SpringCloud06：Ribbon负载均衡（基于客户端）

1、负载均衡以及Ribbon

Ribbon是什么？

• Spring Cloud Ribbon 是基于Netflix Ribbon 实现的一套客户端负载均衡的工具。
• 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，将 Netflix 的中间层服务连接在一起。Ribbon 的客户端组件提供一系列完整的配置项，如：连接超时、重试等。简单的说，就是在配置文件中列出 LoadBalancer (简称LB：负载均衡) 后面所有的及其，Ribbon 会自动的帮助你基于某种规则 (如简单轮询，随机连接等等) 去连接这些机器。我们也容易使用 Ribbon 实现自定义的负载均衡算法！

Ribbon能干嘛？

• LB，即负载均衡 (LoadBalancer) ，在微服务或分布式集群中经常用的一种应用。
• 负载均衡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 (高用)。
• 常见的负载均衡软件有 Nginx、Lvs 等等。
• Dubbo、SpringCloud 中均给我们提供了负载均衡，SpringCloud 的负载均衡算法可以自定义。
• 负载均衡简单分类：
  • 集中式LB
    • 即在服务的提供方和消费方之间使用独立的LB设施，如Nginx(反向代理服务器)，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！
  • 进程式 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出一个合适的服务器。
    • 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！

2、集成Ribbon

springcloud-consumer-dept-80向pom.xml中添加Ribbon和Eureka依赖

<!--Ribbon基于客户端负载均衡-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
</dependency>
<!--Eureka: Ribbon需要从Eureka服务中心获取要拿什么-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

在application.yml文件中配置Eureka

# Eureka配置
eureka:
  client:
    register-with-eureka: false # 不向 Eureka注册自己
    service-url: # 从三个注册中心中随机取一个去访问
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

主启动类加上@EnableEurekaClient注解，开启Eureka

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

自定义Spring配置类：ConfigBean.java 配置负载均衡实现RestTemplate

@Configuration
public class ConfigBean {

    @Bean
    @LoadBalanced //配置负载均衡实现RestTemplate
    public RestTemplate getRestTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

修改conroller：DeptConsumerController.java

//Ribbon:我们这里的地址，应该是一个变量，通过服务名来访问
//private static final String REST_URL_PREFIX = "http://localhost:8001";
private static final String REST_URL_PREFIX = "http://SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT";

3、使用Ribbon实现负载均衡

流程图：

测试结果：

测试访问http://localhost/consumer/dept/list 这时候随机访问的是服务提供者8002

再次访问http://localhost/consumer/dept/list这时候随机的是服务提供者8003

以上这种每次访问http://localhost/consumer/dept/list随机访问集群中某个服务提供者，这种情况叫做轮询，轮询算法在SpringCloud中可以自定义。

如何切换或者自定义规则呢？

在springcloud-provider-erueka-80模块下的ConfigBean中进行配置，切换使用不同的规则

@Configuration
public class ConfigBean {
    //配置负载均衡实现RestTemplate
    // IRule
    // RoundRobinRule 轮询
    // RandomRule 随机
    // AvailabilityFilteringRule ： 会先过滤掉，跳闸，访问故障的服务~，对剩下的进行轮询~
    // RetryRule ： 会先按照轮询获取服务~，如果服务获取失败，则会在指定的时间内进行，重试
    @Bean
    public IRule myRule() {
        return new RandomRule();//使用随机策略
        //return new RoundRobinRule();//使用轮询策略
        //return new AvailabilityFilteringRule();//使用轮询策略
        //return new RetryRule();//使用轮询策略
    }
}

也可以自定义规则，在myRule包下自定义一个配置类MyRule.java和自定义负载均衡随机规则MyRandomRule.java

MyRule.java

@Configuration
public class MyRule {

    //配置负载均衡实现RestTemplate
    // IRule
    // RoundRobinRule 轮询
    // RandomRule 随机
    // AvailabilityFilteringRule ： 会先过滤掉，跳闸，访问故障的服务~，对剩下的进行轮询~
    // RetryRule ： 会先按照轮询获取服务~，如果服务获取失败，则会在指定的时间内进行，重试
    @Bean
    public IRule myRule() {
        //return new RandomRule();//使用随机策略
        //return new RoundRobinRule();//使用轮询策略
        //return new AvailabilityFilteringRule();//使用轮询策略
        //return new RetryRule();//使用轮询策略
        return new MyRandomRule();
    }
}

自定义的规则(这里我们参考Ribbon中默认的规则代码自己稍微改动)：MyRandomRule.java

package com.godfrey.myrule;

import com.netflix.client.config.IClientConfig;
import com.netflix.loadbalancer.AbstractLoadBalancerRule;
import com.netflix.loadbalancer.ILoadBalancer;
import com.netflix.loadbalancer.Server;

import java.util.List;

/**
 * 自定义负载均衡随机规则
 *
 * @author godfrey
 * @since 2020-11-27
 */
public class MyRandomRule extends AbstractLoadBalancerRule {

    //每个服务，访问5次~，换下一个服务（3个）

    // total=0, 默认=0，如果=5，我们指向下一个服务节点
    // index=0，默认0，如果total=5，index+1，

    private int total = 0; //被调用的次数
    private int currentIndex = 0; //当前是谁在提供服务~

    public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {
        if (lb == null) {
            return null;
        }
        Server server = null;

        while (server == null) {

            if (Thread.interrupted()) {
                return null;
            }
            List<Server> upList = lb.getReachableServers(); //获得活着的服务
            List<Server> allList = lb.getAllServers(); //获得全部的服务

            int serverCount = allList.size();
            if (serverCount == 0) {
                return null;
            }

//            int index = chooseRandomInt(serverCount); //生成区间随机数
//            server = upList.get(index); //从活着的服务中，随机获取一个~


            //-=========================================================

            if (total < 5) {
                server = upList.get(currentIndex);
                total++;
            } else {
                total = 0;
                currentIndex++;
                if (currentIndex > upList.size()) {
                    currentIndex = 0;
                }
                server = upList.get(currentIndex); //从活着的服务中，获取指定的服务来进行操作
            }

            //-=========================================================
            if (server == null) {
                Thread.yield();
                continue;
            }

            if (server.isAlive()) {
                return (server);
            }

            server = null;
            Thread.yield();
        }

        return server;
    }


    @Override
    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig iClientConfig) {
    }

    @Override
    public Server choose(Object key) {
        return choose(getLoadBalancer(), key);
    }
}

主启动类开启负载均衡并指定自定义的MyRule配置类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //开启Eureka 客户端
//在微服务启动的时候就能加载自定义的Ribbon类(自定义的规则会覆盖原有默认的规则)
@RibbonClient(name = "SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT",configuration = MyRule.class) //开启负载均衡,并指定自定义的规则
public class DeptConsumer_80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptConsumer_80.class, args);
    }
}