六、Ribbon 负载均衡(基于客户端)-蒲公英云

六、Ribbon 负载均衡(基于客户端)

6.1 负载均衡以及Ribbon

1.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？

在这里插入图片描述

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！

6.2 集成Ribbon

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

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

//Ribbon 和 Eureka 整合以后，客户端可以直接调用，不用关心IP地址和端口号
@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 { 
    //@Configuration -- spring applicationContext.xml
    @LoadBalanced //配置负载均衡实现RestTemplate
    @Bean
    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";

6.3 使用Ribbon实现负载均衡

流程图：
在这里插入图片描述
1.新建两个服务提供者Moudle：springcloud-provider-dept-8003、springcloud-provider-dept-8002；

2.参照springcloud-provider-dept-8001 依次为另外两个Moudle添加pom.xml依赖、resourece下的mybatis和application.yml配置，Java代码；

3.启动所有服务测试(根据自身电脑配置决定启动服务的个数)，访问http://eureka7001.com:7002/查看结果：
在这里插入图片描述
测试访问http://localhost/consumer/dept/list 这时候随机访问的是服务提供者8003：

再次访问http://localhost/consumer/dept/list这时候随机的是服务提供者8001：

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-dept-80模块下的ConfigBean中进行配置，切换使用不同的规则：

@Configuration
public class ConfigBean { 
    //@Configuration -- spring applicationContext.xml
    /** * IRule: * RoundRobinRule 轮询策略 * RandomRule 随机策略 * 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，注意：该包不要和主启动类所在的包同级，要跟启动类所在包同级：
在这里插入图片描述
MyRule.java：

/** * @Date: 2020/05/19/11:58 * @Description: 自定义规则 */
@Configuration
public class MyRule { 
    @Bean
    public IRule myRule(){ 
        return new MyRandomRule();//默认是轮询RandomRule,现在自定义为自己的
    }
}

主启动类开启负载均衡并指定自定义的MyRule配置类：

//Ribbon 和 Eureka 整合以后，客户端可以直接调用，不用关心IP地址和端口号
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
//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);
    }
}

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：

public class MyRandomRule extends AbstractLoadBalancerRule { 
    /** * 每个服务访问5次则换下一个服务(总共3个服务) * <p> * total=0,默认=0,如果=5,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
    //@edu.umd.cs.findbugs.annotations.SuppressWarnings(value = "RCN_REDUNDANT_NULLCHECK_OF_NULL_VALUE")
    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();//获得当前活着的服务
            List<Server> allList = lb.getAllServers();//获取所有的服务
            int serverCount = allList.size();
            if (serverCount == 0) { 
                /* * No servers. End regardless of pass, because subsequent passes * only get more restrictive. */
                return null;
            }
            //int index = chooseRandomInt(serverCount);//生成区间随机数
            //server = upList.get(index);//从或活着的服务中,随机获取一个
            //=====================自定义代码=========================
            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) { 
                /* * The only time this should happen is if the server list were * somehow trimmed. This is a transient condition. Retry after * yielding. */
                Thread.yield();
                continue;
            }
            if (server.isAlive()) { 
                return (server);
            }
            // Shouldn't actually happen.. but must be transient or a bug.
            server = null;
            Thread.yield();
        }
        return server;
    }
    protected int chooseRandomInt(int serverCount) { 
        return ThreadLocalRandom.current().nextInt(serverCount);
    }
    @Override
    public Server choose(Object key) { 
        return choose(getLoadBalancer(), key);
    }
    @Override
    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) { 
        // TODO Auto-generated method stub
    }
}