【三】Spring Cloud Ribbon 实战

Spring Cloud Ribbon 实战

概述

        一直在构思写一个spring cloud系列文章，一方面是对自己实践经验进行一次完整的梳理，另一方面也是希望能够给初学者一些借鉴，让初学者少走些弯路，看到本系列博客就能够很好的把微服务系列组件用好。

        spring cloud是一系列开源项目的集合，这些组件组合起来提供了一套微服务解决方案，本系列文章将按组件来进行讲解，本篇文章将以Ribbon为主题来讲解ribbon的使用和实现原理。

一、实战应用

1、负载均衡

        想到负载均衡大家最熟悉的应该是Nginx和F5了，市面上的负载均衡都有哪些类型呢，如下图所示：

        图1、负载均衡类型汇总

        这里还是以Ngin和F5为例来进行说明，如下图是Nginx和F5的应用

图1、Nginx典型应用

图2、F5硬件跨机房高可用负载均衡

        Ribbon的应用场景与Nginx和F5不同，Ribbon是一个客户端负载均衡器，它赋予了应用一些支配HTTP与TCP行为的能力，可以得知，这里的客户端负载均衡（许多人称之为后端负载均衡）也是进程内负载均衡的一种。如下图示：

图3、Ribbon负载均衡

2、示例应用

        首先要引入依赖：

    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-netflix-ribbon

        然后需要注入一个RestTemplate的Bean，并且使用@LoadBalanced注解标注：

@Configuration
public class WebConfig {
    public RestTemplate restTemplate() {

        //负载均衡,默认使用轮询规则
        @LoadBalanced
        @Bean
        return new RestTemplate();
    }
}

这里主要是使用了@LoadBalanced注解,它的作用是在服务调用时自动选择负载均衡策略，并将请求转发到合适的后端服务实例上。

        上面介绍了Ribbon使用的基本配置，其中最重要的是@LoadBalanced注解，这个是开启Ribbon负载均衡的入口，后面分析Ribbon的实现原理将从这里着手。

二、原理介绍

1、核心接口展示

        首先Ribbon是基于如下核心接口实现的：

图4、Ribbon核心接口

        这里只是展示一下核心接口，具体实现原理讲解起来篇幅将会太长不利于初学者学习，下一篇将会详细分析源码级实现原理。

2、负载均衡策略

        如下图展示的是Ribbon中负载均衡策略UML类图:

Ribbon内部一共提供了7种可选的负载均衡策略:

轮询策略：RoundRobinRule，按照一定的顺序依次调用服务实例。

权重策略：WeightedResponseTimeRule，根据每个服务提供者的响应时间分配一个权重，响应时间越长，权重越小，被选中的可能性也就越低。

随机策略：RandomRule，从服务提供者的列表中随机选择一个服务实例。

最小连接数策略：BestAvailableRule，也叫最小并发数策略，它是遍历服务提供者列表，选取连接数最小的⼀个服务实例。如果有相同的最小连接数，那么会调用轮询策略进行选取。

重试策略：RetryRule，按照轮询策略来获取服务，如果获取的服务实例为 null 或已经失效，则在指定的时间之内不断地进行重试来获取服务，如果超过指定时间依然没获取到服务实例则返回 null。

可用敏感性策略：AvailabilityFilteringRule，先过滤掉非健康的服务实例，然后再选择连接数较小的服务实例。

区域敏感策略：ZoneAvoidanceRule，根据服务所在区域（zone）的性能和服务的可用性来选择服务实例，在没有区域的环境下，该策略和轮询策略类似。

总结

        本文首先围绕ribbon的实际应用和实现原理两方面展开讲解，意在让大家能够快速了解这一负载均衡组件的使用和实现，如果想更深入了解ribbon的原理可以去把源码down下来认真学习。

参考文章

Spring Cloud Ribbon 中的 7 种负载均衡策略的实现方法_java_脚本之家