從0到1帶你學習SpringCloud Ribbon

一、Ribbon在微服務中的作用

1.什麼是Ribbon

1.Ribbon是一個基於HTTP和TCP的客戶端負載均衡工具，它是基於Netflix Ribbon實現的

2.它不像Spring Cloud服務註冊中心、配置中心、API網關那樣獨立部署，但是它幾乎存在於每一個Spring Cloud微服務中。包括Feign提供的聲明式服務調用也是基於Ribbon實現的。

3.Ribbon提供了多種負載均衡算法，例如：輪詢、隨機等等。甚至包含自定義的負載均衡算法。

2.Ribbon解決了什麼問題

它解決並提供了微服務的負載均衡問題

二、集中式與進程內負載均衡的區別

1.負載均衡解決方案的分類

​ 目前業界主流的負載均衡方案可分為兩類：

• 集中式負載均衡：即在consumer和provider中間使用獨立的負載均衡設施（可以是硬件，如F5，也可以是軟件，如：Nginx），由該設施把訪問請求通過某種策略轉發到provider
• 進程內負載均衡：將負載均衡的邏輯集成到consumer，consumer從服務註冊中心獲知有哪些地址可用，然後自己再從這些地址中選擇一個合適的provider Ribbon屬於後者，它只是一個類庫，集成在consumer中，consumer通過它來獲得合適的provider地址。

2.兩種負載均衡方式架構圖

三、Ribbon入門案例

Ribbon對於集群的服務採用的負載均衡的策略默認是輪詢

1.Consumer

@Service
public class UserService {

 @Autowired
 private LoadBalancerClient loadBalancerClient; //ribbon:負載均衡器

 public List getUsers(){

 //選擇調用的服務的名稱
 //ServiceInstance:封裝了服務的基本信息，如：ip、端口號
 ServiceInstance si = loadBalancerClient.choose("eureka-provider");
 //拼接訪問服務的url
 StringBuffer sb = new StringBuffer();

 //http://localhost:9090/user
 sb.append("http://").append(si.getHost()).append(":").append(si.getPort()).append("/user");
 System.out.println(sb.toString());
 //SpringMVC RestTemplate
 RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
 ParameterizedTypeReference> type = new ParameterizedTypeReference>() {
 };

 //ResponseEntity：封裝了返回值信息
 ResponseEntity> entity = restTemplate.exchange(sb.toString(), HttpMethod.GET, null, type);
 return entity.getBody();
 }
}

2.Consumer的配置文件

spring.application.name=eureka-consumer
server.port=9091 


#設置服務註冊中心地址，向所有註冊中心做註冊
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://user:123456@eureka1:8761/eureka/,http://user:123456@eureka2:8761/eureka/

3.Provider的集群部署

3.1 將Provider打包，部署到linux環境中

3.2 創建啟動腳本

#!/bin/bash
 
cd `dirname $0`
 
CUR_SHELL_DIR=`pwd`
CUR_SHELL_NAME=`basename ${BASH_SOURCE}`
 
JAR_NAME="springcloud-eureka-provider-0.0.1-SNAPSHOT.jar"
JAR_PATH=$CUR_SHELL_DIR/$JAR_NAME
 
#JAVA_MEM_OPTS=" -server -Xms1024m -Xmx1024m -XX:PermSize=128m"
JAVA_MEM_OPTS=""
 
#SPRING_PROFILES_ACTIV="-Dspring.profiles.active=eureka2"
SPRING_PROFILES_ACTIV=""
LOG_DIR=$CUR_SHELL_DIR/logs
LOG_PATH=$LOG_DIR/${JAR_NAME%..log
 
echo_help()
{
 echo -e "syntax: sh $CUR_SHELL_NAME start|stop"
}
 
if [ -z $1 ];then
 echo_help
 exit 1
fi
 
if [ ! -d "$LOG_DIR" ];then
 mkdir "$LOG_DIR"
fi
 
if [ ! -f "$LOG_PATH" ];then
 touch "$LOG_DIR"
fi
  

if [ "$1" == "start" ];then
 
 # check server
 PIDS=`ps --no-heading -C java -f --width 1000 | grep $JAR_NAME | awk '{print $2}'`
 if [ -n "$PIDS" ]; then
 echo -e "ERROR: The $JAR_NAME already started and the PID is ${PIDS}."
 exit 1
 fi
 
 echo "Starting the $JAR_NAME..."
 
 # start
 nohup java $JAVA_MEM_OPTS -jar $SPRING_PROFILES_ACTIV $JAR_PATH >> $LOG_PATH 2>&1 &
 
 COUNT=0
 while [ $COUNT -lt 1 ]; do
 sleep 1
 COUNT=`ps --no-heading -C java -f --width 1000 | grep "$JAR_NAME" | awk '{print $2}' | wc -l`
 if [ $COUNT -gt 0 ]; then
 break
 fi
 done
 PIDS=`ps --no-heading -C java -f --width 1000 | grep "$JAR_NAME" | awk '{print $2}'`
 echo "${JAR_NAME} Started and the PID is ${PIDS}."
 echo "You can check the log file in ${LOG_PATH} for details."
 
elif [ "$1" == "stop" ];then
 
 PIDS=`ps --no-heading -C java -f --width 1000 | grep $JAR_NAME | awk '{print $2}'`
 if [ -z "$PIDS" ]; then
 echo "ERROR:The $JAR_NAME does not started!"
 exit 1
 fi
 
 echo -e "Stopping the $JAR_NAME..."
 
 for PID in $PIDS; do
 kill $PID > /dev/null 2>&1
 done
 
 COUNT=0
 while [ $COUNT -lt 1 ]; do
 sleep 1
 COUNT=1
 for PID in $PIDS ; do
 PID_EXIST=`ps --no-heading -p $PID`
 if [ -n "$PID_EXIST" ]; then
 COUNT=0
 break
 fi 

 done
 done
 
 echo -e "${JAR_NAME} Stopped and the PID is ${PIDS}."
else
 echo_help
 exit 1
fi

4.啟動consumer

四、Ribbon常見的負載均衡策略

1.輪詢策略（默認）：

​ 使用RoundRobinRule類，輪詢策略表示每次都順序取下一個Provider，比如有5個Provider，第一次取第一個，第二次取第二個，第三次取第三個，以此類推。

2.權重輪詢策略：

​ 使用WeightedResponseTimeRule類，根據每個Provider的響應時間分配一個權重，響應時間越長權重越小，被選中的可能性就越低。

​ 原理：一開始為輪詢策略，並開啟一個計時器，每30s收集一次每個provider的平均響應時間，當信息足夠時給每個provider添加一個權重，並按權重隨機選擇，權重越高被選中的幾率也就越高。

3.隨機策略：

​ 使用RandomRule類，從provider列表中

隨機選擇一個provider

4.最少併發數策略：

​ 使用BestAvailableRule，選擇正在請求中併發數量小的provider，除非這個provider在熔斷中。

5.在選定的“負載均衡策略”基礎上進行重試機制

​ 使用RetryRule類， “選定的負載均衡策略”這個策略是輪詢策略 RoundRobinRule

​ 該重試策略先設定一個閾值時間段 ，如果在這個時間段內選擇provider不成功，則一直嘗試採用“選定的負載均衡策略：輪詢策略”最後選擇一個可用的provider

6.可用性敏感策略

​ 使用AvailabilityFilteringRule類，過濾性能差的provider一共有兩種：

​ 第一種：過濾掉Eureka中一直連接失敗的provider

​ 第二種：過濾掉高併發的provider

7.區域敏感性策略

​ 使用ZoneAvoidanceRule類，

​ 以一個區域為單位考察可用性，對於不可用的區域整個丟棄，從剩下區域中選可用的 provider

​ 如果這個 ip 區域內有一個或多 個實例不可達或響應變慢，都會降低該 ip 區域內其他 ip 被選中的權重。

五、Ribbon指定其他負載均衡策略

1.修改代碼更換負載均衡策略

1.1 創建項目

springcloud-eureka-consumer-LB

1.2 在啟動類中添加創建負載均衡策略對象的方法

/**
 * Author: LuYi
 * Date: 2019/11/5 17:32
 * Description: 描述
 */
@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class ConsumerApplication {

 @Bean
 public RandomRule createRule() {
 return new RandomRule();
 }

 public static void main(String[] args) {
 SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
 } 

}

2. 修改配置文件更換負載均衡策略

#設置負載均衡策略 eureka-provider 為調用的服務的名稱
eureka-provider.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName=com.netflix.loadbalancer.RandomRule

六、Ribbon點對點直連

1.創建項目

springcloud-eureka-consumer-direct

2.去掉Eureka的座標，添加Ribbon座標

 4.0.0
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-starter-parent
 1.5.13.RELEASE
  
 
 com.luyi
 springcloud-eureka-consumer-direct
 0.0.1-SNAPSHOT
 springcloud-eureka-consumer-direct
 Demo project for Spring Boot

 
 1.8
 

 
 
 
 org.springframework.cloud
 spring-cloud-dependencies
 Dalston.SR5
 pom
 import
 
 
  

 
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-starter-web
 
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-starter-test
 test
 
 
 org.springframework.cloud
 spring-cloud-starter-config
 
 
 
 org.springframework.cloud
 spring-cloud-starter-ribbon
 
 

 
 
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-maven-plugin
 
 
 

3.修改配置文件去掉與Eureka相關的配置，添加新配置項

4.修改啟動類，去掉報錯代碼