Spring Cloud Ribbon源码中如何实现服务调用负载均衡？

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负载均衡器是一种网络设备，用于将网络流量分配到多个服务器上。假设有一个分布式系统，该系统由在不同计算机上运行的多个服务组成。但是，当用户数量很大时，通常会为服务创建集群。集群中每个服务实例都在单独的机器上运行。

什么是负载均衡器？

假设有一个分布式系统，该系统由在不同计算机上运行的许多服务组成。但是，当用户数量很大时，通常会为服务创建搭建集群。集群中每个服务实例都在单独一台计算机上运行。此时，出现 “Load Balancer（负载均衡器）”。它有助于在服务器之间平均分配传入流量。

服务器端负载均衡器

传统Load Balancers（例如Nginx、F5）是放置在服务器端的组件。当请求来自 客户端 时，它们将转到负载均衡器，负载均衡器将为请求指定服务器。负载均衡器使用的最简单的算法是随机指定。在这种情况下，大多数负载平衡器是用于控制负载平衡的硬件集成软件。

特点：

• 对客户端不透明，客户端不知道服务器端的服务列表，甚至不知道自己发送请求的目标地址存在负载均衡器。
• 服务器端维护负载均衡服务器，控制负载均衡策略和算法。

客户端负载均衡器

当负载均衡器位于客户端时，客户端得到可用的服务器列表然后按照特定的负载均衡策略，分发请求到不同的服务器 。

特点：

• 对客户端透明，客户端需要知道服务器端的服务列表，需要自行决定请求要发送的目标地址。
• 客户端维护负载均衡服务器，控制负载均衡策略和算法。
• 目前单独提供的客户端实现比较少（Ribbon是其中之一），大部分都是在框架内部自行实现。

Ribbon

简介

Ribbon是Netflix公司开源的一个客户端负载均衡的项目，可以自动与 Eureka 进行交互。它提供下列特性：

• 负载均衡
• 容错
• 以异步和反应式模型执行多协议 (HTTP、TCP、UDP)
• 缓存和批量

Ribbon中的关键组件

• ServerList：可以响应客户端的特定服务的服务器列表。
• ServerListFilter：可以动态获得的具有所需特征的候选服务器列表的过滤器。
• ServerListUpdater：用于执行动态服务器列表更新。
• Rule：负载均衡策略，用于确定从服务器列表返回哪个服务器。
• Ping：客户端用于快速检查服务器当时是否处于活动状态。
• LoadBalancer：负载均衡器，负责负载均衡调度的管理。

源码分析

LoadBalancerClient

实际应用中，通常将 RestTemplate 和 Ribbon 结合使用，例如：

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

消费者调用服务接口：

@Service public class RibbonService { @Autowired private RestTemplate restTemplate; public String hi(String name) { return restTemplate.getForObject("service-hi/hi?name="+name,String.class); } }

@LoadBalanced，通过源码可以发现这是一个标记注解：

@Target({ ElementType.FIELD, ElementType.PARAMETER, ElementType.METHOD }) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited @Qualifier public @interface LoadBalanced { }

通过注释可以知道@LoadBalanced注解是用来给RestTemplate做标记，方便我们对RestTemplate添加一个LoadBalancerClient，以实现客户端负载均衡。

自动装载核心配置类

SpringCloud对EurekaServer的封装使得发布一个EurekaServer无比简单，根据自动装载原则可以在spring-cloud-netflix-ribbon-2.2.5.RELEASE.jar下的META-INF目录下找到 spring.factories文件

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\ org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonAutoConfiguration

RibbonAutoConfiguration

@Configuration @Conditional(RibbonAutoConfiguration.RibbonClassesConditions.class) @RibbonClients @AutoConfigureAfter( name = "org.springframework.cloud.netflix.eureka.EurekaClientAutoConfiguration") @AutoConfigureBefore({ LoadBalancerAutoConfiguration.class, AsyncLoadBalancerAutoConfiguration.class }) @EnableConfigurationProperties({ RibbonEagerLoadProperties.class, ServerIntrospectorProperties.class }) public class RibbonAutoConfiguration { }

先决条件

• @ConditionalOnClass：当前环境必须存在这几个类：IClient、RestTemplate、AsyncRestTemplate、Ribbon
• @RibbonClients：这个注解上面已经讲过了。
• @AutoConfigureAfter：负载均衡肯定是要基于注册中心来做的，所以自动装配是在Eureka初始化完毕之后初始化的。
• @AutoConfigureBefore：这里的两个类先不说，保持神秘。
• @EnableConfigurationProperties，两个配置类，其中：
  • RibbonEagerLoadProperties类中是关于Ribbon的饥饿加载模式的属性
  • ServerIntrospectorProperties类中是关于安全端口的属性

@RibbonClients

@RibbonClients注解使用@Import注解引入了配置类RibbonClientConfigurationRegistrar

@Configuration(proxyBeanMethods = false) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target({ ElementType.TYPE }) @Documented @Import(RibbonClientConfigurationRegistrar.class) public @interface RibbonClients { RibbonClient[] value() default {}; Class<?>[] defaultConfiguration() default {}; }

RibbonClientConfigurationRegistrar

RibbonClientConfigurationRegistrar是一个 ImportBeanDefinitionRegistrar，为配置了注册了对应 RibbonClientSpecification 的 BeanDefinition。

public class RibbonClientConfigurationRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar { @Override public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) { //RibbonClients 注解解析, 遍历注册所有 RibbonClient 配置类的 Map<String, Object> attrs = metadata .getAnnotationAttributes(RibbonClients.class.getName(), true); if (attrs != null && attrs.containsKey("value")) { AnnotationAttributes[] clients = (AnnotationAttributes[]) attrs.get("value"); for (AnnotationAttributes client : clients) { registerClientConfiguration(registry, getClientName(client), client.get("configuration")); } } // 全局默认配置 if (attrs != null && attrs.containsKey("defaultConfiguration")) { String name; if (metadata.hasEnclosingClass()) { name = "default." + metadata.getEnclosingClassName(); } else { name = "default." + metadata.getClassName(); } registerClientConfiguration(registry, name, attrs.get("defaultConfiguration")); } // 单个 RibbonClient 的解析，注册对应配置类的 BD Map<String, Object> client = metadata .getAnnotationAttributes(RibbonClient.class.getName(), true); String name = getClientName(client); if (name != null) { registerClientConfiguration(registry, name, client.get("configuration")); } } // 注册类型为 RibbonClientSpecification private void registerClientConfiguration(BeanDefinitionRegistry registry, Object name, Object configuration) { BeanDefinitionBuilder builder = BeanDefinitionBuilder .genericBeanDefinition(RibbonClientSpecification.class); builder.addConstructorArgValue(name); builder.addConstructorArgValue(configuration); registry.registerBeanDefinition(name + ".RibbonClientSpecification", builder.getBeanDefinition()); } }

• 首先会判断是否存在注解@RibbonClients，注意，这里可是多了一个s的 然后判断@RibbonClients注解上是否存在属性value和defaultConfiguration，如果存在的话分别注册他们。

• 接着最后才是处理@RibbonClient注解 这里我们就可以猜测RibbonClientConfigurationRegistrar这个类应该是可以同时处理这两个注解的，观察一下@RibbonClients注解的源码发现它确实是引入的也是这个类 这两个注解的区别应该也可以猜测出来，单数和双数

• 观察最后注册的代码，可以看到最后注册bean的类型都是RibbonClientSpecification。

该类由 自动装配 加载，对应于 OpenFeign 的 FeignContext，所有 RibbonContext 的 上下文 由 SpringClientFactory 创建和管理

// 扫描的所有 RibbonClientSpecification @Autowired(required = false) private List<RibbonClientSpecification> configurations = new ArrayList<>(); /** * 将所有的 RibbonClientSpecification 交给 SpringClientFactory * 由 SpringClientFactory 创建和管理对应的 RibbonClient 上下文 */ @Bean @ConditionalOnMissingBean public SpringClientFactory springClientFactory() { SpringClientFactory factory = new SpringClientFactory(); factory.setConfigurations(this.configurations); return factory; }

这跟 FeignContext 的原理一模一样，因此不再过多解读，RibbonClient 对应的 上下文 创建与管理由 SpringClientFactory 实现。

 

SpringClientFactory，每一个微服务在都会调用多个微服务，而调用各个微服务的配置可能是不一样的，所以就需要这个创建客户端负载均衡器的工厂类，它可以为每一个ribbon客户端生成不同的Spring上下文，而观察这个类的configurations属性也验证了这一点。

 

同时，RibbonAutoConfiguration 还创建了 LoadBalancerClient 的实例，为 RibbonLoadBalancerClient

@Bean @ConditionalOnMissingBean(LoadBalancerClient.class) public LoadBalancerClient loadBalancerClient() { return new RibbonLoadBalancerClient(springClientFactory()); }

RestTemplateCustomizer RestTemplate定制器

//Ribbon的www.cnblogs.com/huanchupkblog/p/10923229.html

blog.csdn.net/u014494148/article/details/108915053

my.oschina.net/mengyuankan/blog/3104184