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八、Ribbon

8.1、简介

• Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon电商商城定制开发实现的一套电商商城定制开发客户端负载均衡的工具
• 电商商城定制开发主要功能是提供客户端的软件电商商城定制开发负载均衡算法和服务调用。
• Ribbon电商商城定制开发客户端组件提供一系列电商商城定制开发完善的配置项如连接超时，重试等。
• 电商商城定制开发在配置文件中列出Load Balancer(简称LB)电商商城定制开发后面所有的机器，Ribbon会自动的帮助你基于某种规则(如简单轮询，随机连接等）去连接这些机器。我们很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

1、LB负载均衡(Load Balance)是什么

• 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 (高可用)。
• 常见的负载均衡有软件Nginx，LVS，硬件F5等。

2、Ribbon本地负载均衡客户端 与 Nginx服务端负载均衡的区别

Nginx是服务器负载均衡，客户端所有请求都会交给nginx，然后由nginx实现转发请求。即负载均衡是由服务端实现的。
Ribbon本地负载均衡，在调用微服务接口时候，会在注册中心上获取注册信息服务列表之后缓存到JVM本地，从而在本地实现RPC远程服务调用技术。

• 集中式LB

即在服务的消费方和提供方之间使用独立的LB设施(可以是硬件，如F5, 也可以是软件，如nginx)，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;

• 进程内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择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。

8.2、工作流程

Ribbon是一个软负载均衡的客户端组件，它可以和其他所需请求的客户端结合使用，和Eureka结合只是其中的一个实例。

Ribbon在工作时分成两步：

• 先选择EurekaServer ,它优先选择在同一个区域内负载较少的server。
• 再根据用户指定的策略，在从server取到的服务注册列表中选择一个地址。

其中Ribbon提供了多种策略：比如、随机和根据响应时间加权。

8.3、的使用及POM

1、RestTemplate

• getForObject()：返回对象为响应体中数据转化成的对象，基本上可以理解为Json。
• getForEntity()：返回对象为ResponseEntity对象，包含了响应中的一些重要信息，比如响应头、响应状态码、响应体等。

在cloud-consumer-order80的controller中演示

public static final String PAYMENT_URL = "http://CLOUD-PAYMENT-SERVICE";@GetMapping("/consumer/payment/getForEntity/{id}")public CommonResult<Payment> getPayment2(@PathVariable("id") Long id) {    ResponseEntity<CommonResult> entity = restTemplate.getForEntity(PAYMENT_URL+"/payment/get/"+id,CommonResult.class);    if(entity.getStatusCode().is2xxSuccessful()){        return entity.getBody();//getForObject()    }else{        return new CommonResult<>(444,"操作失败");    }}
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2、POM

先前工程项目没有引入spring-cloud-starter-ribbon也可以使用ribbon。
这是因为spring-cloud-starter-netflix-eureka-client自带了spring-cloud-starter-ribbon引用

也可以手动引用

<dependency>    <groupld>org.springframework.cloud</groupld>    <artifactld>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactid></dependency>
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8.4、默认自带的负载规则

8.5、负载规则替换

1、修改cloud-consumer-order80

2、注意配置细节

官方文档明确给出了警告:
这个自定义配置类不能放在@ComponentScan所扫描的当前包下以及子包下，
否则我们自定义的这个配置类就会被所有的Ribbon客户端所共享，达不到特殊化定制的目的了。

也就是说不要将Ribbon配置类与主启动类同包

3、新建package - com.laptoy.myrule并新建配置类

@Configurationpublic class MySelfRule {    @Bean    public IRule rule() {        return new RandomRule();    }}
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4、修改主启动类

添加@RibbonClient

@SpringBootApplication@EnableEurekaClient@RibbonClient(name = "CLOUD-PAYMENT-SERVICE", configuration = MySelfRule.class)public class OrderMain80 {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(OrderMain80.class, args);    }}
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5、测试

启动payment8001/8002、eureka7001、order80
访问http://localhost/consumer/payment/get/1反复刷新观察端口号是否随机

8.6、轮询算法（RoundRobinRule）

8.6.1、原理

rest接口第几次请求数 % 服务器集群总数量 = 实际调用服务器位置下标，每次服务重启动后rest接口计数从1开始

List<Servicelnstance> instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");List [0] instances = 127.0.0.1:8002List [1] instances = 127.0.0.1:8001
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8001+ 8002组合成为支付集群，它们共计2台机器，集群总数为2，按照轮询算法原理：

• 第一次请求 1 % 2 = 1 获得服务地址为127.0.0.1:8001
• 第二次请求 2 % 2 = 0 获得服务地址为127.0.0.1:8002
• 第三次请求 3 % 2 = 1 获得服务地址为127.0.0.1:8001
• 第四次请求 4 % 2 = 0 获得服务地址为127.0.0.1:8002

8.6.2、源码分析

public class RoundRobinRule extends AbstractLoadBalancerRule {    private AtomicInteger nextServerCyclicCounter;    private static final boolean AVAILABLE_ONLY_SERVERS = true;    private static final boolean ALL_SERVERS = false;    private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(RoundRobinRule.class);    public RoundRobinRule() {        nextServerCyclicCounter = new AtomicInteger(0);    }    public RoundRobinRule(ILoadBalancer lb) {        this();        setLoadBalancer(lb);    }    //重点关注这方法。    public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {        if (lb == null) {            log.warn("no load balancer");            return null;        }        Server server = null;        int count = 0;        while (server == null && count++ < 10) {            List<Server> reachableServers = lb.getReachableServers();            List<Server> allServers = lb.getAllServers();            int upCount = reachableServers.size();            int serverCount = allServers.size();            if ((upCount == 0) || (serverCount == 0)) {                log.warn("No up servers available from load balancer: " + lb);                return null;            }            int nextServerIndex = incrementAndGetModulo(serverCount);            server = allServers.get(nextServerIndex);            if (server == null) {                /* Transient. */                Thread.yield();                continue;            }            if (server.isAlive() && (server.isReadyToServe())) {                return (server);            }            // Next.            server = null;        }        if (count >= 10) {            log.warn("No available alive servers after 10 tries from load balancer: "                    + lb);        }        return server;    }    /**     * Inspired by the implementation of {@link AtomicInteger#incrementAndGet()}.     *     * @param modulo The modulo to bound the value of the counter.     * @return The next value.     */    private int incrementAndGetModulo(int modulo) {        for (;;) {            int current = nextServerCyclicCounter.get();            int next = (current + 1) % modulo;//求余法            if (nextServerCyclicCounter.compareAndSet(current, next))                return next;        }    }    @Override    public Server choose(Object key) {        return choose(getLoadBalancer(), key);    }    @Override    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {    }}
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8.6.3、手写轮询算法

1、8001/8002提供者微服务改造- controller

@GetMapping(value = "/payment/lb")public String getPaymentLB() {    return serverPort;//返回服务接口}
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2、80消费者微服务改造

ApplicationContextConfig去掉注解@LoadBalanced

@Configurationpublic class ApplicationContextConfig {    @Bean    //@LoadBalanced    public RestTemplate restTemplate() {        return new RestTemplate();    }}
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OrderMain80去掉注解@RibbonClient

@SpringBootApplication@EnableEurekaClient//@RibbonClient(name = "CLOUD-PAYMENT-SERVICE", configuration = MySelfRule.class)public class OrderMain80 {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(OrderMain80.class, args);    }}
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3、新建包com.laptoy.springcloud.lb
LoadBancer接口

public interface LoadBalancer {    ServiceInstance instances(List<ServiceInstance> serviceInstances);}
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实现类MyLB

@Componentpublic class MyLB implements LoadBalancer {    private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);    public final int getAndIncrement() {        int current;        int next;        do {            current = this.atomicInteger.get();            next = current >= 2147483647 ? 0 : current + 1;        } while (!this.atomicInteger.compareAndSet(current, next));        System.out.println("****第几次访问，次数：next:" + next);        return next;    }    @Override    public ServiceInstance instances(List<ServiceInstance> serviceInstances) {        int index = getAndIncrement() % serviceInstances.size();        return serviceInstances.get(index);    }}
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4、控制类

@Slf4j@RestControllerpublic class OrderController {    //public static final String PAYMENT_URL = "http://localhost:8001";    public static final String PAYMENT_URL = "http://CLOUD-PAYMENT-SERVICE";	...    @Resource    private LoadBalancer loadBalancer;    @Resource    private DiscoveryClient discoveryClient;	...    @GetMapping(value = "/consumer/payment/lb")    public String getPaymentLB() {        List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");        if(instances == null || instances.size() <= 0){            return null;        }        ServiceInstance serviceInstance = loadBalancer.instances(instances);        URI uri = serviceInstance.getUri();        return restTemplate.getForObject(uri+"/payment/lb",String.class);    }}
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5、测试

不停地刷新http://localhost/consumer/payment/lb，可以看到8001/8002交替出现。