1 SpringCloud负载均衡原理

  • SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件，来实现负载均衡功能的

image.png

2 源码解析

  • 远程调用过程

远程调用服务时为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢？之前还需要服务的ip和端口

  • 实际上是LoadBalancerIntercepor帮我们根据service名称，获取到了服务实例的ip和端口
  • 这个类会在对RestTemplate的请求进行拦截，然后从Eureka根据服务名称获取服务列表，随后利用负载均衡算法得到真实的服务地址信息，替换服务id。

1 LoadBalancerIntercepor

image.png
可以看到这里的intercept方法，拦截了用户的HttpRequest请求，然后做了几件事

  1. request.getURI()：获取request中的uri，Cloud demo中就是 http://user-service/user/8
  2. originalUri.getHost()：获取uri路径中的主机名，其实就是服务id/服务名称，user-service
  3. this.loadBalancer.execute()：处理服务id和用户请求。

这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，我们继续跟入。

2 LoadBalancerClient

继续跟入execute方法：
image.png
execute主要做了以下两个事

  1. getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来
  2. getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个服务实例。本例中，可以看到获取了8082端口的服务

放行后，再次访问并跟踪，发现获取的是8081
image.png
果然实现了负载均衡

3 负载均衡策略IRule

在刚才的代码中，可以看到是通过一个getServer方法来做负载均衡
我们继续跟入
image.png
继续跟踪源码chooseServer方法
image.png
我们看看这个rule是谁
image.png
这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍：
image.png
这不就是轮询的意思嘛。
到这里，整个负载均衡的流程我们就清楚了。

4 总结

SpringCloudRibbon的底层采用了一个拦截器，拦截了RestTemplate发出的请求，对请求地址做了修改并实现了负载均衡。

用一幅图来总结一下
image.png

基本流程如下

  1. 拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1
  2. RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是user-service
  3. DynamicServerListLoadBalancer根据user-service到eureka拉取服务列表
  4. eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082
  5. IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081
  6. RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8081/user/1，发起真实请求

3 负载均衡策略

Spring Cloud内置的负载均衡规则都定义在IRule接口中，而IRule有很多不同的实现类
image.png

不同规则的含义如下

内置负载均衡规则类 规则描述
RoundRobinRule 简单轮询服务列表来选择服务器
- RoundRobinRule是Ribbon默认的负载均衡规则
AvailabilityFilteringRule 对以下两种服务器进行忽略
- 在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加。
- 并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限，可以由客户端的ActiveConnectionsLimit属性进行配置。
WeightedResponseTimeRule 为每一个服务器赋予一个权重值。
- 服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。
- 这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule 以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。
- 使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等，而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule 忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。
RandomRule 随机选择一个可用的服务器
RetryRule 重试机制的选择逻辑

4 饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient，请求时间会很长
而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，通过下面配置开启饥饿加载

  1. ribbon:
  2.   eager-load:
  3.     enabled: true
  4.     clients: userservice