疯狂Spring Cloud连载(七)——Ribbon负载均衡器
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杨大仙的程序世界 发表于2周前
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7 Ribbon负载均衡器

        本文节选自《疯狂Spring Cloud微服务架构实战》,本书将于2017年11月出版。         Spring Cloud教学视频:https://my.oschina.net/JavaLaw/blog/1552993                  本书代码共享地址:https://gitee.com/yangenxiong/SpringCloud                  本文要点              Ribbon负载均衡器

7.1 Ribbon负载均衡器

        Ribbon提供了几个负载均衡的组件,其目的就是为了让请求转给合适的服务器处理,因此,如何选择合适的服务器,便成为负载均衡机制的核心。本小节将围绕Ribbon负载均衡器的组件,向大家展示Ribbon负载均衡的实现机制。

7.1.1 负载均衡器

        Ribbon的负载均衡器接口,定义了服务器的操作,主要是用于进行服务器选择。前面的例子中,客户端使用了RestClient类,在发送请求时,会使用负载均衡器(ILoadBalancer)接口,根据特定的逻辑来选择服务器,服务器列表可使用listOfServers进行配置,也可以使用动态更新机制。代码清单4-4使用负载均衡器来选择服务器。         代码清单4-4:         codes\04\4.2\first-ribbon-client\src\main\java\org\crazyit\cloud\ChoseServerTest.java public class ChoseServerTest { public static void main(String[] args) { // 创建负载均衡器 BaseLoadBalancer lb = new BaseLoadBalancer(); // 添加服务器 List<Server> servers = new ArrayList<Server>(); servers.add(new Server("localhost", 8080)); servers.add(new Server("localhost", 8081)); lb.addServers(servers); // 进行6次服务器选择 for(int i = 0; i < 6; i++) { Server s = lb.chooseServer(null); System.out.println(s); } } }         代码中使用了BaseLoadBalancer这个负载均衡器,将两个服务器对象加入到负载均衡器中,再调用6次chooseServer方法,可以看到输出如下: localhost:8081 localhost:8080 localhost:8081 localhost:8080 localhost:8081 localhost:8080         根据结果可知,最终选择的服务器与前面章节一致,可以判定本例第一个Ribbon例子,选择服务器的逻辑是一致的,在默认情况下,会使用RoundRobinRule的规则逻辑。

7.1.2 自定义负载规则

        根据前一小节可知,选择哪个服务器进行请求处理,由ILoadBalancer接口的chooserServer方法决定,而在BaseLoadBalancer类中,则使用IRule接口的choose方法来决定选择哪一个服务器对象。如果想自定义负载均衡规定,可以编写一个IRule接口的实现类。代码清单4-5实现了自己的负载规定。         代码清单4-5:codes\04\4.2\first-ribbon-client\src\main\java\org\crazyit\cloud\MyRule.java public class MyRule implements IRule { ILoadBalancer lb; public MyRule() { } public MyRule(ILoadBalancer lb) { this.lb = lb; } public Server choose(Object key) { // 获取全部的服务器 List<Server> servers = lb.getAllServers(); // 只返回第一个Server对象 return servers.get(0); } public void setLoadBalancer(ILoadBalancer lb) { this.lb = lb; } public ILoadBalancer getLoadBalancer() { return this.lb; } }         在自定义规则类中,实现的choose方法,调用了ILoadBalancer的getAllServers方法返回全部的服务器,为了简单起见,本例只返回第一个服务器。为了能在负载均衡器中使用自定义的规则,需要修改选择服务器的代码,请见代码清单4-6。         代码清单4-6:         codes\04\4.2\first-ribbon-client\src\main\java\org\crazyit\cloud\TestMyRule.java public class TestMyRule { public static void main(String[] args) { // 创建负载均衡器 BaseLoadBalancer lb = new BaseLoadBalancer(); // 设置自定义的负载规则 lb.setRule(new MyRule(lb)); // 添加服务器 List<Server> servers = new ArrayList<Server>(); servers.add(new Server("localhost", 8080)); servers.add(new Server("localhost", 8081)); lb.addServers(servers); // 进行6次服务器选择 for(int i = 0; i < 6; i++) { Server s = lb.chooseServer(null); System.out.println(s); } } }         运行代码清单4-6,可以看到,请求6次所得到的服务器均为“localhost:8080”。以上是直接使用编码方式来设置负载规则,可以使用配置的方式来完成这些工作。修改Ribbon的配置,让请求的客户端,使用我们定义的负载规则,请见代码清单4-7。         代码清单4-7:         codes\04\4.2\first-ribbon-client\src\main\java\org\crazyit\cloud\TestMyRuleConfig.java public class TestMyRuleConfig { public static void main(String[] args) throws Exception { // 设置请求的服务器 ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty( "my-client.ribbon.listOfServers", "localhost:8080,localhost:8081"); // 配置规则处理类 ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty( "my-client.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName", MyRule.class.getName()); // 获取REST请求客户端 RestClient client = (RestClient) ClientFactory .getNamedClient("my-client"); // 创建请求实例 HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder().uri("/person/1").build(); // 发 送10次请求到服务器中 for (int i = 0; i < 6; i++) { HttpResponse response = client.executeWithLoadBalancer(request); String result = response.getEntity(String.class); System.out.println(result); } } }         请求客户端中,与前面章节的客户端基本一致,只是加入了“my-clent.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName”属性,设置了自定义规则处理类为MyRule,这个配置项同样可以在配置文件中使用,包括Spring Cloud的配置文件(application.yml等)。         启动前面章节的服务器端两次,分别设置8080与8081端口,再运行代码清单4-7,可以看到输出了6次{"id":1,"name":"Crazyit","age":30,"message":"http://localhost:8080/person/1"},根据结果可知,我们的自定义规则生效,请求只让8080端口处理。         在实际环境中,如果要实现自定义的负载规则,可能还需要结合各种因素,例如考虑具体业务的发生时间、服务器性能等,实现中还可能还涉及使用计算器、数据库等技术,具体情形会更为复杂,本例的负载规则较为简单,目的是让读者了解负载均衡的原理。

7.1.3 Ribbon自带的负载规则

        Ribbon提供了若干个内置的负载规则,使用者完全可以直接使用,主要有以下内置的负载规则:               RoundRobinRule:系统默认的规则,通过简单的轮询服务列表来选择服务器,其他的规则在很多情况下,仍然使用RoundRobinRule。               AvailabilityFilteringRule:该规则会忽略以下服务器:                 一、 无法连接的服务器:在默认情况下,如果3次连接失败,该服务器将会被置为“短路”的状态,该状态将持续30秒,如果再次连接失败,“短路”状态的持续时间将会以几何级增加。可以通过修改niws.loadbalancer.<clientName>.connectionFailureCountThreshold属性,来配置连接失败的次数。                 二、并发数过高的服务器:如果连接到该服务器的并发数过高,也会被这个规则忽略,可以通过修改<clientName>.ribbon.ActiveConnectionsLimit属性来设定最高并发数。               WeightedResponseTimeRule:为每个服务器赋予一个权重值,服务器的响应时间越长,该权重值就是越少,这个规则会随机选择服务器,这个权重值有可能会决定服务器的选择。               ZoneAvoidanceRule:该规则以区域、可用服务器为基础,进行服务器选择。使用Zone对服务器进行分类,可以理解为机架或者机房。               BestAvailableRule:忽略“短路”的服务器,并选择并发数较低的服务器。               RandomRule:顾名思义,随机选择可用的服务器。               RetryRule:含有重试的选择逻辑,如果使用RoundRobinRule选择服务器无法连接,那么将会重新选择服务器。         以上提供的负载规则,基本可以满足大部分的需求,如果有更为复杂的要求,建议实现自定义负载规则。

7.1.4 Ping机制

        IPing接口的实现类负责,如果单独使用Ribbon,在默认情况下,不会激活Ping机制,默认的实现类为DummyPing。代码清单4-8,使用另外一个IPing实现类PingUrl。         代码清单4-8:         codes\04\4.2\first-ribbon-client\src\main\java\org\crazyit\cloud\TestPingUrl.java public class TestPingUrl { public static void main(String[] args) throws Exception { // 创建负载均衡器 BaseLoadBalancer lb = new BaseLoadBalancer(); // 添加服务器 List<Server> servers = new ArrayList<Server>(); // 8080端口连接正常 servers.add(new Server("localhost", 8080)); // 一个不存在的端口 servers.add(new Server("localhost", 8888)); lb.addServers(servers); // 设置IPing实现类 lb.setPing(new PingUrl()); // 设置Ping时间间隔为2秒 lb.setPingInterval(2); Thread.sleep(6000); for(Server s : lb.getAllServers()) { System.out.println(s.getHostPort() + " 状态:" + s.isAlive()); } } }         代码清单4-8,使用了代码的方法来设置负载均衡器使用PingUrl,设置了每隔2秒,就向两个服务器请求,PingUrl实际是使用的是HttpClient,以上例子中,实际上会请求“http://localhost:8080”与“http://localhost:8888”这两个地址,在运行前先以8080端口启动前面章节的服务器,最终效果为8080的服务器状态正常,而8888的服务器则无法连接,运行代码清单4-8,可以看到输出如下: localhost:8080 状态:true localhost:8888 状态:false         除了在代码中配置使用IPing类外,还可以在配置中设置IPing实现类,请见代码清单4-9。         代码清单4-9:         codes\04\4.2\first-ribbon-client\src\main\java\org\crazyit\cloud\TestPingUrlConfig.java public class TestPingUrlConfig { public static void main(String[] args) throws Exception { // 设置请求的服务器 ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty( "my-client.ribbon.listOfServers", "localhost:8080,localhost:8888"); // 配置Ping处理类 ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty( "my-client.ribbon.NFLoadBalancerPingClassName", PingUrl.class.getName()); // 配置Ping时间间隔 ConfigurationManager.getConfigInstance().setProperty( "my-client.ribbon.NFLoadBalancerPingInterval", 2); // 获取REST请求客户端 RestClient client = (RestClient) ClientFactory .getNamedClient("my-client"); Thread.sleep(6000); // 获取全部服务器 List<Server> servers = client.getLoadBalancer().getAllServers(); System.out.println(servers.size()); // 输出状态 for(Server s : servers) { System.out.println(s.getHostPort() + " 状态:" + s.isAlive()); } } }         注意代码中的以下两个配置:               my-client.ribbon.NFLoadBalancerPingClassName:配置IPing的实现类。               my-client.ribbon.NFLoadBalancerPingInterval:配置Ping操作的时间间隔。         以上两个配置,同样可以使用在配置文件中。

7.1.5 自定义Ping

        通过前面章节的案例可知,实现自定义Ping较为简单,先实现IPing接口,然后再通过配置来设定具体的Ping实现类,代码清单4-10为自定义的Ping类。         代码清单4-10:codes\04\4.2\first-ribbon-client\src\main\java\org\crazyit\cloud\MyPing.java public class MyPing implements IPing { public boolean isAlive(Server server) { System.out.println("这是自定义Ping实现类:" + server.getHostPort()); return true; } }         要使用自定义的Ping类,通过修改<client>.<nameSpace>.NFLoadBalancerPingClassName配置即可,在此不再赘述。

7.1.6 其他配置

        本小节主要介绍了Ribbon负载均衡器的负载规则以及Ping,这两部分可以通过配置来实现逻辑的改变,除了这两部分外,还可以使用以下的配置,来改变负载均衡器的其他行为:               NFLoadBalancerClassName:指定负载均衡器的实现类,可利用该配置,实现自己的负载均衡器。               NIWSServerListClassName:服务器列表处理类,用来维护服务器列表,Ribbon已经实现动态服务器列表。               NIWSServerListFilterClassName:用于处理服务器列表拦截。          本文节选自《疯狂Spring Cloud微服务架构实战》,本书将于2017年11月出版。
标签: Spring Cloud
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梦朝思夕
等等这本书出来,我买一本以表支持
杨大仙的程序世界

引用来自“梦朝思夕”的评论

等等这本书出来,我买一本以表支持
回复@梦朝思夕 : 感谢支持
冰茧星霜
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杨大仙的程序世界

引用来自“冰茧星霜”的评论

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回复@冰茧星霜 : 应该在11月份,京东、当当等网站都会有售,可以先看下教学视频
冰茧星霜

引用来自“杨大仙的程序世界”的评论

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好的,到时候一定买一本看
杨大仙的程序世界

引用来自“冰茧星霜”的评论

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回复@冰茧星霜 : 感谢支持
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