Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理（源码分析）

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2023-09-29 17:14 3阅读 0赞

原文网址：[Spring Cloud LoadBalancer--负载均衡的原理（源码分析）\_IT利刃出鞘的博客-CSDN博客][Spring Cloud LoadBalancer--_IT_-CSDN]

## 简介 ##

**说明**

本文介绍Spring Cloud LoadBalancer负载均衡的原理。

SpringCloud从2020版本开始移除了对Ribbon的依赖，官方使用Spring Cloud Loadbalancer正式替换Ribbon，而且Spring Cloud Loadbalancer成为了Spring Cloud负载均衡器的唯一实现。

本例使用的SpringCloud版本为：2020.0.1，SpringBoot版本为：2.4.13。

**Loadbalancer提供的的负载均衡策略**

*  RandomLoadBalancer - 随机策略
 *  RoundRobinLoadBalancer - 轮询策略**（默认）**

## 实例代码 ##

本处的场景是：order（订单微服务）调用storage（库存微服务）扣减库存。

本处只列出核心代码：依赖和feign定义，其他略。

### 依赖 ###

pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
        <parent>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
            
            <version>2.4.13</version>
            <relativePath/> 
        </parent>
        <groupId>com.knife</groupId>
        <artifactId>gateway</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <name>gateway</name>
        <description>Demo project for Spring Boot</description>
    
        <properties>
            <java.version>1.8</java.version>
        </properties>
    
        <dependencyManagement>
            <dependencies>
                <dependency>
                    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                    <version>2020.0.1</version>
                    <type>pom</type>
                    <scope>import</scope>
                </dependency>
    
                <dependency>
                    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                    <version>2021.1</version>
                    <type>pom</type>
                    <scope>import</scope>
                </dependency>
            </dependencies>
        </dependencyManagement>
    
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
                <exclusions>
                    <exclusion>
                        <groupId> springframework.cloud</groupId>
                        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
                    </exclusion>
                </exclusions>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-loadbalancer</artifactId>
            </dependency>
    
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>1.18.24</version>
                <scope>provided</scope>
            </dependency>
    
        </dependencies>
    
        <build>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                    <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                    <version>2.4.13</version>
                </plugin>
            </plugins>
        </build>
    
    </project>

### feign接口 ###

package com.knife.storage.api;
    
    import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
    import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
    
    @FeignClient("storage")
    public interface StorageFeignClient {
        @PostMapping("/feign/storage/decreaseStorage")
        void decreaseStorage(@RequestParam("productId") Long productId, @RequestParam("count") Integer count);
    }

## 原理分析 ##

### 打断点 ###

在Feign接口上打断点

![4dc55b06648c4dfa9cf21d95f9057d6c.png][]

到达断点，多次点击“Step Into”（跳到方法内）（我点击了15次才进去）

![68c51cd8844f4beca22156a819280828.png][]

### FeignInvocationHandler\#invoke ###

到达feign-core包里边的：feign.ReflectiveFeign.FeignInvocationHandler\#invoke

![8923b2177e8c4596a7db1b841f1f3724.png][]

执行到最后一行（点下图红色箭头所指按钮“Step Over”（跳过），一直到最后一行）

![1eed6ad6a09f4e98bbe4ed6dea9818f2.png][]

进入到invoke方法（如下图：先点击绿色箭头按钮，再点击红色 箭头所指invoke方法）

![f409f603c7bf47d1aaeaa1c1ec27f6ae.png][]

### SynchronousMethodHandler\#invoke ###

上边点击之后，进入feign.SynchronousMethodHandler\#invoke（feign-core包）。

![d25d8263bf21476c88bff762fb26e755.png][]

进入到executeAndDecode方法：

![00b442ad4d6b43eba89b5cb77e11db0e.png][]

### SynchronousMethodHandler\#executeAndDecode ###

上边点击之后，进入到feign.SynchronousMethodHandler\#executeAndDecode（feign-core包）。

![29eccc25199847fa830ea6fbc9541f9d.png][]

进入到client.execute方法内：

![4a1ec9442d394c508f5974d859912023.png][]

### FeignBlockingLoadBalancerClient\#execute ###

上一步点击完之后，进入org.springframework.cloud.openfeign.loadbalancer.FeignBlockingLoadBalancerClient\#execute（spring-cloud-openfeign-core包）。

![bec4db45532d46388de57f59a46171db.png][]

其中，loadBalancerClient.choose是核心，它里边会去找一个storage实例去调用。

![d93ab9873f8f4745964e06c63f692bfa.png][]

同样的方法，也是跳到方法内部去。

### BlockingLoadBalancerClient\#choose（重点） ###

本方法是核心，先找到负载均衡策略，再按负载均衡策略挑选实例。

执行到此方法（spring-cloud-loadbalancer包）：

org.springframework.cloud.loadbalancer.blocking.client.BlockingLoadBalancerClient\#choose(java.lang.String, org.springframework.cloud.client.loadbalancer.Request<T>)

![e2faac384cbd4ac29e58c11693bcd451.png][]

本方法做了两件事情：找到负载均衡策略、根据负载均衡策略找到实例。

![c1a8b5e7167a4e9c93c2a66784033f86.png][]

### LoadBalancerClientFactory\#getInstance（选策略） ###

![22d9a14dd66347d8bd04b7e8610c2017.png][]

执行到方法内（spring-cloud-loadbalancer包）：org.springframework.cloud.loadbalancer.support.LoadBalancerClientFactory\#getInstance

![6abe9723a6c541a2b8558c3e200aba56.png][]

跳到 getInstance方法内部：

![2d546b947a2747178518952a7a9e9a9a.png][]

getContext的作用：根据name（本处是“storage”）找到@FeignClient标记的接口，返回Context（@LoadBalancerClient或者@LoadBalancerClients如果配置了负载均衡策略，则此处即生效）。

![0ad6a98edf94471f9cec13d3c62f7542.png][]

上图可以看到，获得到的负载均衡策略为：RoundRobinLoadBalancer（轮询负载均衡）。

我们退出方法，往下执行：

![089abfd8de7f490b9a65a694f8005717.png][]

### ReactiveLoadBalancer\#choose（选实例） ###

上一步点击之后，进入到：

![7d7cb19517274ab1997a5af43054a4cd.png][]

org.springframework.cloud.loadbalancer.core.RoundRobinLoadBalancer\#choose

本处的分析略。

## 为什么是轮询策略？ ##

见：[Spring Cloud--LoadBalancer默认的负载均衡策略\_IT利刃出鞘的博客-CSDN博客][Spring Cloud--LoadBalancer_IT_-CSDN]

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[Spring Cloud LoadBalancer--_IT_-CSDN]: https://knife.blog.csdn.net/article/details/126815588
[4dc55b06648c4dfa9cf21d95f9057d6c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/4dc55b06648c4dfa9cf21d95f9057d6c.png
[68c51cd8844f4beca22156a819280828.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/68c51cd8844f4beca22156a819280828.png
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[Spring Cloud--LoadBalancer_IT_-CSDN]: https://knife.blog.csdn.net/article/details/126820809
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