深度：一文搞懂Ribbon使用及內核原理剖析

1.什么是Ribbon

Spring Cloud Ribbon是 基于Netflix Ribbon 實作的一套客戶端的負載均衡工具,Ribbon
客戶端組件提供一系列的完善的配置，如超時，重試等，通過Load Balancer( LB )獲取到服
務提供的所有機器實體，Ribbon會自動基于某種規則(輪詢，隨機)去呼叫這些服務，
Ribbon也可以實作我們自己的負載均衡演算法，

1.1 什么是客戶端的負載均衡

行程內的LB,他是一個類別庫集成到消費端，通過消費端進行獲取提供者的地址，
生活中: 類似與你去火車站排隊進站（有三條通道），只要是正常人，都會排隊到人少的隊
伍中去，
程式中: 我們消費端 能獲取到服務提供者地址串列，然后根據某種策略去獲取一個地址進行
呼叫，

1.2 什么是服務端的負載均衡

生活中:類似與你去火車站排隊進站的時候，有一個火車站的引導員告訴你說三號通道人
少，你去三號通道排隊，

程式中:就是你消費者呼叫的是ng的地址，由ng來選擇 請求的轉發(輪詢 權重，ip_hash等)

2. 快速整合Ribbon

引入依賴

<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐eureka‐client</artifactId>
 </dependency>
 <!‐‐添加ribbon的依賴, eureka client啟動器已經依賴了ribbon,可以不配‐‐>
 <dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring‐cloud‐starter‐netflix‐ribbon</artifactId>
 </dependency>

添加@LoadBalanced注解

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

3. Ribbon內核原理

3.1 Ribbon呼叫流程

3.2 Ribbon負載均衡策略

1. RandomRule： 隨機選擇一個Server，

2. RetryRule： 對選定的負載均衡策略機上重試機制，在一個配置時間段內當選擇
   Server不成功，則一直嘗試使用subRule的方式選擇一個可用的server，

3. RoundRobinRule： 輪詢選擇， 輪詢index，選擇index對應位置的Server，

4. AvailabilityFilteringRule： 過濾掉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后端Server或者使用一個AvailabilityPredicate
   來包含過濾server的邏輯，其實就是檢查status里記錄的各個Server的運行狀態，

5. BestAvailableRule： 選擇一個最小的并發請求的Server，逐個考察Server，如
   果Server被tripped了，則跳過，

6. WeightedResponseTimeRule： 根據回應時間加權，回應時間越長，權重越
   小，被選中的可能性越低，

7. ZoneAvoidanceRule： 復合判斷Server所在區域的性能和Server的可用性選擇
   Server，

3.2.1 修改默認負載均衡策略

 @Configuration
 public class AppConfig {

  @Bean
  @LoadBalanced
  public RestTemplate restTemplate() {
  return new RestTemplate();
  }
  @Bean
  public IRule myRule() {
  return new RandomRule();
  }
 }

3.2.2 自定義負載均衡策略

1）自定義負載演算法

public class MyRandomRule extends AbstractLoadBalancerRule {

  /** 總共被呼叫的次數，目前要求每臺被呼叫5次 */
  private int total = 0;
  /** 當前提供服務的機器號 */
  private int currentIndex = 0;

  public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {
  if (lb == null) {
  return null;
  }
  Server server = null;

  while (server == null) {
  if (Thread.interrupted()) {
  return null;
  }
  //激活可用的服務
  List<Server> upList = lb.getReachableServers();
  //所有的服務
  List<Server> allList = lb.getAllServers();

  int serverCount = allList.size();
  if (serverCount == 0) {
  return null;
  }

  if (total < 5) {
  server = upList.get(currentIndex);
  total++;
  } else {
  total = 0;
  currentIndex++;
  if (currentIndex >= upList.size()) {
  currentIndex = 0;
    }
  }
  if (server == null) {
  Thread.yield();
  continue;
  }

  if (server.isAlive()) {
  return (server);
  }

  // Shouldn't actually happen.. but must be transient or a bug.
  server = null;
  Thread.yield();
  }
  return server;
  }

  @Override
  public Server choose(Object key) {
  return choose(getLoadBalancer(), key);
  }

  @Override
  public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {
    }
 }

2）在SpringBoot主程式掃描的包外定義配置類

 @Configuration
 public class MySelfRule {
 @Bean
  public IRule myRule(){
  return new MyRandomRule();
  }
 }

注意：自定義的負載均衡策略不能寫在@SpringbootApplication注解的@CompentScan
掃描得到的地方，否則自定義的配置類就會被所有的 RibbonClients共享，

3）使用@RibbonClient指定負載均衡策略，在SpringBoot主程式添加 @RibbonClient 引
入配置類

 @SpringBootApplication
 @RibbonClient(name = "service‐order",configuration = MySelfRule.class)
 public class ServiceMemberApplication {}

3.3 Ribbon相關介面
參考： org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonClientConfiguration
IClientConfig：Ribbon的客戶端配置，默認采用DefaultClientConfigImpl實作，

IRule：Ribbon的負載均衡策略，默認采用ZoneAvoidanceRule實作，該策略能夠在多區
域環境下選出最佳區域的實體進行訪問，

IPing：Ribbon的實體檢查策略，默認采用DummyPing實作，該檢查策略是一個特殊的
實作，實際上它并不會檢查實體是否可用，而是始侄訓傳true，默認認為所有服務實體都是
可用的，

ServerList：服務實體清單的維護機制，默認采用ConfigurationBasedServerList實作，

ServerListFilter：服務實體清單過濾機制，默認采ZonePreferenceServerListFilter，該
策略能夠優先過濾出與請求方處于同區域的服務實體，

ILoadBalancer：負載均衡器，默認采用ZoneAwareLoadBalancer實作，它具備了區域
感知的能力
修改配置：

 # 使用<clientName>.ribbon.<key>=<value>的形式進行配置
 # 參考org.springframework.cloud.netflix.ribbon.PropertiesFactory
 # PingUrl: Get http://192.168.3.1:8010/
 # 指定IPing
 service‐order.ribbon.NFLoadBalancerPingClassName=\
  com.netflix.loadbalancer.PingUrl
 # 指定IRule
 service‐order.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName=\
  com.netflix.loadbalancer.RandomRule

4 Ribbon原始碼分析

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