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四、Spring Cloud Alibaba-Ribbon
一、什么是Ribbon
目前主流的负载方案分为以下两种:
- 集中式负载均衡,在消费者和服务提供方中间使用独立的代理方式进行负载,有硬件的(比如 F5),也有软件的(比如 Nginx) 。
- 客户端根据自己的请求情况做负载均衡,Ribbon 就属于客户端自己做负载均衡。例spring cloud中的Ribbon,客户端会有一个服务器地址列表,在发送请前通过负载均街算法选择一个服务器,然后进行访问,这是客户端负载均衡。即在客户端就进行负载均衡算法分配。
Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端的负载均衡工具,Ribbon客户端提供一列的配置,如超时、重试等,通过Load Balancer获取服务提供的所有机器实例,Ribbon会自动基于某种规则(轮询、随机)去调用这些服务。Ribbon也可以实现我们自己的负载均衡算法。
二、常见负载均衡算法
- 随机,通过随机选择服务进行执行,一般这种方式使用较少。
- 轮询,负载均衡默认实现方式,请求来之后排队处理。
- 加权轮询,通过对服务器性能的分型,给高配置,低负载的服务器分配更高的权重,均衡各个服务器的压力。
- 地址Hash,通过客户端请求的地址的HASH值取模映射进行服务器调度。 ip-hash。
- 最小链接数,即使请求均衡了,压力不一定会均衡,最小连接数法就是根据服务器的情况,比如请求积压数等参数,将请求分配到当前压力最小的服务器上。
三、Nacos使用Ribbon
nacos-discovery已经依赖了ribbon,可以不用再引入。
自行引用为:
<!--添加ribbon的依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
</dependency>
1、通过配置@LoadBalanced开启客户端负载均衡。
@Component
public class RestConfig {
@Bean("RestTemplate")
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate(RestTemplateBuilder builder){
return builder.build();
}
}
2、Controller请求其他服务是用服务名替换之前写死的地址。
如http://stock-service替换http://localhost:8816。
@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {
@Autowired
RestTemplate restTemplate;
@RequestMapping("add")
public String add(){
System.out.println("新增订单");
#String forObject = restTemplate.getForObject("http://localhost:8816/stock/reduce", String.class);
String forObject = restTemplate.getForObject("http://stock-service/stock/reduce", String.class);
return "新增订单,"+forObject;
}
}
四、Ribbon负载均衡策略
这些策略统一的实现接口——iRule。我们可以用spring注入Bean(自行写iRule接口实现的策略)修改默认策略。
- RandomRule: 随机选择一个服务实例。(后续案例使用该策略)
- RoundRobinRule: 线性轮询选择。
- RetryRule: 在轮询的基础上进行重试机制,在一个配置时间段内当选择Server不成功,则一直尝试使用subRule的方式选择一个可用的server。
- WeightedResponseTimeRule: 根据一个服务对的响应时间进行加权,响应时间越长,权重越小,被选中的可能性越低。
- AvailabilityFilteringRule: 过滤掉一直连接失败的被标记为circuit tripped的后端Server,并过滤掉那些高并发的后端Server或者使用一个AvailabilityPredicate来包含过滤server的逻辑,其实就是检查status里记录的各个Server的运行状态。
- BestAvailableRule:过滤掉失效的服务实例,找出并发请求最小的服务实例来使用。
- NacosRule: 一个nacos的权重策略,可以在nacos界面配置权重。(后续案例使用该策略和Nacos配合使用)。
- ZoneAvoidanceRule: 默认的负载均衡策略,即复合判断Server所在区域的性能和Server的可用性选择Server,在没有区域的环境下(区域就近原则),类似于轮询(RandomRule)。
五、修改默认的负载均衡机制
两种方式进行修改,一种是基于配置类,一种是配置文件进行修改。
方法一、配置类方式实现
(1)复制出一个模块来重命名为使用,
复制出现问题解决办法:http://t.csdn.cn/m6L79。
特殊说明:需要找到复制源删除有问题的原文件,我找复制后的进行删除,搞了好一会才发现要删除复制源的。
(2)写一个配置类RuleConfig。放在ComponentScan自动扫描不到的地方。如图:
@Configuration
public class RuleConfig {
//方法名一定要叫iRule
@Bean
public IRule iRule(){
//返回一个随机的负载均衡策略
return new RandomRule();
}
}
说明:
1、自定义的配置类不能放在ComponentScan能够扫描的地方。
2、ComponentScan没有指定路径则默认SpringBootApplication所在的目录为扫描包。
3、 如果放在能够扫描的地方,会变成全局配置,会被所有服务提供方进行使用,就不能根据服务单独指定不一样的负载均衡机制。
(3)在启动类上加上RibbonClients注解
@RibbonClients(value = {
@RibbonClient(name = "stock-service",configuration = RuleConfig.class)
})
说明:
- value 是一个数组。可以配置多个RibbonClient,根据需要调用的服务,配置不一样的负载均衡策略。
- name 是调用的服务名。
- configuration 对应服务的策略,即配置成刚刚写的RuleConfig配置类,随机策略。
(4)测试 8830的ribbon服务请求stock-service服务(8816和8817端口)。
@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {
// http://localhost:8830/order/addNacos
@RequestMapping("addNacos")
public String addByNacos(){
System.out.println("新增订单");
String forObject = restTemplate.getForObject("http://stock-service/stock/reduce", String.class);
return "新增订单,"+forObject;
}
}
访问http://localhost:8830/order/addNacos。观察页面返回的端口,确实是8816和8817随机。
方法二、配置文件的方式实现—建议使用
(1)找到需要的策略类,
比如配置NacosRule-根据Nacos权重调用,全局搜索,Scope中找到路径。
(2)配置文件中新增Ribbon配置,NFLoadBalancerRuleClassName中策略路径需完整路径。去掉方法一中启动类上的RibbonClients注解,使用配置文件重启测试。
#调用的服务
stock-service:
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule
(3)登录nacos,将stock-service中的8817服务权重设置为5。
(4)同样访问http://localhost:8830/order/addNacos测试。观察确实8817请求次数更多。
六、自定义负载均衡器Ribbon
案例实现一个简易的随机负载均衡策略。
IRule是所有负载均衡策略的父接口,里边的核心方法就是choose方法,用来选择一个服务实例。
AbstractLoadBalancerRule是一个抽象类,里边主要定义了一个LadBalancer,这里定义它的目的主要是辅助负责均衡策略选取合活的服务端实例
1、写一个CustomRule 类,实现choose方法
//继承AbstractLoadBalancerRule,实现choose方法
public class CustomRule extends AbstractLoadBalancerRule {
public Server choose(Object key) {
//获取当前请求服务的实例
ILoadBalancer loadBalancer = this.getLoadBalancer();
//获取到多个服务实例
List<Server> reachableServers = loadBalancer.getReachableServers();
//ThreadLocalRandom线程安全获取一个随机数
int random = ThreadLocalRandom.current().nextInt(reachableServers.size());
//返回一个服务实例
return reachableServers.get(random);
}
//参数实例化
public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {
}
}
2、修改配置文件为自定义的类即可。然后重启测试。
#调用的服务
stock-service:
ribbon:
#NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule
NFLoadBalancerRuleClassName: com.tc.ribbon.CustomRule
3、默认CustomRule是调用时才去加载策略,可能比较慢,修改为项目启动时就加载好策略。
加入Ribbon配置即可。
#调用的服务
stock-service:
ribbon:
#NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule
NFLoadBalancerRuleClassName: com.tc.ribbon.CustomRule
ribbon:
eager-load:
#开启ribbon饥饿加载
enabled: true
#配置需要饥饿加载的服务,多个用逗号隔开
clients: stock-service
七、负载均衡器LoadBalancer介绍
Spring Cloud LoadBalancer是spring cloud官方自己提供的客户端负载均衡器,用来代替Ribbon。目前支持的负载均衡策略还是很少,难以替代。
新版本spring cloud 已经移除了Ribbon,使用LoadBalancer。
1、引入依赖
如果需要替换,只需要在pom中移除即可。
<!--loadbalancer-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
</dependency>
<!--提供RestTemplate支持-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
<!--移除ribbon-->
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-start-netflix-ribbon</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
或者在配置文件中配置loadbalancer:
spring:
application:
name: order-service
cloud:
loadbalancer:
ribbon:
enabled: false
nacos:
#nacos地址
server-addr: 127.0.0.1:8848
discovery: