Spring Cloud Ribbon客戶端負(fù)載均衡

Spring Cloud中的Ribbon是什么?

我們通常說(shuō)的負(fù)載均衡是指將一個(gè)請(qǐng)求均勻地分?jǐn)偟讲煌墓?jié)點(diǎn)單元上執(zhí)行，負(fù)載均和分為硬件負(fù)載均衡和軟件負(fù)載均衡：

硬件負(fù)載均衡：比如 F5、深信服、Array 等;

軟件負(fù)載均衡：比如 Nginx、LVS、HAProxy 等;

硬件負(fù)載均衡或是軟件負(fù)載均衡，他們都會(huì)維護(hù)一個(gè)可用的服務(wù)端清單，通過(guò)心跳檢測(cè)來(lái)剔除故障的服務(wù)端節(jié)點(diǎn)以保證清單中都是可以正常訪問(wèn)的服務(wù)端節(jié)點(diǎn)。當(dāng)客戶端發(fā)送請(qǐng)求到負(fù)載均衡設(shè)備的時(shí)候，該設(shè)備按某種算法(比如輪詢、權(quán)重、 最小連接數(shù)等)從維護(hù)的可用服務(wù)端清單中取出一臺(tái)服務(wù)端的地址，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

Ribbon是Netflix發(fā)布的開(kāi)源項(xiàng)目，主要功能是提供客戶端的軟件負(fù)載均衡算法，是一個(gè)基于HTTP和TCP的客戶端負(fù)載均衡工具。

Spring Cloud對(duì)Ribbon做了二次封裝，可以讓我們使用RestTemplate的服務(wù)請(qǐng)求，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成客戶端負(fù)載均衡的服務(wù)調(diào)用。

Ribbon支持多種負(fù)載均衡算法，還支持自定義的負(fù)載均衡算法。

Ribbon只是一個(gè)工具類(lèi)框架，比較小巧，Spring Cloud對(duì)它封裝后使用也非常方便，它不像服務(wù)注冊(cè)中心、配置中心、API網(wǎng)關(guān)那樣需要獨(dú)立部署，Ribbon只需要在代碼直接使用即可;

Ribbon 與 Nginx 的區(qū)別

Ribbon是客戶端的負(fù)載均衡工具，而客戶端負(fù)載均衡和服務(wù)端負(fù)載均衡最大的區(qū)別在于服務(wù)清單所存儲(chǔ)的位置不同，在客戶端負(fù)載均衡中，所有客戶端節(jié)點(diǎn)下的服務(wù)端清單，需要自己從服務(wù)注冊(cè)中心上獲取，比如Eureka服務(wù)注冊(cè)中心。同服務(wù)端負(fù)載均衡的架構(gòu)類(lèi)似，在客戶端負(fù)載均衡中也需要心跳去維護(hù)服務(wù)端清單的健康性，只是這個(gè)步驟需要與服務(wù)注冊(cè)中心配合完成。在Spring Cloud中，由于Spring Cloud對(duì)Ribbon做了二次封裝，所以默認(rèn)會(huì)創(chuàng)建針對(duì)Ribbon的自動(dòng)化整合配置;

在Spring Cloud中，Ribbon主要與RestTemplate對(duì)象配合起來(lái)使用，Ribbon會(huì)自動(dòng)化配置RestTemplate對(duì)象，通過(guò)@LoadBalanced開(kāi)啟RestTemplate對(duì)象調(diào)用時(shí)的負(fù)載均衡。

Ribbon實(shí)現(xiàn)客戶端負(fù)載均衡

由于Spring Cloud Ribbon的封裝， 我們?cè)谖⒎?wù)架構(gòu)中使用客戶端負(fù)載均衡調(diào)用非常簡(jiǎn)單， 只需要如下兩步：

1、啟動(dòng)多個(gè)服務(wù)提供者實(shí)例并注冊(cè)到一個(gè)服務(wù)注冊(cè)中心或是服務(wù)注冊(cè)中心集群。

2、服務(wù)消費(fèi)者通過(guò)被@LoadBalanced注解修飾過(guò)的RestTemplate來(lái)調(diào)用服務(wù)提供者。

這樣，我們就可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)提供者的高可用以及服務(wù)消費(fèi)者的負(fù)載均衡調(diào)用。

Ribbon負(fù)載均衡策略

Ribbon的負(fù)載均衡策略是由IRule接口定義, 該接口由如下實(shí)現(xiàn)：

RandomRule	隨機(jī)
RoundRobinRule	輪詢
AvailabilityFilteringRule	先過(guò)濾掉由于多次訪問(wèn)故障的服務(wù)，以及并發(fā)連接數(shù)超過(guò)閾值的服務(wù)，然后對(duì)剩下的服務(wù)按照輪詢策略進(jìn)行訪問(wèn)；
WeightedResponseTimeRule	根據(jù)平均響應(yīng)時(shí)間計(jì)算所有服務(wù)的權(quán)重，響應(yīng)時(shí)間越快服務(wù)權(quán)重就越大被選中的概率即越高，如果服務(wù)剛啟動(dòng)時(shí)統(tǒng)計(jì)信息不足，則使用RoundRobinRule策略，待統(tǒng)計(jì)信息足夠會(huì)切換到該WeightedResponseTimeRule策略；
RetryRule	先按照RoundRobinRule策略分發(fā)，如果分發(fā)到的服務(wù)不能訪問(wèn)，則在指定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行重試，分發(fā)其他可用的服務(wù)；
BestAvailableRule	先過(guò)濾掉由于多次訪問(wèn)故障的服務(wù)，然后選擇一個(gè)并發(fā)量最小的服務(wù)；
ZoneAvoidanceRule	綜合判斷服務(wù)節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域的性能和服務(wù)節(jié)點(diǎn)的可用性，來(lái)決定選擇哪個(gè)服務(wù)；

Rest請(qǐng)求模板類(lèi)解讀

當(dāng)我們從服務(wù)消費(fèi)端去調(diào)用服務(wù)提供者的服務(wù)的時(shí)候，使用了一個(gè)極其方便的對(duì)象叫RestTemplate，當(dāng)時(shí)我們只使用了RestTemplate中最簡(jiǎn)單的一個(gè)功能getForEntity發(fā)起了一個(gè)get請(qǐng)求去調(diào)用服務(wù)端的數(shù)據(jù)，同時(shí)，我們還通過(guò)配置@LoadBalanced注解開(kāi)啟客戶端負(fù)載均衡，RestTemplate的功能非常強(qiáng)大，那么接下來(lái)我們就來(lái)詳細(xì)的看一下RestTemplate中幾種常見(jiàn)請(qǐng)求方法的使用。

在日常操作中，基于Rest的方式通常是四種情況，它們分表是：

GET請(qǐng)求 --查詢數(shù)據(jù)

POST請(qǐng)求 –添加數(shù)據(jù)

PUT請(qǐng)求 – 修改數(shù)據(jù)

DELETE請(qǐng)求 –刪除數(shù)據(jù)

下面我們逐一解讀。

RestTemplate的GET請(qǐng)求

有兩種方式：

第一種：getForEntity

該方法返回一個(gè)ResponseEntity對(duì)象，ResponseEntity是Spring對(duì)HTTP請(qǐng)求響應(yīng)的封裝，包括了幾個(gè)重要的元素，比如響應(yīng)碼、contentType、contentLength、響應(yīng)消息體等;

ResponseEntity<String> responseEntity = restTemplate.getForEntity("http://01-SPRINGCLOUD-SERVICE-PROVIDER/service/hello", String.class);
String body = responseEntity.getBody();
HttpStatus statusCode = responseEntity.getStatusCode();
int statusCodeValue = responseEntity.getStatusCodeValue();
HttpHeaders headers = responseEntity.getHeaders();

System.out.println(body);
System.out.println(statusCode);
System.out.println(statusCodeValue);
System.out.println(headers);

以上代碼：

getForEntity方法第一個(gè)參數(shù)為要調(diào)用的服務(wù)的地址，即服務(wù)提供者提供的http://01-SPRINGCLOUD-SERVICE-PROVIDER/service/hello接口地址，注意這里是通過(guò)服務(wù)名調(diào)用而不是服務(wù)地址，如果改為服務(wù)地址就無(wú)法使用Ribbon實(shí)現(xiàn)客戶端負(fù)載均衡了。

getForEntity方法第二個(gè)參數(shù)String.class表示希望返回的body類(lèi)型是String類(lèi)型，如果希望返回一個(gè)對(duì)象，也是可以的，比如User對(duì)象;

另外兩個(gè)重載方法：

public <T> ResponseEntity<T> getForEntity(String url, Class<T> responseType, Object... uriVariables) throws RestClientException

比如：

restTemplate.getForEntity("http://01-SPRINGCLOUD-SERVICE-PROVIDER/service/hello?id={1}&name={2}", String.class, "{1, '張無(wú)忌'}").getBody();

public <T> ResponseEntity<T> getForEntity(String url, Class<T> responseType, Map<String, ?> uriVariables) throws RestClientException

比如：

Map<String, Object> paramMap = new ConcurrentHashMap<>();
paramMap.put("id", 1);
paramMap.put("name", "張無(wú)忌");
restTemplate.getForEntity("http://01-SPRINGCLOUD-SERVICE-PROVIDER/service/hello?id={id}&name={name}", String.class, paramMap).getBody();   

第二種：getForObject()

與getForEntity使用類(lèi)似，只不過(guò)getForObject是在getForEntity基礎(chǔ)上進(jìn)行了再次封裝，可以將http的響應(yīng)體body信息轉(zhuǎn)化成指定的對(duì)象，方便我們的代碼開(kāi)發(fā);

當(dāng)你不需要返回響應(yīng)中的其他信息，只需要body體信息的時(shí)候，可以使用這個(gè)更方便;

它也有兩個(gè)重載的方法，和getForEntity相似;

<T> T getForObject(URI url, Class<T> responseType) throws RestClientException;

<T> T getForObject(String url, Class<T> responseType, Object... uriVariables) throws RestClientException;

<T> T getForObject(String url, Class<T> responseType, Map<String, ?> uriVariables) throws RestClientException;

RestTemplate的POST請(qǐng)求：

Post與Get請(qǐng)求非常類(lèi)似：

restTemplate.postForObject()
restTemplate.postForEntity()
restTemplate.postForLocation()

RestTemplate的PUT請(qǐng)求：

restTemplate.put();

RestTemplate的DELETE請(qǐng)求：

restTemplate.delete();