Ribbon

发布时间 2023-05-29 11:26:46作者: 我不想学编丿程

1.Ribbon 概述

Spring Cloud Ribbon 是一个基于 HTTP 和 TCP 的客户端负载均衡工具,它基于 Netflix

Ribbon 实现。通过 Spring Cloud 的封装,可以让我们轻松地将面向服务的 REST 模版请求

自动转换成客户端负载均衡的服务调用。 轮询 hash 权重 ...

简单的说 Ribbon 就是 netfix 公司的一个开源项目,主要功能是提供客户端负载均衡算法

服务调用。Ribbon 客户端组件提供了一套完善的配置项,比如连接超时,重试等。

在 Spring Cloud 构建的微服务系统中, Ribbon 作为服务消费者的负载均衡器,有两种使

用方式,一种是和 RestTemplate 相结合,另一种是和 OpenFeign 相结合。OpenFeign 已经

默认集成了 Ribbon,关于 OpenFeign 的内容将会在下一章进行详细讲解。Ribbon 有很多子

模块,但很多模块没有用于生产环境!

2.负载均衡

负载均衡,英文名称为 Load Balance(

LB)http:// lb://(负载均衡协议) ,其含义

就是指将负载(工作任务)进行平衡、分摊到多个操作单元上进行运行,例如 Web 服务器、

企业核心应用服务器和其它主要任务服务器等,从而协同完成工作任务。

负载均衡构建在原有网络结构之上,它提供了一种透明且廉价有效的方法扩展服务器和网络设

备的带宽、加强网络数据处理能力、增加吞吐量、提高网络的可用性和灵活性。

3.Ribbon 快速入门

代码

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class ConsumerApplication {

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

    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplater(){
        return new RestTemplate();
    }

}

使用

@RestController
public class ConsumerController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    /**
     * 思考 ribbon是怎么将 http://provider/hello 路径请求成功的
     * http://127.0.0.1:8080/hello
     * 1.拦截这个请求
     * 2.截取主机名称
     * 3.借助eureka来做服务发现 list<>
     * 4.通过负载均衡算法 拿到一个服务ip port
     * 5.reConstructURL
     * 6.发起请求
     *
     * @param serviceName
     * @return
     */
    @GetMapping("testRibbon")
    public String testRibbon(String serviceName){

        // 正常来讲 需要 拿到ip和port 以及 路径 才可以用
        // http://provider/hello
        // 只要你给restTemplate 加了ribbon的注解 项目中这个对象发起的请求 都会走ribbon的代理
        String s = restTemplate.getForObject("http://" + serviceName + "/hello", String.class);
        return s;
    }

}

4.Ribbon 源码分析

4.1 Ribbon 要做什么事情?

先通过 "http://" + serviceId + "/info" 我们思考 ribbon 在真正调用之前需要做什么?

restTemplate.getForObject(“http://provider/info”, String.class);

想要把上面这个请求执行成功,我们需要以下几步

  1. 拦截该请求;

  2. 获取该请求的 URL 地址:http://provider/info

  3. 截取 URL 地址中的 provider

  4. 从服务列表中找到 key 为 provider 的服务实例的集合(服务发现)

  5. 根据负载均衡算法选出一个符合的实例

  6. 拿到该实例的 host 和 port,重构原来 URL 中的 provider

  7. 真正的发送 restTemplate.getForObject(“http://ip:port/info”,String.class)

4.2 Ribbon 负载均衡的测试

新增 controller

// 轮训的算法 怎么去实现
    // 两台机器   A B
    // A
    // B
    // A
    // B
    // 代码实现轮训的算法  List<机器>
    // 请求次数
    //  int index =   1 % size    list.get(index);
    // % 取模 取余好处是一个周期函数 让得到的结果 总是小于 除数的
    //  1 / 2    1 % 2
    // 1%2=1
    // 2%2=0
    // 3%2=1
    // 4%2=0
    // 全局顶一个int i = 0
    // i++  线程不安全的
    // i % size
    // 怎么能做一个线程安全的轮训算法   加锁 效率极低  CAS 自旋锁 没有线程的等待和唤醒的开销
    // CAS 优点 性能好 java层面无锁的状态  但是在jvm层面 有锁的cmpxchg
    // CAS 缺点 会导致短暂时间内 CPU 飙升  还有ABA 问题

    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
    /**
     * 核心是负载均衡
     * @param serviceName
     * @return
     */
    @GetMapping("testRibbonRule")
    public String testRibbonRule(String serviceName){
        ServiceInstance choose = loadBalancerClient.choose(serviceName);
        return choose.toString();
    }

4.3 从 choose 方法入手,查看 Ribbon 负载均衡的源码(无)

4.4 负载均衡之前的服务列表是从何而来呢?(无)

4.5 Ribbon 把 serverList 缓存起来,脏读怎么处理?(无)

4.6 Ribbon 负载均衡的实现和几种算法【重点】(无)

在 ribbon 中有一个核心的负载均衡算法接口 IRule

1.RoundRobinRule--轮询**

请求次数 % 机器数量

2.RandomRule--随机

3.权重

4. iphash

3.AvailabilityFilteringRule --会先过滤掉由于多次访问故障处于断路器跳闸状态的服

务,还有并发的连接数量超过阈值的服务,然后对于剩余的服务列表按照轮询的策略进行访问

4.WeightedResponseTimeRule--根据平均响应时间计算所有服务的权重,响应时间越快服

务权重越大被选中的概率越大。刚启动时如果同统计信息不足,则使用轮询的策略,等统计信

息足够会切换到自身规则

5.RetryRule-- 先按照轮询的策略获取服务,如果获取服务失败则在指定的时间内会进行重

试,获取可用的服务

6.BestAvailableRule --会先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务,然后

选择一个并发量小的服务

7.ZoneAvoidanceRule -- 默认规则,复合判断 Server 所在区域的性能和 Server 的可用

行选择服务器。

Ribbon 默认使用哪一个负载均衡算法:

ZoneAvoidanceRule :区间内亲和轮询的算法!通过一个 key 来区分

负载均衡算法:随机 轮训 权重 iphash

(响应时间最短算法,区域内亲和(轮训)算法)

5.如何修改默认的负载均衡算法

5.1 修改 yml 配置文件(指定某一个服务使用什么算法)

# 访问不同的服务可以使用不用的算法规则
provider:  # 先写服务提供者的应用名称
    ribbon:
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule    #几种算法的全限定类名

5.3 配置此消费者调用任何服务都用某种算法

//指定调用所有的服务都用此算法
    @Bean
    public IRule iRule(){
        return new RandomRule();
    }

6.Ribbon 的配置文件和常用配置

Ribbon 有很多默认的配置,查看 DefaultClientConfigImpl

ribbon:
    eager-load:
        enabled: false # ribbon它只有自己的话 能不能做服务发现 借助eureka  # ribbon需要去eureka中获取服务列表 如果false就懒加载
    eureka:
        enabled: true
    http:  # 我们使用ribbon 用的restTemplate发请求 java.net.HttpUrlConnection 发的请求  很方便 但是它不支持连接池
        client:  # 发请求的工具有很多 httpClient  它支持连接池 效率更好  如果你想改请求的工具 记得加这个依赖即可
            enabled: false
    okhttp: # 这个也是请求工具 移动端用的比较多 轻量级的请求
        enabled: false

7.Ribbon 总结(后面的代码中 不会出现 ribbon)

Ribbon 客户端实现负载均衡的远程调用组件,用法简单

Ribbon 源码核心:

ILoadBalancer 接口:起到承上启下的作用

1. 承上:从 eureka 拉取服务列表

2. 启下:使用 IRule 算法实现客户端调用的负载均衡

设计思想:每一个服务提供者都有自己的 ILoadBalancer

userService---****》客户端有自己的 ILoadBalancer

TeacherService---****》客户端有自己的 ILoadBalancer

在客户端里面就是 Map<String,ILoadBalancer> iLoadBalancers

Map<String,ILoadBalancer> iLoadBalancers 消费者端

服务提供者的名称 value (服务列表 算法规则 )

如何实现负载均衡的呢?

iloadBalancer loadbalance = iloadBalancers.get(“user-service”)

List servers = Loadbalance.getReachableServers();//****缓存起来

Server server = loadbalance .chooseServer(key) //key 是区 id--IRule 算法

chooseServer 下面有一个 IRule 算法

IRule 下面有很多实现的负载均衡算法

你就可以使用 eureka+ribbon 做分布式项目