从0到1带你学习SpringCloud Ribbon

一、Ribbon在微服务中的作用

1.什么是Ribbon

1.Ribbon是一个基于HTTP和TCP的客户端负载均衡工具，它是基于Netflix Ribbon实现的

2.它不像Spring Cloud服务注册中心、配置中心、API网关那样独立部署，但是它几乎存在于每一个Spring Cloud微服务中。包括Feign提供的声明式服务调用也是基于Ribbon实现的。

3.Ribbon提供了多种负载均衡算法，例如：轮询、随机等等。甚至包含自定义的负载均衡算法。

2.Ribbon解决了什么问题

它解决并提供了微服务的负载均衡问题

二、集中式与进程内负载均衡的区别

1.负载均衡解决方案的分类

​ 目前业界主流的负载均衡方案可分为两类：

• 集中式负载均衡：即在consumer和provider中间使用独立的负载均衡设施（可以是硬件，如F5，也可以是软件，如：Nginx），由该设施把访问请求通过某种策略转发到provider
• 进程内负载均衡：将负载均衡的逻辑集成到consumer，consumer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一个合适的provider Ribbon属于后者，它只是一个类库，集成在consumer中，consumer通过它来获得合适的provider地址。

2.两种负载均衡方式架构图

三、Ribbon入门案例

Ribbon对于集群的服务采用的负载均衡的策略默认是轮询

1.Consumer

@Service
public class UserService {

 @Autowired
 private LoadBalancerClient loadBalancerClient; //ribbon:负载均衡器

 public List getUsers(){

 //选择调用的服务的名称
 //ServiceInstance:封装了服务的基本信息，如：ip、端口号
 ServiceInstance si = loadBalancerClient.choose("eureka-provider");
 //拼接访问服务的url
 StringBuffer sb = new StringBuffer();

 //http://localhost:9090/user
 sb.append("http://").append(si.getHost()).append(":").append(si.getPort()).append("/user");
 System.out.println(sb.toString());
 //SpringMVC RestTemplate
 RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
 ParameterizedTypeReference> type = new ParameterizedTypeReference>() {
 };

 //ResponseEntity：封装了返回值信息
 ResponseEntity> entity = restTemplate.exchange(sb.toString(), HttpMethod.GET, null, type);
 return entity.getBody();
 }
}

2.Consumer的配置文件

spring.application.name=eureka-consumer
server.port=9091 


#设置服务注册中心地址，向所有注册中心做注册
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://user:123456@eureka1:8761/eureka/,http://user:123456@eureka2:8761/eureka/

3.Provider的集群部署

3.1 将Provider打包，部署到linux环境中

3.2 创建启动脚本

#!/bin/bash
 
cd `dirname $0`
 
CUR_SHELL_DIR=`pwd`
CUR_SHELL_NAME=`basename ${BASH_SOURCE}`
 
JAR_NAME="springcloud-eureka-provider-0.0.1-SNAPSHOT.jar"
JAR_PATH=$CUR_SHELL_DIR/$JAR_NAME
 
#JAVA_MEM_OPTS=" -server -Xms1024m -Xmx1024m -XX:PermSize=128m"
JAVA_MEM_OPTS=""
 
#SPRING_PROFILES_ACTIV="-Dspring.profiles.active=eureka2"
SPRING_PROFILES_ACTIV=""
LOG_DIR=$CUR_SHELL_DIR/logs
LOG_PATH=$LOG_DIR/${JAR_NAME%..log
 
echo_help()
{
 echo -e "syntax: sh $CUR_SHELL_NAME start|stop"
}
 
if [ -z $1 ];then
 echo_help
 exit 1
fi
 
if [ ! -d "$LOG_DIR" ];then
 mkdir "$LOG_DIR"
fi
 
if [ ! -f "$LOG_PATH" ];then
 touch "$LOG_DIR"
fi
  

if [ "$1" == "start" ];then
 
 # check server
 PIDS=`ps --no-heading -C java -f --width 1000 | grep $JAR_NAME | awk '{print $2}'`
 if [ -n "$PIDS" ]; then
 echo -e "ERROR: The $JAR_NAME already started and the PID is ${PIDS}."
 exit 1
 fi
 
 echo "Starting the $JAR_NAME..."
 
 # start
 nohup java $JAVA_MEM_OPTS -jar $SPRING_PROFILES_ACTIV $JAR_PATH >> $LOG_PATH 2>&1 &
 
 COUNT=0
 while [ $COUNT -lt 1 ]; do
 sleep 1
 COUNT=`ps --no-heading -C java -f --width 1000 | grep "$JAR_NAME" | awk '{print $2}' | wc -l`
 if [ $COUNT -gt 0 ]; then
 break
 fi
 done
 PIDS=`ps --no-heading -C java -f --width 1000 | grep "$JAR_NAME" | awk '{print $2}'`
 echo "${JAR_NAME} Started and the PID is ${PIDS}."
 echo "You can check the log file in ${LOG_PATH} for details."
 
elif [ "$1" == "stop" ];then
 
 PIDS=`ps --no-heading -C java -f --width 1000 | grep $JAR_NAME | awk '{print $2}'`
 if [ -z "$PIDS" ]; then
 echo "ERROR:The $JAR_NAME does not started!"
 exit 1
 fi
 
 echo -e "Stopping the $JAR_NAME..."
 
 for PID in $PIDS; do
 kill $PID > /dev/null 2>&1
 done
 
 COUNT=0
 while [ $COUNT -lt 1 ]; do
 sleep 1
 COUNT=1
 for PID in $PIDS ; do
 PID_EXIST=`ps --no-heading -p $PID`
 if [ -n "$PID_EXIST" ]; then
 COUNT=0
 break
 fi 

 done
 done
 
 echo -e "${JAR_NAME} Stopped and the PID is ${PIDS}."
else
 echo_help
 exit 1
fi

4.启动consumer

四、Ribbon常见的负载均衡策略

1.轮询策略（默认）：

​ 使用RoundRobinRule类，轮询策略表示每次都顺序取下一个Provider，比如有5个Provider，第一次取第一个，第二次取第二个，第三次取第三个，以此类推。

2.权重轮询策略：

​ 使用WeightedResponseTimeRule类，根据每个Provider的响应时间分配一个权重，响应时间越长权重越小，被选中的可能性就越低。

​ 原理：一开始为轮询策略，并开启一个计时器，每30s收集一次每个provider的平均响应时间，当信息足够时给每个provider添加一个权重，并按权重随机选择，权重越高被选中的几率也就越高。

3.随机策略：

​ 使用RandomRule类，从provider列表中

随机选择一个provider

4.最少并发数策略：

​ 使用BestAvailableRule，选择正在请求中并发数量小的provider，除非这个provider在熔断中。

5.在选定的“负载均衡策略”基础上进行重试机制

​ 使用RetryRule类， “选定的负载均衡策略”这个策略是轮询策略 RoundRobinRule

​ 该重试策略先设定一个阈值时间段 ，如果在这个时间段内选择provider不成功，则一直尝试采用“选定的负载均衡策略：轮询策略”最后选择一个可用的provider

6.可用性敏感策略

​ 使用AvailabilityFilteringRule类，过滤性能差的provider一共有两种：

​ 第一种：过滤掉Eureka中一直连接失败的provider

​ 第二种：过滤掉高并发的provider

7.区域敏感性策略

​ 使用ZoneAvoidanceRule类，

​ 以一个区域为单位考察可用性，对于不可用的区域整个丢弃，从剩下区域中选可用的 provider

​ 如果这个 ip 区域内有一个或多 个实例不可达或响应变慢，都会降低该 ip 区域内其他 ip 被选中的权重。

五、Ribbon指定其他负载均衡策略

1.修改代码更换负载均衡策略

1.1 创建项目

springcloud-eureka-consumer-LB

1.2 在启动类中添加创建负载均衡策略对象的方法

/**
 * Author: LuYi
 * Date: 2019/11/5 17:32
 * Description: 描述
 */
@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class ConsumerApplication {

 @Bean
 public RandomRule createRule() {
 return new RandomRule();
 }

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

}

2. 修改配置文件更换负载均衡策略

#设置负载均衡策略 eureka-provider 为调用的服务的名称
eureka-provider.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName=com.netflix.loadbalancer.RandomRule

六、Ribbon点对点直连

1.创建项目

springcloud-eureka-consumer-direct

2.去掉Eureka的坐标，添加Ribbon坐标

 4.0.0
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-starter-parent
 1.5.13.RELEASE
  
 
 com.luyi
 springcloud-eureka-consumer-direct
 0.0.1-SNAPSHOT
 springcloud-eureka-consumer-direct
 Demo project for Spring Boot

 
 1.8
 

 
 
 
 org.springframework.cloud
 spring-cloud-dependencies
 Dalston.SR5
 pom
 import
 
 
  

 
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-starter-web
 
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-starter-test
 test
 
 
 org.springframework.cloud
 spring-cloud-starter-config
 
 
 
 org.springframework.cloud
 spring-cloud-starter-ribbon
 
 

 
 
 
 org.springframework.boot
 spring-boot-maven-plugin
 
 
 

3.修改配置文件去掉与Eureka相关的配置，添加新配置项

4.修改启动类，去掉报错代码