚓Ribbon负载均衡分析
  • 🚕Ribbon负载均衡策略
  • 🚙自定义负载均衡策略
  • 🚎Ribbon设置饥饿加载

🚗Ribbon负载均衡使用

接着上一篇文章的来，运用负载均衡的注解 @LoadBalanced进行管理

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

🚜Ribbon项目使用流程

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  • 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

🚓Ribbon负载均衡分析

负载均衡拦截器实现客户端http请求拦截器（ClientHttpRequestInterceptor）并重写方法

public class LoadBalancerInterceptor implements ClientHttpRequestInterceptor {
    private LoadBalancerClient loadBalancer;
    private LoadBalancerRequestFactory requestFactory;

    public LoadBalancerInterceptor(LoadBalancerClient loadBalancer, LoadBalancerRequestFactory requestFactory) {
        this.loadBalancer = loadBalancer;
        this.requestFactory = requestFactory;
    }

    public LoadBalancerInterceptor(LoadBalancerClient loadBalancer) {
        this(loadBalancer, new LoadBalancerRequestFactory(loadBalancer));
    }

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

找到Eureka服务列表并根据负载均衡算法选取一个服务

public <T> T execute(String serviceId, LoadBalancerRequest<T> request, Object hint) throws IOException {
        ILoadBalancer loadBalancer = this.getLoadBalancer(serviceId);//根据服务名称找Eureka服务列表
        Server server = this.getServer(loadBalancer, hint);//根据负载均衡算法从Eureka的server列表中选出一个   
             if (server == null) {
            throw new IllegalStateException("No instances available for " + serviceId);
        } else {
            RibbonLoadBalancerClient.RibbonServer ribbonServer = new RibbonLoadBalancerClient.RibbonServer(serviceId, server, this.isSecure(server, serviceId), this.serverIntrospector(serviceId).getMetadata(server));
            return this.execute(serviceId, (ServiceInstance)ribbonServer, (LoadBalancerRequest)request);
        }
    }

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。

在BaseLoadBalancer.class的类下，利用IRule实现负载均衡的策略

跟进上面的getServer方法，继续跟踪源码在BaseLoadBalancer类下找到chooseServer方法

 public Server chooseServer(Object key) {
        if (this.counter == null) {
            this.counter = this.createCounter();
        }

        this.counter.increment();
        if (this.rule == null) {
            return null;
        } else {
            try {
                return this.rule.choose(key);//进行服务选择的Key
            } catch (Exception var3) {
                logger.warn("LoadBalancer [{}]:  Error choosing server for key {}", new Object[]{this.name, key, var3});
                return null;
            }
        }
    }

🚕Ribbon负载均衡策略

跟进上面的rule，rule，规则，即负载均衡的规则，有以下几种

public class BaseLoadBalancer extends AbstractLoadBalancer implements PrimeConnectionListener, IClientConfigAware {
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BaseLoadBalancer.class);
    private static final IRule DEFAULT_RULE = new RoundRobinRule();//这里的rule默认值是一个`RoundRobinRule`的类型
    private static final BaseLoadBalancer.SerialPingStrategy DEFAULT_PING_STRATEGY = new BaseLoadBalancer.SerialPingStrategy((SyntheticClass_1)null);
    private static final String DEFAULT_NAME = "default";
    private static final String PREFIX = "LoadBalancer_";
    protected IRule rule;
    protected IPingStrategy pingStrategy;
    protected IPing ping;

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RoundRobinRule（轮询策略）：按照一定的顺序依次调用服务实例。多个服务轮流访问。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
RandomRule（随机策略）：从服务提供者的列表中随机选择一个服务实例。
WeightedResponseTimeRule（权重策略）：根据每个服务提供者的响应时间分配⼀个权重，响应时间越长，权重越小，被选中的可能性也就越低。
RetryRule（重试策略）：按照轮询策略来获取服务，如果获取的服务实例为 null 或已经失效，则在指定的时间之内不断地进行重试来获取服务，如果超过指定时间依然没获取到服务实例则返回 null。
AvailabilityFilteringRule（可⽤敏感性策略）：先过滤掉⾮健康的服务实例，然后再选择连接数较⼩的服务实例。
ZoneAvoidanceRule（区域敏感策略）：根据服务所在区域（zone）的性能和服务的可⽤性来选择服务实例，在没有区域的环境下，该策略和轮询策略类似。
BestAvailableRule（最小连接数策略）：也叫最小并发数策略，它是遍历服务提供者列表，选取连接数最小的⼀个服务实例。如果有相同的最⼩连接数，那么会调⽤轮询策略进行选取。即忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。
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🚙自定义负载均衡策略

我们需要在order-service中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule：

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

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

🚎Ribbon设置饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载，就是第一次访问的时候才会去创建LoadBalanceClient，这样的情况下会导致请求时间很长，影响我们的使用效率。

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，以下是开启饥饿加载的配置

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true
    clients: userservice

本文到此结束，希望能帮到各位小伙伴儿👏👏
如果文章有什么需要改进的地方还请大佬多多指教🤞🤞
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再次感谢各位大佬😘😘
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