定制开发【微服务&云原生】Ribbon如何实现负载均衡服务调用

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🎢  定制开发负载均衡服务调用

🎠  概述

是什么

SpringCloud Ribbon是基于Netflix Ribbon定制开发实现的一套客户端负载定制开发均衡的工具
简单的说，Ribbon是Netflix定制开发发布的开源项目，定制开发主要功能是提供客户端定制开发的软件负载均衡算法和服务调用。Ribbon定制开发客户端组件提供了一系定制开发列完善的配置项如连接超时，重试等。简单来说，定制开发就是在配置文件中列出Load Balancer（ 简称LB）定制开发后面所有的机器，Ribbon定制开发会自动帮助你基于某种规则（定制开发如简单轮询，随机连接等）去连接这些机器。我们很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

能干嘛

LB（负载均衡）
● LB负载均衡（Load Balance）是什么
简单来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）。
常见的负载均衡有软件Nginx、LVS、硬件F5等
● Ribbon本地负载均衡客户端 VS 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，然后由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，在调用微服务接口时候，会在注册中心上获取注册信息列表之后缓存到JVM本地，从而在本地实现RPC远程服务调用技术
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一个合适的服务器
Ribbon就属于进程内LB，它只是一个类库，集成于消费方进程，消费方通过它来获取到服务提供方的地址。

🎡  Ribbon负载均衡演示

架构说明

总结：Ribbon其实就是一个负载均衡的客户端组件，它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在工作的时候分成两步：

第一步先选择EurekaServer，它优先选择在同一区域内负载均衡较少的server
第二步再根据用户指定的策略，再从server取到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、随机和根据响应时间加权
Ribbon等价于负载均衡+RestTemplate调用
在spring-cloud-starter-netflix-eureka-client自带了spring-cloud-starter-ribbon引用
证明如下：

🗼  的使用

getForEntity方法/getForObject方法

/*返回对象为响应体中数据转化成的对象，基本上可以理解Json*/@GetMapping("/consumer/payment/get/{id}")public CommonResult<Payment> getPayment(@PathVariable("id")Long id){    return restTemplate.getForObject(PAYMENT_URL+"/payment/get/"+id,CommonResult.class);}/*返回对象为ResponseEntity对象，包含了响应中的一些重要信息，比如响应头、响应状态码、响应体等*/@GetMapping("/consumer/payment/getForEntity/{id}")public CommonResult<Payment> getPayment2(@PathVariable("id")Long id){    ResponseEntity<CommonResult> entity = restTemplate.getForEntity(PAYMENT_URL+"/payment/get/"+id,CommonResult.class);    if (entity.getStatusCode().is2xxSuccessful()){        //获取状态码和头信息        log.info(entity.getStatusCode()+"\t"+entity.getHeaders());        return entity.getBody();    }else {        return new CommonResult<>(444,"操作失败");    }}
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postForObject方法/postForEntity方法

@GetMapping("/consumer/payment/create")public CommonResult<Payment> create(Payment payment){    return restTemplate.postForObject(PAYMENT_URL+"/payment/create",payment,CommonResult.class);}@GetMapping("/consumer/payment/createForEntity")public CommonResult<Payment> create2(Payment payment){    /*return restTemplate.postForObject(PAYMENT_URL+"/payment/create",payment,CommonResult.class);*/    ResponseEntity<CommonResult> entity = restTemplate.postForEntity(PAYMENT_URL+"/payment/create",payment,CommonResult.class);    if (entity.getStatusCode().is2xxSuccessful()){        return entity.getBody();    }else {        return new CommonResult<>(444,"添加失败");    }}
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⛱  Ribbon核心组件IRule

IRule：根据特定算法中从服务列表中选取一个要访问的服务

🏖  Ribbon自带的常见常用的算法

com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule  //轮询com.netflix.loadbalancer.RandomRule  // 随机com.netflix.loadbalancer.RetryRule //先按照RoundRobinRule的策略获取服务，如果获取服务失败则在指定时间内会进行重试，获取可用的服务WeightedResponseTimeRule //RoundRobinRule的扩展，响应速度越快的实例选择权重越大，越容易被选择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AvailabilityFilteringRule //先过滤掉故障实例，再选择并发量较小的实例ZoneAvoidanceRule //默认规则，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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🏝  如何替换算法

注意细节

这个自定义配置类不能放在@ComponentScan所扫描的当前包下以及子包下，否则我们自定义的这个配置类就会被所有的Ribbon客户端所共享，达不到特殊化定制的目的了

新建package com.atguigu.myrule
上面包下新建MySelfRule规则类

@Configurationpublic class MySelfRule {    @Bean    public IRule myRule(){        return new RandomRule();//定义为随机    }}
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主启动类添加@RibbonClient

@SpringBootApplication@EnableEurekaClient@RibbonClient(name = "CLOUD-PAYMENT-SERVICE",configuration = MySelfRule.class)public class OrderMain81 {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(OrderMain81.class,args);    }}
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🏜  Ribbon负载均衡算法

原理

负载均衡算法：rest接口第几次请求数%服务器集群总数量 = 实际调用服务位置下标，每次服务重启后rest接口技术从1开始。

List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");如：    List[0] instances = 127.0.0.1:8002    List[0] instances = 127.0.0.1:8002   8001 + 8002 组合成为集群，他们共计2台机器，集群总数为2，按照轮询算法原理：    当总请求数为1时，1%2 = 1 对应下标位置为1，则获取的服务地址为：127.0.0.1：8001    当总请求数为1时，2%2 = 0 对应下标位置为0，则获取的服务地址为：127.0.0.1：8002    当总请求数为1时，3%2 = 1 对应下标位置为1，则获取的服务地址为：127.0.0.1：8001    当总请求数为1时，4%2 = 0 对应下标位置为0，则获取的服务地址为：127.0.0.1：8002    如此类推.....
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🏕  手写一个负载的算法

@Componentpublic class MyLB implements LoadBalancer{    private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);    public final int getAndIncrement(){        int current;        int next;        do {            current = this.atomicInteger.get();            // 2147483647 最大的整型数            next = current >= 2147483647 ? 0 : current + 1;        }while (!this.atomicInteger.compareAndSet(current,next));        System.out.println("++++++++++++++++ next :"+next);        return next;    }    @Override    public ServiceInstance instances(List<ServiceInstance> serviceInstances) {        int index = getAndIncrement() % serviceInstances.size();        return serviceInstances.get(index);    }}
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