Spring Cloud如何實現遠程調用負載均衡

本篇文章為大家展示了Spring Cloud如何實現遠程調用負載均衡，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

負載均衡

使用微服務后，為了能夠承擔高并發的壓力，同一個服務可能會啟動多個實例。這時候消費者就需要負載均衡，把請求分散到各個實例。負載均衡主要有兩種設計：

服務端負載均衡客戶端負載均衡

對于傳統的分布式服務來說，大多使用服務端負載均衡。一般會使用Nginx或者ELB等工具作為負載均衡器，如下圖：

傳統負載均衡

而在Spring Cloud中，使用的是「客戶端負載均衡」的方式，使用「Ribbon」組件來實現客戶端的負載均衡。只要引入了微服務注冊中心依賴，就會自動引入Ribbon依賴。客戶端負載均衡原理如下圖：

客戶端負載均衡

Ribbon的原理

Ribbon利用了RestTemplate的攔截器（接口是ClientHttpRequestInterceptor）機制，在攔截器中實現的負載均衡。負載均衡的基本實現就是利用從「服務注冊中心」獲取可用的服務地址列表，然后通過一定算法負載，決定使用哪一個服務地址來進行HTTP調用。

詳情可以查看LoadBalancerInterceptor這個類，位于org.springframework.cloud.client.loadbalancer包下。

使用Ribbon

首先定義一下生產者「service-user」，我這里使用容器啟動了多個生產者實例，每個實例具有不同的id，我的示例代碼里面啟動了兩個實例：

service-user-1
service-user-2

代碼：

@RestController
@RequestMapping
public class HelloController {

  @Value("${spring.cloud.consul.discovery.instanceId}")
  private String instanceId;

  @GetMapping("hello")
  public String hello() {
    return String.format("hello, this is %s", instanceId);
  }
}

然后對于消費者「service-order」，可以使用Java聲明式注解的方式來使用Ribbon，只需要在消費者給RestTemplate類型的Bean配上一個@LoadBalanced就可以了。然后再配置一下負載均衡策略：

@Configuration
public class RibbonConfig {

  @Bean
  @LoadBalanced
  public RestTemplate ribbonRestTemplate(){
    return new RestTemplate();
  }

  @Bean
  public IRule ribbonRule() {
    return new RandomRule(); // 隨機負載均衡
  }
}

然后就可以直接使用自動注入的RestTemplate類型的Bean了：

@RestController
@RequestMapping
public class HelloController {

  @Autowired
  RestTemplate restTemplate;

  @GetMapping("/ribbon/service-user")
  public String ribbonService(){
    return restTemplate.getForObject("http://service-user/hello", String.class);
  }
}

這個時候訪問消費者的/ribbon/service-user，刷新幾次，就會看到下面兩個隨機的響應：

hello, this is service-user-2
hello, this is service-user-1

負載均衡策略

查看IRule接口的實現類，可以看到Ribbon的所有負載均衡策略，查看各實現類頂部的注釋可以看到它的具體策略：

負載均衡器

• RandomRule：隨機選擇；
• RoundRobinRule：輪詢；
• WeightedResponseTimeRule：根據每個服務的響應時間設置權重，響應時間越長，所占權重越少；
• AvailabilityFilteringRule：過濾掉那些因為一直連接失敗的被標記為circuit tripped的后端server，并過濾掉那些高并發的的后端server（active connections 超過配置的閾值）；
• ZoneAvoidanceRule：使用CompositePredicate根據區域和可用性過濾服務器的規則；
• BestAvailableRule：選擇一個最小的并發請求的server；
• RetryRule：在現有的策略基礎上，添加重試機制，因為IRule支持「級聯」。

遠程調用

Spring Cloud提供了OpenFeign組件（以前叫Feign）來進行遠程的HTTP調用。它是對RestTemplate的一個封裝。

Feign是一個聲明式Web Service客戶端。使用Feign能讓編寫Web Service客戶端更加簡單。Spring Cloud對Feign進行了封裝，使其支持了Spring MVC標準注解和HttpMessageConverters。Feign可以與微服務注冊中心和Ribbon組合使用以支持負載均衡。

使用OpenFeign

第一步，引入依賴：

implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-openfeign'

第二步，啟動配置，在啟動類上添加@EnableFeignClients注解：

@SpringBootApplicationbr/>@EnableFeignClients
public class ServiceOrderApplication {
public static void main(String[] args) {
  SpringApplication.run(ServiceOrderApplication.class, args);
}
}

第三步：聲明調用接口，我這里案例是service-order調用service-user的/hello接口，這里的注解就跟Spring MVC的注解一致：

注意Feign在做POST請求的時候有一個小坑，詳情參考：SpringCloud Feign Post表單請求。

@FeignClient("service-user")
public interface UserClient {
  @GetMapping("hello")
  String getUserHello();
}

第四步：使用，注解使用@Autowired注解注入就可以了：

@RestController
@RequestMapping
public class HelloController {

  @Autowired
  UserClient userClient;

  @GetMapping("hello")
  public String hello() {
    return "hello, this is order service";
  }

  @GetMapping("userHello")
  public String user() {
    return userClient.getUserHello() + ", this is order-service";
  }
}

是不是看起來非常簡單？

OpenFeign集成Ribbon

前面我們提到，OpenFeign底層是對RestTemplate的一個封裝，而Ribbon是通過給RestTemplate添加過濾器來實現的，所以OpenFeign天生就自動集成了Ribbon，我們不需要任何額外的配置。

在上述代碼中，啟動后，可以訪問service-order的/userHello端口，不斷刷新，發現已經實現了負載均衡。

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