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Nacos-Ribbon ​

使用ribbon负载均衡讲解 ​

使用Ribbon做请求负载均衡

  1. 注入RestTemplate类
@Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
  1. OrderMsgController增加请求Stock接口
@Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    /**
     * 测试使用restTemplate请求
     * @param goodsId
     * @return
     */
    @GetMapping("/restTemplateGet/{goodsId}")
    public String restTemplateGet(@PathVariable("goodsId") int goodsId) {

        System.out.println("order=>restTemplateGet=>"+goodsId);

        String url = "http://alibaba-stock/stock/restTemplateGet?goodsId="+goodsId;
        // 注入restTemplate的Bean增加了@LoadBalanced负载注解后，url不能使用127.0.0.1这些IP，必须使用nacos上的服务名
//        String url = "http://127.0.0.1:9502/stock/restTemplateGet?goodsId="+goodsId;

        String forObject = restTemplate.getForObject(url, String.class);


        return forObject;
    }
  1. StockMsgController开放接口
/**
     * 测试使用restTemplate请求
     * @param goodsId
     * @return
     */
    @GetMapping("/restTemplateGet")
    public String restTemplateGet(int goodsId) {

        System.out.println("stock=>restTemplateGet=>"+goodsId);

        return "stock=>restTemplateGet=>"+goodsId ;
    }
  • order订单服务注入RestTemplate时，如果增加了负载均衡注解，在请求的时候必须使用nacos服务名称，不能使用具体IP请求，否则报错
  • nacos-discovery依赖了ribbon，所以不需要再次引入ribbon相关jar包

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Ribbon负责均衡策略 ​

接口IRule

  • 这是所有负载均衡策略的父接口，核心方法就是choose，用来选择一个服务实例

AbstractLoadBalancerRule

  • AbstractLoadBalancerRule是一个抽象类，里面主要定义了一个ILoadBalancer，这里定义它的目的主要是辅助负载均衡策略选取合适的服务端实例

RandomRule

  • 随机选择一个服务实例，在RandomRule的无参构造函数方法中初始化了igeRandom对象，然后在它重写的choose方法又调用了choose(ILoadBalancer lb, Object key)这个重载的choose方法，在这个重载的choose方法中，每次利用random对象生成一个不大于服务实例总数的随机数，并将该数作为下表所以获取一个服务实例

RoundRobinRule

  • 轮询负载均衡策略。RoundRobinRule类的choose(ILoadBalancer lb, Object key)函数整体逻辑：开启一个计数器count，在while循环中遍历服务清单，获取清单之前先通过incrementAndGetModulo方法获取一个下标，这个下表是一个不断自增长的数先加1然后和服务清单总数取模之后取到的（所以这个下标理论上是不会越界），拿着下标再去服务清单列表中取服务，每次循环计数器都会加1，如果连续10次都没有取到服务，则会报一个警告No avaliable alive servers after 10 tries from load balancer: XXXX

RetryRule

  • 在轮询的基础上进行重试。首先RetryRule中又定义了一个subRule，它的实现类是RoundRobinRule，然后在RetryRule的choose(ILoadBalancer lb, Object key)方法中，每次还是采用RoundRobinRule中的规则来选择一个服务实例，如果选到的实例正常就返回，如果选择的服务实例为null或者已经失效，则在失效时间deadline之前不断的进行重试（重试时获取服务的策略还是RounRobinRule中定义的策略），如果超过了deadline还是没有取到则会返回一个null

WeightedResponseTimeRule

  • WeightedResponseTimeRule是RoundRobinRule的一个子类，在WeightedResponseTimeRule中对RoundRobinRule的功能进行了扩展，WeightedResponseTimeRule中会根据每一个实例运行情况来给计算出该实例的一个权重，然后在挑选实例的时候则根据权重进行挑选，这样能够实现更优的实例调用。WeightedResponseTimeRule中有一个DynamicServerWeightTask的定时任务，默认情况下每隔30秒会计算一次各个服务实例的权重，权重的计算规则也很简单：如果一个服务的平均相应时间越短则权重越大，那么该服务实例被选中执行任务的概率就越大

ClientConfigEnabledRoundRobinRule

  • ClientConfigEnabledRoundRobinRule选择策略的实现很简单，内部定义了RoundRobinRule， choose方法还是采用RoundRobinRule的choose方法，所以它的选择策略和RoundRobinRule的选择策略一致

BestAvailableRule

  • BestAvailableRule继承ClientConfigEnabledRoundRobinRule，它在ClientConfigEnabledRoundRobinRule的基础上主要增加了根据loadBalancerStats中保存的服务实例的状态信息来过滤掉失效的服务实例的功能，然后顺便找出并发请求最小的服务实例来使用。然而loadBalancerStats有可能为null，如果loadBalancerStats为null，则BestAvailableRule将采用它的父类即ClientConfigEnabledRoundRobinRule的服务选取策略（线性轮询）。

ZoneAvoidanceRule（默认规则，复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择服务器。）

  • ZoneAvoidanceRule是PredicateBasedRule的一个实现类，只不过这里多一个过滤条件，ZoneAvoidanceRule中的过滤条件是以ZoneAvoidancePredicate为主过滤条件和以AvailabilityPredicate为次过滤条件组成的一个叫做CompositePredicate的组合过滤条件，过滤成功之后，继续采用线性轮询(RoundRobinRule)的方式从过滤结果中选择一个出来。

AvailabilityFilteringRule（先过滤掉故障实例，再选择并发较小的实例）

  • 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。

修改Ribbon默认的负载均衡策略 ​

默认的负载均衡策略ZoneAvoidanceRule

方式一【注入策略类】 ​

  1. 注入需要的均衡策略类
import com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule;
import com.netflix.loadbalancer.IRule;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class RibbonConfig {

    /**
     * 全局配置
     * 指定负载均衡策略
     * @return
     */
    @Bean
    public IRule iRule() {
        // 指定使用Nacos提供的负载均衡策略（优先调用统一集群的实例，基于随机权重）
        return new NacosRule();
    }

}
  1. 启动类，配置启动RibbonClient
import com.cloud.ribbon.RibbonConfig;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonClient;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

/**
 * 配置多个Clients
 * RibbonConfig.class 不能被@SpringBootApplication的@ComponentSan扫描到，否则就是全局配置的效果
 */
//@RibbonClients(value = {
//        @RibbonClient(name = "alibaba-order", configuration = RibbonConfig.class),
//        @RibbonClient(name = "alibaba-stock", configuration = RibbonConfig.class)
//})
@RibbonClient(name = "alibaba-order", configuration = RibbonConfig.class)
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class OrderApplication {

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

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

}
  • **注：**RibbonConfig不能写在被@SpringBootApplication的@ComponentSan扫描到，否则自定义的配置类就会被所有的RibbonClients共享
  • 此方式不建议使用，推荐使用yml方式

方式二【yml配置】 ​

yml配置文件配置增加

# 被调用的微服务名
alibaba-order:
  ribbon:
    # 指定使用Nacos提供的负载均衡策略（优先调用同一集群的实例，基于随机&权重）
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule

自定义负载均衡策略 ​

  1. 自定义策略类
package com.cloud.order.ribbon;

import com.alibaba.cloud.nacos.NacosDiscoveryProperties;
import com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosServer;
import com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException;
import com.alibaba.nacos.api.naming.NamingService;
import com.alibaba.nacos.api.naming.pojo.Instance;
import com.netflix.client.config.IClientConfig;
import com.netflix.loadbalancer.AbstractLoadBalancerRule;
import com.netflix.loadbalancer.DynamicServerListLoadBalancer;
import com.netflix.loadbalancer.Server;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

public class NacosRandomWithWeightRule extends AbstractLoadBalancerRule {

    @Autowired
    private NacosDiscoveryProperties nacosDiscoveryProperties;

    @Override
    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig iClientConfig) {

    }

	// 选择策略逻辑
    @Override
    public Server choose(Object o) {
        DynamicServerListLoadBalancer loadBalancer = (DynamicServerListLoadBalancer) getLoadBalancer();
        String serviceName = loadBalancer.getName();
        NamingService namingService = nacosDiscoveryProperties.namingServiceInstance();
        try {
            // nacos基于权重的算法
            Instance instance = namingService.selectOneHealthyInstance(serviceName);
            return new NacosServer(instance);
        } catch (NacosException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}
  1. 使用修改Ribbon默认策略的方式二【yml配置】
# 被调用的微服务名
alibaba-order:
  ribbon:
    # 指定使用Nacos提供的负载均衡策略（优先调用同一集群的实例，基于随机&权重）
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.cloud.order.ribbon.NacosRandomWithWeightRule

饥饿加载 ​

  • 在进行服务调用的时候，如果网络情况不好，第一次调用会超市
  • Ribbon默认懒加载，意味着只有发起调用的时候才会创建客户端
  • 开启饥饿加载，解决第一次调用慢的问题
ribbon:
  eager-load:
    # 开启ribbon饥饿加载
    enabled: true
    # 配置alibaba-order使用ribbon加载，多个使用逗号分隔
    clients: alibaba-order