LoadBalancer 負載均衡

前面我們講解了如何對服務進行拆分、如何通過 Eureka 服務器進行服務注冊與發(fā)現(xiàn)，那么現(xiàn)在我們來看看，它的負載均衡到底是如何實現(xiàn)的，實際上之前演示的負載均衡是依靠 LoadBalancer 實現(xiàn)的。

在2020年前的 SpringCloud 版本是采用 Ribbon 作為負載均衡實現(xiàn)，但是2020年的版本之后SpringCloud 把 Ribbon 移除了，進而用自己編寫的 LoadBalancer 替代。

那么，負載均衡是如何進行的呢？

一、@LoadBalanced 負載均衡

我們之前注冊 RestTemplate 時，就用 @LoadBalanced 注解進行了修飾：

@Configuration
public class BeanConfiguration {
    @Bean
    @LoadBalanced // 負載均衡
    public RestTemplate getRestTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}
// User user = this.template.getForObject("http://userservice/user/"+uid, User.class);

??①觀察負載均衡現(xiàn)象

a. 我們有2個 UserApplication 的實例，可以在控制層的某個服務調(diào)用代碼中添加日志打?。?code>當前實例的IP:PORT

@RestController
@Slf4j
public class UserController {
    @Resource
    private UserService userService;
    @Resource
    Environment environment; // org.springframework.core.env.Environment

    @GetMapping("/user/{uid}")
    public User findUserById(@PathVariable("uid") int uid) throws UnknownHostException {
        String hostIp = InetAddress.getLocalHost().getHostAddress();
        String port = environment.getProperty("server.port");
        log.info(hostIp + ":" + port + " 的findUserById()被訪問了！");
        return userService.getUserById(uid);
    }
}

b. 然后重新啟動。我們多次訪問http://localhost:8082/borrow/3，其中 BorrowService 就會進行遠程調(diào)用 UserService，這時我們通過查看 UserApplication-1 和 UserApplication-2 的控制臺日志，就可以發(fā)現(xiàn)它們是被輪循調(diào)用的。




這樣，服務自動發(fā)現(xiàn)以及簡單的負載均衡就實現(xiàn)完成了，并且，如果某個微服務掛掉了，只要存在其他同樣的微服務實例在運行，那么就不會導致整個微服務不可用，極大地保證了安全性。

??②@LoadBalanced 源碼剖析

實際上，在添加 @LoadBalanced 注解之后，會啟用LoadBalancerInterceptor攔截器對我們發(fā)起的服務調(diào)用請求進行攔截（只針對我們發(fā)起的請求）。

它實現(xiàn)ClientHttpRequestInterceptor接口：

@FunctionalInterface
public interface ClientHttpRequestInterceptor {
    ClientHttpResponse intercept(HttpRequest request, byte[] body, ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException;
}

LoadBalancerInterceptor類對 intercept()方法 的實現(xiàn)：

public ClientHttpResponse intercept(final HttpRequest request, final byte[] body, final ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException {
    URI originalUri = request.getURI();
    String serviceName = originalUri.getHost();
    Assert.state(serviceName != null, "Request URI does not contain a valid hostname: " + originalUri);
    return (ClientHttpResponse)this.loadBalancer.execute(serviceName, this.requestFactory.createRequest(request, body, execution));
}

我們可以打個斷點看看實際是怎么在執(zhí)行的，可以看到：

服務端會在發(fā)起請求時執(zhí)行這些攔截器。它們會去找 Eureka 獲取真正需要訪問的主機名稱。

我們來看看BlockingLoadBalancerClient類對 loadBalancer.execute()方法 的具體實現(xiàn)：

//從上面給進來了服務的名稱和具體的請求實體
public <T> T execute(String serviceId, LoadBalancerRequest<T> request) throws IOException {
    String hint = this.getHint(serviceId);
    LoadBalancerRequestAdapter<T, DefaultRequestContext> lbRequest = new LoadBalancerRequestAdapter(request, new DefaultRequestContext(request, hint));
    Set<LoadBalancerLifecycle> supportedLifecycleProcessors = this.getSupportedLifecycleProcessors(serviceId);
    supportedLifecycleProcessors.forEach((lifecycle) -> {
        lifecycle.onStart(lbRequest);
    });
  	//可以看到在這里會調(diào)用choose方法自動獲取對應的服務實例信息
    ServiceInstance serviceInstance = this.choose(serviceId, lbRequest);
    if (serviceInstance == null) {
        supportedLifecycleProcessors.forEach((lifecycle) -> {
            lifecycle.onComplete(new CompletionContext(Status.DISCARD, lbRequest, new EmptyResponse()));
        });
      	//沒有發(fā)現(xiàn)任何此服務的實例就拋異常（之前的測試中可能已經(jīng)遇到了）
        throw new IllegalStateException("No instances available for " + serviceId);
    } else {
      	//成功獲取到對應服務的實例，這時就可以發(fā)起HTTP請求獲取信息了
        return this.execute(serviceId, serviceInstance, lbRequest);
    }
}

所以，實際上在進行負載均衡的時候，會向 Eureka 發(fā)起請求，選擇一個可用的對應服務，然后會返回此服務的主機地址等信息：

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二、自定義負載均衡

LoadBalancer 默認提供了兩種負載均衡策略：

• RandomLoadBalancer - 隨機分配策略
• RoundRobinLoadBalancer - (默認)輪詢分配策略

現(xiàn)在我們希望修改默認的負載均衡策略，可以進行指定，比如我們現(xiàn)在希望用戶服務采用隨機分配策略。

①我們需要先創(chuàng)建隨機分配策略的配置類（不用加@Configuration）：

public class LoadBalancerConfig {
  	//將官方提供的 RandomLoadBalancer 注冊為Bean
    @Bean
    public ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> randomLoadBalancer(Environment environment, LoadBalancerClientFactory loadBalancerClientFactory){
        String name = environment.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME);
        return new RandomLoadBalancer(loadBalancerClientFactory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class), name);
    }
}

②接著我們需要為對應的服務指定負載均衡策略，直接使用注解即可：

@Configuration
// 指定只要是 userservice 服務，都會使用我們指定的策略 LoadBalancerConfig
@LoadBalancerClient(value = "userservice", configuration = LoadBalancerConfig.class)
public class BeanConfiguration {
    @Bean
    @LoadBalanced // 負載均衡
    public RestTemplate getRestTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

接著我們在BlockingLoadBalancerClient中添加斷點，觀察是否采用我們指定的策略進行請求：


發(fā)現(xiàn)訪問 userservice 服務的策略已經(jīng)更改為我們指定的策略了。

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三、OpenFeign 實現(xiàn)負載均衡

官方文檔：https://docs.spring.io/spring-cloud-openfeign/docs/current/reference/html/

• Feign 是?個聲明式的 HTTP 客戶端組件，它旨在是編寫 Http 客戶端變得更加容易。
• OpenFeign 同時集成了 Spring Cloud LoadBalancer 和 Spring Cloud CircuitBreaker，提供負載均衡和熔斷降級的功能。
• Feign 默認的負載均衡策略是輪詢調(diào)用。

??①添加依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

??②啟動類添加 @EnableFeignClients

@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
public class BorrowApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(BorrowApplication.class, args);
    }
}

那么現(xiàn)在我們需要調(diào)用其他微服務提供的接口，該怎么做呢？

??③創(chuàng)建客戶端接口 UserClient

我們的客戶端接口需要用 @FeignClient 注解來指定向哪個微服務發(fā)送 HTTP 請求。

@FeignClient("userservice")   //聲明為 userservice 服務的 HTTP 請求客戶端
public interface UserClient {
}

我們之前的遠程調(diào)用：

RestTemplate template = new RestTemplate();
User user = template.getForObject("http://userservice/user/"+uid, User.class);

現(xiàn)在直接在客戶端接口中寫入控制層的方法：

@FeignClient("userservice")
public interface UserClient {
  	//路徑保證和其他微服務提供的一致即可
    @RequestMapping("/user/{uid}")
    User getUserById(@PathVariable("uid") int uid);  //參數(shù)和返回值也保持一致
}

??④service業(yè)務中調(diào)用客戶端接口

我們直接注入使用（有 Mybatis 那味了）：

@Service
public class BorrowServiceImpl implements BorrowService {
    @Resource
    private BorrowMapper borrowMapper;
    @Resource
    private UserClient userClient;
    @Resource
    private BookClient bookClient;

    @Override
    public UserBorrowView getBorrowViewByUid(int uid) {
        // 現(xiàn)在拿到借閱關(guān)聯(lián)信息了，怎么調(diào)用其他服務獲取信息呢？
        List<Borrow> borrowList = borrowMapper.getBorrowsByUid(uid);
        // 直接調(diào)用客戶端接口的方法
        User user = userClient.findUserById(uid);
        List<Book> bookList = borrowList
                .stream()
                .map(b -> bookClient.findBookById(b.getBid()))
                .collect(Collectors.toList());
        return new UserBorrowView(user, bookList);
    }
}

繼續(xù)訪問進行測試：

OK，正常。

當然，F(xiàn)eign 也有很多的其他配置選項，這里就不多做介紹了，詳細請查閱官方文檔。

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總結(jié):
提示：這里對文章進行總結(jié)：
本文是對SpringCloud的學習， 了解了LoadBalancer 負載均衡策略的內(nèi)部流程，學習了如何自定義負載均衡策略，并且學習了使用OpenFeign實現(xiàn)負載均衡。之后的學習內(nèi)容將持續(xù)更新?。?！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-699614.html

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