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[Java代码] 详细介绍SpringCloud之Ribbon

发表于 2018-3-4 17:45:20

一:Ribbon是什么?

Ribbon是Netflix发布的开源项目,主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法,将Netflix的中间层服务连接在一起。Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项如连接超时,重试等。简单的说,就是在配置文件中列出Load Balancer(简称LB)后面所有的机器,Ribbon会自动的帮助你基于某种规则(如简单轮询,随即连接等)去连接这些机器。我们也很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

B方案分类

目前主流的LB方案可分成两类:一种是集中式LB, 即在服务的消费方和提供方之间使用独立的LB设施(可以是硬件,如F5, 也可以是软件,如nginx), 由该设施负责把访问请求通过某种策略转发至服务的提供方;另一种是进程内LB,将LB逻辑集成到消费方,消费方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出一个合适的服务器。Ribbon就属于后者,它只是一个类库,集成于消费方进程,消费方通过它来获取到服务提供方的地址。

三:Ribbon的主要组件与工作流程

Ribbon的核心组件(均为接口类型)有以下几个:

ServerList

用于获取地址列表。它既可以是静态的(提供一组固定的地址),也可以是动态的(从注册中心中定期查询地址列表)。

ServerListFilter

仅当使用动态ServerList时使用,用于在原始的服务列表中使用一定策略过虑掉一部分地址。

IRule

选择一个最终的服务地址作为LB结果。选择策略有轮询、根据响应时间加权、断路器(当Hystrix可用时)等。

Ribbon在工作时首选会通过ServerList来获取所有可用的服务列表,然后通过ServerListFilter过虑掉一部分地址,最后在剩下的地址中通过IRule选择出一台服务器作为最终结果。

四:Ribbon提供的主要负载均衡策略介绍

1:简单轮询负载均衡(RoundRobin)

以轮询的方式依次将请求调度不同的服务器,即每次调度执行i = (i + 1) mod n,并选出第i台服务器。

2:随机负载均衡 (Random)

随机选择状态为UP的Server

3:加权响应时间负载均衡 (WeightedResponseTime)

根据相应时间分配一个weight,相应时间越长,weight越小,被选中的可能性越低。

4:区域感知轮询负载均衡(ZoneAvoidanceRule)

复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择server

Ribbon自带负载均衡策略比较

策略名 策略声明 策略描述 实现说明
BestAvailableRule public class BestAvailableRule extends ClientConfigEnabledRoundRobinRule 选择一个最小的并发请求的server 逐个考察Server,如果Server被tripped了,则忽略,在选择其中ActiveRequestsCount最小的server
AvailabilityFilteringRule public class AvailabilityFilteringRule extends PredicateBasedRule 过滤掉那些因为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的后端server(active connections 超过配置的阈值) 使用一个AvailabilityPredicate来包含过滤server的逻辑,其实就就是检查status里记录的各个server的运行状态
WeightedResponseTimeRule public class WeightedResponseTimeRule extends RoundRobinRule 根据相应时间分配一个weight,相应时间越长,weight越小,被选中的可能性越低。 一 个后台线程定期的从status里面读取评价响应时间,为每个server计算一个weight。Weight的计算也比较简单responsetime 减去每个server自己平均的responsetime是server的权重。当刚开始运行,没有形成statas时,使用roubine策略选择 server。
RetryRule public class RetryRule extends AbstractLoadBalancerRule 对选定的负载均衡策略机上重试机制。 在一个配置时间段内当选择server不成功,则一直尝试使用subRule的方式选择一个可用的server
RoundRobinRule public class RoundRobinRule extends AbstractLoadBalancerRule roundRobin方式轮询选择server 轮询index,选择index对应位置的server
RandomRule public class RandomRule extends AbstractLoadBalancerRule 随机选择一个server 在index上随机,选择index对应位置的server
ZoneAvoidanceRule public class ZoneAvoidanceRule extends PredicateBasedRule 复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择server 使 用ZoneAvoidancePredicate和AvailabilityPredicate来判断是否选择某个server,前一个判断判定一个 zone的运行性能是否可用,剔除不可用的zone(的所有server),AvailabilityPredicate用于过滤掉连接数过多的 Server。

五:Ribbon单独使用

创建一个maven工程 名称 ribbon_client

pom内容

  1. <dependencies>
  2. <dependency>
  3. <groupId>com.netflix.ribbon</groupId>
  4. <artifactId>ribbon-core</artifactId>
  5. <version>2.2.0</version>
  6. </dependency>
  7. <dependency>
  8. <groupId>com.netflix.ribbon</groupId>
  9. <artifactId>ribbon-httpclient</artifactId>
  10. <version>2.2.0</version>
  11. </dependency>
  12. </dependencies>
复制代码

sample-client.properties配置文件

  1. # Max number of retries
  2. sample-client.ribbon.MaxAutoRetries=1
  3. # Max number of next servers to retry (excluding the first server)
  4. sample-client.ribbon.MaxAutoRetriesNextServer=1
  5. # Whether all operations can be retried for this client
  6. sample-client.ribbon.OkToRetryOnAllOperations=true
  7. # Interval to refresh the server list from the source
  8. sample-client.ribbon.ServerListRefreshInterval=2000
  9. # Connect timeout used by Apache HttpClient
  10. sample-client.ribbon.ConnectTimeout=3000
  11. # Read timeout used by Apache HttpClient
  12. sample-client.ribbon.ReadTimeout=3000
  13. # Initial list of servers, can be changed via Archaius dynamic property at runtime
  14. sample-client.ribbon.listOfServers=www.sohu.com:80,www.163.com:80,www.sina.com.cn:80
  15. sample-client.ribbon.EnablePrimeConnections=true
复制代码

RibbonMain代码

  1. import java.net.URI;
  2. import com.netflix.client.ClientFactory;
  3. import com.netflix.client.http.HttpRequest;
  4. import com.netflix.client.http.HttpResponse;
  5. import com.netflix.config.ConfigurationManager;
  6. import com.netflix.loadbalancer.ZoneAwareLoadBalancer;
  7. import com.netflix.niws.client.http.RestClient;
  8. public class RibbonMain {
  9. public static void main( String[] args ) throws Exception {
  10. ConfigurationManager.loadPropertiesFromResources("sample-client.properties");
  11. System.out.println(ConfigurationManager.getConfigInstance().getProperty("sample-client.ribbon.listOfServers"));
  12. RestClient client = (RestClient)ClientFactory.getNamedClient("sample-client");
  13. HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder().uri(new URI("/")).build();
  14. for(int i = 0; i < 4; i ++) {
  15. HttpResponse response = client.executeWithLoadBalancer(request);
  16. System.out.println("Status for URI:" + response.getRequestedURI() + " is :" + response.getStatus());
  17. }
  18. ZoneAwareLoadBalancer lb = (ZoneAwareLoadBalancer) client.getLoadBalancer();
  19. System.out.println(lb.getLoadBalancerStats());
  20. ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty("sample-client.ribbon.listOfServers", "ccblog.cn:80,www.linkedin.com:80");
  21. System.out.println("changing servers ...");
  22. Thread.sleep(3000);
  23. for(int i = 0; i < 3; i ++) {
  24. HttpResponse response = client.executeWithLoadBalancer(request);
  25. System.out.println("Status for URI:" + response.getRequestedURI() + " is :" + response.getStatus());
  26. }
  27. System.out.println(lb.getLoadBalancerStats());
  28. }
  29. }
复制代码

代码解析

使用 Archaius ConfigurationManager 加载属性;

使用 ClientFactory 创建客户端和负载均衡器;

使用 builder 构建 http 请求。注意我们只支持 URI 的 "/" 部分的路径,一旦服务器被负载均衡器选中,会由客户端计算出完整的 URI;

调用 API client.executeWithLoadBalancer(),不是 exeucte() API;

动态修正配置中的服务器池;

等待服务器列表刷新(配置文件中定义的刷新间隔是为 3 秒钟);

打印出负载均衡器记录的服务器统计信息。

六:Ribbon结合eureka使用

先要启动eureka_register_service工程(注册中心)和biz-service-0工程(服务生产者)

创建maven工程 eureka_ribbon_client 该工程启动和相关配置依赖eureka_register_service和biz-service-0

pom加入

  1. <parent>
  2. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  3. <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
  4. <version>1.4.3.RELEASE</version>
  5. <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
  6. </parent>
  7. <dependencies>
  8. <dependency>
  9. <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  10. <artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
  11. </dependency>
  12. <dependency>
  13. <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  14. <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
  15. </dependency>
  16. <dependency>
  17. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  18. <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  19. </dependency>
  20. <dependency>
  21. <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  22. <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
  23. <scope>test</scope>
  24. </dependency>
  25. </dependencies>
  26. <dependencyManagement>
  27. <dependencies>
  28. <dependency>
  29. <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  30. <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
  31. <version>Brixton.RELEASE</version>
  32. <type>pom</type>
  33. <scope>import</scope>
  34. </dependency>
  35. </dependencies>
  36. </dependencyManagement>
复制代码

在应用主类中,通过@EnableDiscoveryClient注解来添加发现服务能力。创建RestTemplate实例,并通过@LoadBalanced注解开启均衡负载能力。

  1. @SpringBootApplication
  2. @EnableDiscoveryClient
  3. public class RibbonApplication {
  4. @Bean
  5. @LoadBalanced
  6. RestTemplate restTemplate() {
  7. return new RestTemplate();
  8. }
  9. public static void main(String[] args) {
  10. SpringApplication.run(RibbonApplication.class, args);
  11. }
  12. }
复制代码

创建ConsumerController来消费biz-service-0的getuser服务。通过直接RestTemplate来调用服务

  1. @RestController
  2. public class ConsumerController {
  3. @Autowired
  4. RestTemplate restTemplate;
  5. @RequestMapping(value = "/getuserinfo", method = RequestMethod.GET)
  6. public String add() {
  7. return restTemplate.getForEntity("http://biz-service-0/getuser", String.class).getBody();
  8. }
  9. }
复制代码

application.properties中配置eureka服务注册中心

  1. spring.application.name=ribbon-consumer
  2. server.port=8003
  3. eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/
复制代码

完成后可以打开http://localhost:8003/getuserinfo 可以看到结果

总结:Ribbon其实就是一个软负载均衡的客户端组件,他可以和其他所需请求的客户端结合使用,和eureka结合只是其中的一个实例。

代码地址:https://github.com/zhp8341/SpringCloudDemo

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持程序员之家。



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