Spring Cloud（四）Ribbon知识点

╰+攻爆jí腚メ 2022-12-15 02:52 128阅读 0赞

## 1、Ribbon含义 ##

Ribbon 是 Netflix 公司开源的一个负载均衡的组件，主要功能是提供客户端的软件负载均衡算，可以有效的控制 HTTP 和 TCP 客户端的负载均衡行为。

在 Spring Cloud 构建的微服务系统中，Ribbon 作为服务消费者的负载均衡器。  
其中提供了两种使用方式：

> 一种是和 RestTemplate 结合使用；另一种通过 Feign ，Feign 已经默认集成了 Ribbon。

为Ribbon配置服务提供者地址列表后，Ribbon就可基于某种负载均衡算法，自动的帮助服务消费者去请求。

Ribbon默认为我们提供了很多的负载均衡算法，例如轮询、随机等，也可为Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

## 2、LB（Load Balancer）方案分类 ##

**主流的LB方案可分成两类：**

**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), 由该设施负责把访问请求通过某种策略转发至服务的提供方；

**进程内LB**，将LB逻辑集成到消费方，消费方从服务注册中心获知有哪些地址可用，然后自己再从这些地址中选择出一个合适的服务器。Ribbon就属于后者，它只是一个类库，集成于消费方进程，消费方通过它来获取到服务提供方的地址。

**服务器端负载均衡Nginx**

nginx是客户端所有请求统一交给nginx，由nginx进行实现负载均衡请求转发，属于服务器端负载均衡。请求由nginx服务器端进行转发。

**客户端负载均衡Ribbon**

Ribbon是从eureka注册中心服务器端上获取服务注册信息列表，缓存到本地，让后在本地实现轮训负载均衡策略。

## 3、Ribbon核心组件 ##

> Ribbon在工作时首选会通过ServerList来获取所有可用的服务列表，然后通过ServerListFilter过虑掉一部分地址，最后在剩下的地址中通过IRule选择出一台服务器作为最终结果。

Ribbon的核心组件(均为接口类型)有以下几个

**3.1、IRule**

根据特定算法从服务列表中选取一个要访问的服务。

PS：IRule提供7种负载均衡算法，默认是轮询

**3.2、ServerList**

用于获取地址列表。它既可以是静态的(提供一组固定的地址)，也可以是动态的(从注册中心中定期查询地址列表)。

**3.3、ServerListFilter**

仅当使用动态ServerList时使用，用于在原始的服务列表中使用一定策略过虑掉一部分地址。

## 4、Ribbon中的7种负载均衡算法 ##

**4.1、RoundRobinRule**

轮询。Ribbon的默认规则是轮询

**4.2、RandomRule**

随机，随机选择一个server。

**4.3、AvailabilityFilteringRule**

会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器状态的服务，还有并发的连接数量超过阈值的服务，然后对剩余的服务列表按照轮询策略进行访问

**4.4、WeightedResponseTimeRule**

根据平均响应时间计算所有服务的权重，响应时间越快的服务权重越大被选中的概率越大。刚启动时如果统计信息不足，则使用RoundRobinRule（轮询）策略，等统计信息足够，会切换到WeightedResponseTimeRule

**4.5、RetryRule**

先按照RoundRobinRule(轮询)的策略获取服务，如果获取的服务失败则在指定的时间会进行重试，获取可用的服务。

如多次获取某个服务失败，这不会再再次获取该服务

**4.6、BestAvailableRule**

会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，然后选择一个并发量最小的服务；

**4.7、ZoneAvoidanceRule**

复合判断Server所在区域的性能和Server的可用性选择服务器；

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## 5、如何修改默认的负载均衡算法 ##

**5.1、通过java注解配置**

// 配置轮询的负载均衡算法
    Configuration
    public class ConfigBean {
    	@Bean
    	@LoadBalanced
    	public RestTemplate geRestTemplate(){
    		return new RestTemplate();
    	}
    	@Bean
    	public IRule myRule(){
    		return new RandomRule();
    	}
    }

**5.2、通过配置文件**

user-server:    //服务名称
      ribbon:
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule        //修改为随机

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    public class Application
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            SpringApplication.run(Application.class);
        }
    
    
        @Bean
        @LoadBalanced            //加上此注解,得在RestTemplate这个bean上加才有效果
        public RestTemplate restTemplate()
        {
            return new RestTemplate();
        }
    }

## 6、自定义的负载均衡算法 ##

Ribbon默认提供了7种负载均衡算法，并且Ribbon支持自定义的负载均衡算法

**自定义Ribbon负载均衡算法的注意事项**

> 官方文档中有指出，自定义的类不能放在@ComponentScan或SpringBootApplication所扫描的当前包以及子包下，否则自定义的这个配置类将会被所有的Ribbon客户端所共享。

在启动类的上一级单独创建一个包存放自定义负载均衡算法的java文件

public class MyRule {
       // 自定义负载均衡算法
      
    }

@Configuration
    public class MySelfRule {
    
        @Bean
        public IRule myRule(){
        	//需要什么算法就new对应的类
            return new MyRule ();
        }
    }

@SpringBootApplication
    @EnableEurekaClient
    @RibbonClient(name = "SERVICE-CLIENT1", configuration = MySelfRule.class)
    public class Application{
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(Application.class, args);
        }
        
    }

> @RibbonClient 中name指定针对哪个服务 进行负载均衡，而configuration指定负载均衡的算法具体实现类

测试发现，调用服务名`SERVICE-CLIENT1` 使用了自定义负载均衡算法，其它的使用默认的负载均衡算法。

## 7、LoadBalancerClient 负载策略原理 ##

LoadBalancerClient为springcloud提供的负载均衡器客户端。

springcloud提供的组件Ribbon，内部就是集成了LoadBalancerClient负载均衡，通过@LoadBalance注解开启负载均衡器

**源码**

RibbonLoadBalancerClient

public class RibbonLoadBalancerClient implements LoadBalancerClient {
    
    }

LoadBalancerClient

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);
    }

> T execute ：使用从负载均衡器中挑选出的服务实例来执行请求内容。  
> URI reconstructURI ： 重构URL，为系统构建一个合适的“host:port”形式的URI。

ServiceInstanceChooser

public interface ServiceInstanceChooser {
        ServiceInstance choose(String serviceId);
    }

> ServiceInstance choose(String serviceId)：根据传入的服务名serviceId，从负载均衡器中挑选一个对应服务的实例。

关系

ServiceInstanceChooser 是接口

LoadBalancerClient 接口

RibbonLoadBalancerClient 是LoadBalancerClient的实现类

**RibbonLoadBalancerClient 核心方法**

1、choose（）方法，选择具体的服务实例

public ServiceInstance choose(String serviceId) {
            Server server = this.getServer(serviceId);
            return server == null ? null : new RibbonLoadBalancerClient.RibbonServer(serviceId, server, this.isSecure(server, serviceId), this.serverIntrospector(serviceId).getMetadata(server));
        }

2、getServer()，获取实例

protected Server getServer(ILoadBalancer loadBalancer) {
            return loadBalancer == null ? null : loadBalancer.chooseServer("default");
        }

> default ：为IRule接口声明，默认定义的实现类是RoundRobinRule()，也就是采用轮询策略

流程说明

1、传递一个serverid服务id，给LoadBalancerClient接口的实现类RibbonLoadBalancerClient的choose（）方法

2、choose（）方法中通过调用getServer（）方法，来获取到服务实例。

3、getServer()内部调用chooseServer（）方法，委托给IRule的choose方法

4、通过IRule接口的choose（）方法，默认是使用ZoneAvoidanceRule轮询。