SpringCloud：5-Ribbon负载均衡

2021-03-16 阅读量

Ribbon负载均衡

一、ribbon是什么？

SpringCloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡工具。
简单的说，Ribbon 是 Netflix 发布的开源项目，主要功能是提供 客户端的软件负载均衡算法。 Ribbon 客户端组件提供一系列完善的配置项如超时、重试等。简单的说，就是配置文件中列出 load Balancer （简称 LB 负载均衡）后面所有的机器，Ribbon 会自动的帮助你基于某种规则（如简单轮询，随机链接等）去链接这些机器。我们很容易使用 Ribbon 自定义的负载均衡算法。
官方 GitHub：https://github.com/Netflix/ribbon
目前已停止维护，但仍然很多公司在用。替代方案 ——Spring Cloud Loadbalancer

二、负载均衡

LB 负载均衡（Load Balance）

简单的说就是将用户的请求平摊的分配到多个服务上，从而达到系统的 HA（高可用）。
Ribbon本地负载均衡客户端与 Nginx服务端负载均衡区别。
- Nginx 是服务器负载均衡，客户端所有请求都会交给 nginx，然后 nginx 实现转发请求。即负载均衡是由服务端实现的。
- Ribbon 本地负载均衡，在调用微服务接口的时候，会在注册中心上获取注册信息服务列表后缓存到 JVM 本地，从而在本地实现 RPC 远程服务调用技术。

负载均衡简单分类：

集中式LB
- 即在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，如 F5。也可以是软件如 Nginx ）, 由该设置负责把访问请求通过某种策略转发至服务的提供方。
进程式LB
- 将 LB 逻辑集成到消费方，消费方从服务注册中心获取有哪些地址可用，然后自己再从这些地址中选择一个适合的服务器。
- Ribbon 就属于进程内 LB，它只是一个类库，集成于消费方进程，消费方通过它阿莱获取服务提供方的地址。

总结：

Ribbon 其实就是一个软负载均衡的客户端组件，他可以和其他所需请求的客户端结合使用，和 eureka 结合只是其中的一个实例。

Ribbon 在工作时分为两步：

第一步先选择 EurekaServer, 它优先选择在同一个区域呢负载较少的 Server
第二步在根据用户执行的策略，在从 server 取到的服务注册列表中选择一个地址。

其中 Ribbon 提供了多种策略：比如轮询、随机和更具响应时间加权。

在 spring-cloud-starter-netflix-eureka-client 中自带了 spring-cloud-starter-ribbon

负载均衡默认轮询的方式，实际上就是 Ribbon + RestTemplate。

在配置 RestTemplate Bean 时使用 @LoadBalanced 注解，这就是开启了负载均衡。

关于 RestTemplate 这里面有大佬写的详细教程。

三、使用Ribbon

在springcloud-consumer-dept-80项目中（消费者项目，也即客户端项目），设置以下东西

3.1.配置pom文件

<!--Ribbon-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
    <version>1.4.6.RELEASE</version>
</dependency>

<!-- eureka -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
    <version>1.4.6.RELEASE</version>
</dependency>

3.2.配置文件

server:
  port: 80

# Eureka配置
eureka:
  client:
    register-with-eureka: false # 不向注册中心注册自己（因为是消费者）
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka/, http://localhost:7002/eureka/, http://localhost:7003/eureka/

3.3.主启动类开启Eureka

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class DeptConsumer_80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptConsumer_80.class, args);
    }
}

3.4.配置类中配置负载均衡

@Configuration
public class ConfigBean {

    // RestTemplate 源码中无@Bean，所以我们要手动注入到Spring
    // 配置负载均衡 实现RestTemplate
    @Bean
    @LoadBalanced  // Ribbon里的
    public RestTemplate getRestTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

3.5.Controller层使用

@RestController
public class DeptConsumerController {

    /*
        要明白：消费者，不应该有service层
        Restful 也对应有其模板RestTemplate（是一个简单的Restful服务模板）
        模板中提供多种便捷访问远程http服务的方法 供我们直接调用
        restTemplate.getForObject(url(去哪个地方拿), [参数]，[返回值类型])
        restTemplate.postForObject(url(去哪个地方拿)，[返回值类型])
        要把模板注册到Spring中
     */

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    // 通过Ribbon实现，这个地址因该是一个变量，通过服务名来访问。
    // private static final String REST_URL_PREFIX = "http://localhost:8001";  // url前缀
    private static final String REST_URL_PREFIX = "SPRINGCLOUD-PROVID"; // 服务提供者主机名

    @RequestMapping("/consumer/dept/get/{id}")
    public Dept get(@PathVariable("id") Long id){
        String url = REST_URL_PREFIX + "/dept/get/" + id;
        return restTemplate.getForObject(url, Dept.class);
    }
}

3.6.启动当前消费者项目, 输入 http://localhost/consumer/dept/get/2 看效果（结果和章节3中搭建的基础框架输出的内容一样）

四、负债均衡——集群环境搭建

4.1.建立数据库db02、db03。
分别建表dept，表中的数据和db01中的一致（所在的库对应当前库）。

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4.2.建立服务提供者springcloud-provider-dept-8002，springcloud-provider-dept-8003

内容与springcloud-provider-dept-8001的内容一样，只是配置文件需要改端口号、对应数据库。

以springcloud-provider-dept-8002为例，修改后如下。

server:
  port: 8002

# mybatis配置
mybatis:
  type-aliases-package: com.liuhao.springcloud.pojo
  config-location: classpath:mybatis/mybatis-config.xml
  mapper-locations: classpath:mybatis/mapper/*.xml


# Spring配置
spring:
  application:
    name: springcloud-provider-dept  # 三个项目名要保持一致，因为我们就是通过名称来访问的。
  datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource  #数据源
    driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/db02?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
    username: root
    password: xxxxxx

# Eureka配置（把服务注册到哪里）
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka/, http://localhost:7002/eureka/, http://localhost:7003/eureka/

4.3.结构图如下：

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4.4.启动所有项目。

访问Eureka注册中心，以7001注册中心服务器为例子。

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访问服务消费者，查询所有的链接：http://localhost/consumer/dept/list（不停刷新链接，会发现结果一直在以下3个页面循环。可以得知，Ribbon默认采用的是轮询算法）

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五、自定义负载均衡算法

负载均衡策略IRule接口有以下实现：

AvailabilityFilteringRule 会先过滤掉崩溃的服务，对剩下的进行轮询
RoundRobinRule 轮询
RandomRule 随机
RetryRule 会先按照轮询获取服务，若某服务获取失败，则会在指定的时间内进行重试。

以随机算法为例：（要在服务消费者端，即springcloud-consumer-dept-80项目中）

5.1.调用Ribbon写好的随机负载均衡算法。

注：自己写的组件，不能放在启动类所在包下。（SpringBoot默认包扫描机制：从启动类所在包开始，扫描当前包，以及当前包的子级包下的所有文件）

@Configuration
public class MyRule {

    @Bean
    public IRule myRule(){
        return new RandomRule(); // 这里可以new我们自己定义的算法
    }
}

5.2.在主启动类下，加载自定义的负载均衡算法。（@RibbonClient）

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
// 在微服务启动的时候就能去加载自定义的Ribbon类
@RibbonClient(name = "SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT", configuration = MyRule.class)
public class DeptConsumer_80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptConsumer_80.class, args);
    }
}

项目结构：
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