SpringCloud的负载均衡之Ribbon和Feign

Ribbon：负载均衡(基于客户端)

Ribbon是什么？

个人理解：Ribbon它是一种基于消费端的负载均衡。怎么来理解基于消费端和基于客户端呢？1.基于消费端就是说请求一到消费端，是消费端这边先从注册中心拿到服务列表，直接在消费端就做了负载均衡。2.而基于服务端的负载均衡就像nginx(软件)和F5(硬件)这样的对服务器做反向代理的方式。

  • 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？

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  • 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！

集成Ribbon

添加依赖

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

<!--消费方集成Ribbon依赖实现负载均衡-->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.cloud/spring-cloud-starter-ribbon -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
    <version>1.4.6.RELEASE</version>
</dependency>
<!--需要从eureka发现具体提供的服务,配一个eureka客户端依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
    <version>1.4.6.RELEASE</version>
</dependency>

修改yaml

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/

启动类加注解

主启动类加上@EnableEurekaClient注解，开启Eureka

/**
 * 采用Ribbon做负载均衡以及配合RestTemplate来调用提供方接口,
 * 消费端可以直接通过提供方在注册中心的服务名调用.而不用关心提供方的IP地址和端口号了
 */
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //开启eureka的客户端
public class DeptConsumer_80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptConsumer_80.class,args);
    }

}

config配置类加注解

添加@LoadBalanced注解：使用Ribbon让RestTemplate负载均衡

@Configuration
public class ConfigBean {

    @Bean
    @LoadBalanced //使用Ribbon让RestTemplate负载均衡
    public RestTemplate getRestTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

修改controller

修改conroller：DeptConsumerController.java

//    private static final String REST_URL_PREFIX = "http://localhost:8001/";
//通过Ribbon做负载均衡后,直接可以通过提供者的服务名来访问
private static final String REST_URL_PREFIX = "http://springcloud-provider-dept";

使用Ribbon实现负载均衡

默认轮询实现负载均衡

现在我们多新建两个服务提供者，来测试Ribbon的负载均衡

流程图:

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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:7001/查看结果如下图：

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测试访问消费端http://localhost/consumer/dept/list 这时候随机访问的是服务提供者8001

经过测试发现，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，轮询算法是Ribbon的默认负载均衡算法!

自定义负载均衡算法

针对所有提供者服务的自定义

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 {

    //IRule 接口,下面的是实现类
    //RoundRobinRule: 轮询
    //RandomRule: 随机
    //RetryRule: 重试。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
    //AvailabilityFilteringRule: 会先过滤掉跳闸或者访问很慢的服务,对剩下的服务进行轮询
    @Bean
    @LoadBalanced //使用Ribbon让RestTemplate负载均衡
    public RestTemplate getRestTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }

//    @Bean
//    public IRule myRule(){
//        return new RandomRule();
//    }

}

针对某个服务提供者的自定义

也可以自定义规则，针对某个服务提供者使用我们自定义的Ribbon均衡算法类

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：

原因：

​ 我们要的效果是针对这个提供者服务，我们使用这种负载均衡策略,所以自定义均衡算法KuangRule不能与主启动类在一个包下，因为如果在一个包下,这个自定义均衡算法会针对所有提供者服务生效，这是官方文档的原话!

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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的客户端
/**
 * 在微服务启动的时候去加载我们自定义的Ribbon均衡算法类
 * 此方法能够针对某个服务提供者使用我们自定义的Ribbon均衡算法类
 * (此注解可以不加也可以像之前那样负载均衡,加上是为了针对某个提供者服务可以采取某种自定义均衡策略)
 * (而且我们要的效果是针对这个提供者服务，我们使用这种负载均衡策略,所以自定义均衡算法KuangRule不能与主启动类在一个包下，
 * 因为如果在一个包下,这个自定义均衡算法会针对所有提供者服务生效，这是官方文档的原话)
 */
@RibbonClient(name = "springcloud-provider-dept",configuration = KuangRule.class)
public class DeptConsumer_80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DeptConsumer_80.class,args);
    }
}

KuangRule.java

@Configuration
public class KuangRule {

    @Bean
    public IRule myRule(){
        return new KuangRandomRule();  //默认是轮询，现在我们用了自定义的KuangRandomRule
    }
}

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

规则: 每个服务访问5次则换下一个服务

public class KuangRandomRule extends AbstractLoadBalancerRule {

    /**
     * 自定义均衡算法(很简单的)：这个小自定义好像也有线程安全的问题,只做测试暂不考虑
     * 现在我们想达到这样的一个效果: 每个提供者服务访问5次，访问5次之后换下一个提供者服务,
     * 那这样我们有3个服务，服务访问到最后一个，我们搞个指针让他置为0
     * 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, 如果index=3,就把total置为0
     */

    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
            //自定义均衡算法：
            //========================================
            if(total<5){
                server = upList.get(currentIndex);
                total++;
            }else{
                total = 0;
                currentIndex++;
                if(currentIndex > upList.size()-1){
                    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
                total++;
            }
            //========================================
            if (server == null) {
                Thread.yield();
                continue;
            }

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

            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
		
	}
}

测试完美没问题!

Feign：负载均衡(集成Ribbon)

Feign简介

Feign是声明式Web Service客户端，它让微服务之间的调用变得更简单，类似controller调用service。SpringCloud集成了Ribbon和Eureka，可以使用Feigin提供负载均衡的http客户端

只需要创建一个接口，然后添加注解即可~

Feign，主要是社区版，大家都习惯面向接口编程。这个是很多开发人员的规范。调用微服务访问两种方法

  1. 微服务名字 【ribbon】
  2. 接口和注解 【feign】

Feign能干什么？

  • Feign旨在使编写Java Http客户端变得更容易
  • 前面在使用Ribbon + RestTemplate时，利用RestTemplate对Http请求的封装处理，形成了一套模板化的调用方法。但是在实际开发中，由于对服务依赖的调用可能不止一处，往往一个接口会被多处调用，所以通常都会针对每个微服务自行封装一个客户端类来包装这些依赖服务的调用。所以，Feign在此基础上做了进一步的封装，由他来帮助我们定义和实现依赖服务接口的定义，在Feign的实现下，我们只需要创建一个接口并使用注解的方式来配置它 (类似以前Dao接口上标注Mapper注解，现在是一个微服务接口上面标注一个Feign注解)，即可完成对服务提供方的接口绑定，简化了使用Spring Cloud Ribbon 时，自动封装服务调用客户端的开发量。

Feign默认集成了Ribbon

  • 利用Ribbon维护了springcloud-provider-dept的服务列表信息，并且通过轮询实现了客户端的负载均衡，而与Ribbon不同的是，通过Feign只需要定义服务绑定接口且以声明式的方法，优雅而简单的实现了服务调用。

Feign的使用步骤

创建springcloud-consumer-dept-feign模块

image-20210815001922259

改造springcloud-api模块

pom.xml添加feign依赖

<!--Feign的依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-feign</artifactId>
    <version>1.4.6.RELEASE</version>
</dependency>

新建service包，并新建DeptClientService.java接口，

@Component
// @FeignClient:Feign微服务客户端注解,value:指定微服务的名字,这样就可以使Feign客户端直接找到对应的微服务
@FeignClient(value = "springcloud-provider-dept")
public interface DeptClientService {

    @GetMapping("/dept/get/{id}")
    public Dept queryById(@PathVariable("id") Long id);

    @GetMapping("/dept/list")
    public List<Dept> queryAll();

    @PostMapping("/dept/add")
    public boolean addDept(Dept dept);

}

再对新创建的springcloud-consumer-dept--feign模块改造

拷贝springcloud-consumer-dept-80模块下的pom.xml，resource，以及java代码到springcloud-consumer-dept--feign模块，并添加feign依赖。

<!--Feign的依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-feign</artifactId>
    <version>1.4.6.RELEASE</version>
</dependency>

通过Ribbon实现原来的controller：DeptConsumerController.java:

@RestController
public class DeptConsumerController {


    @Autowired
    private DeptClientService deptClientService;

    @RequestMapping("/consumer/dept/get/{id}")
    public Dept get(@PathVariable("id") Long id){
        return deptClientService.queryById(id);
    }

    @RequestMapping("/consumer/dept/add")
    public boolean add(Dept dept){
        return deptClientService.addDept(dept);
    }

    @RequestMapping("/consumer/dept/list")
    public List<Dept> list(){
        return deptClientService.queryAll();
    }

}

主启动类加注解

在主启动类添加@EnableFeignClients注解

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //开启eureka的客户端
@EnableFeignClients(basePackages={"com.kuang.springcloud"})
public class FeignDeptConsumer_80 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(FeignDeptConsumer_80.class,args);
    }
}

测试

测试一下，完美运行!

Feign和Ribbon如何选择？

根据个人习惯而定，如果喜欢REST风格使用Ribbon；如果喜欢社区版的面向接口风格使用Feign.

Feign 本质上也是实现了 Ribbon，只不过后者是在调用方式上，为了满足一些开发者习惯的接口调用习惯！

代码在码云地址：https://gitee.com/mo18/springcloud.git

posted @ 2021-08-15 00:30  一万年太久只争朝夕  阅读(706)  评论(0)  编辑  收藏  举报
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