1.Ribbon负载均衡简介
1.1Ribbon概述
1.1.1.Ribbon是什么
SpringCloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的一套客户端负载均衡的工具。
简单的说，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LoadBalanCer（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，随机连接等）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。
1.1.2.Ribbon主要职责
LB（负载均衡）
LB，即负载均衡（ Load Balanoe )，在微服务或分布式集群中经常用的一种应用。
负载均衡简单的说就是将用户的请求平摊的分配到多个服务上，从而达到系统的HA。
常见的负载均衡有软件nginx , LVS,硬件F5等。
相应的在中间件，例如：dubbo和 SpringCloud中均给我们提供了负载均衡，SpringCloud的负载均衡算法可以自定义。
LB又分为两种，集中式LB和进程内LB
集中式LB（偏硬件）
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；
进程内LB（偏软件）
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就属于进程内LB，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各提供方的地址。
1.1.3 官方资料
https://github.com/Netflix/ribbon/wiki
2.Ribbon实例
上一篇的案例中，我们启动了一个springcloud-demo，然后通过DiscoveryClient来获取服务实例信息，然后获取ip和端口来访问。
但是实际环境中，我们往往会开启很多个user-service的集群。此时我们获取的服务列表中就会有多个，到底该访问哪一个呢？
一般这种情况下我们就需要编写负载均衡算法，在多个实例列表中进行选择。不过Eureka中已经帮我们集成了负载均衡组件：Ribbon，简单修改代码即可使用。
接下来，我们就来使用Ribbon实现负载均衡。
2.1.Ribbon架构说明
Ribbon 在工作时分成两步:
第一步先选择 EurekaServer，它优先选择在同一个区域内负载较少的server。
第二步再根据用户指定的策略，在从server取到的服务注册列表中选择一个地址。
其中Ribbon 提供了多种策略：比如轮询、随机和根据响应时间加权。
2.2.启动两个服务实例
首先我们启动两个springcloud-demo实例，一个80，一个81。
Eureka监控面板：
2.3.开启负载均衡
因为Eureka中已经集成了Ribbon，所以我们无需引入新的依赖
加入Ribbon的配置
# EurekaServer地址
eureka.client.service-url.defaultZone=http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
在RestTemplate的配置方法上添加@LoadBalanced注解：
@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate() {
return new RestTemplate(new OkHttp3ClientHttpRequestFactory());
}
修改调用方式，不再手动获取ip和端口，而是直接通过服务名称调用：
@RestController
@RequestMapping("consumer")
public class ConsumerController {
//改成下面这行
private static final String REST_URL_PREFIX = "http://SPRINGCLOUD-DEMO-SERVICE";
@Autowired
private RestTemplate restTemplate;
@RequestMapping("/test")
public List<User> consumerTest(){
return this.restTemplate.getForObject(REST_URL_PREFIX+"/all",List.class);
}
}
测试：
Ribbon整合后可以直接调用微服务而不再关心地址和端口!!!
2.4.源码跟踪
为什么我们只输入了service名称就可以访问了呢？之前还要获取ip和端口。显然有人帮我们根据service名称，获取到了服务实例的ip和端口。它就是LoadBalancerInterceptor
我们进行源码跟踪：
继续跟入execute方法：发现获取了8001端口的服务
org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonLoadBalancerClient
如果再跟下一次，发现获取的是8002
2.5.负载均衡策略
Ribbon默认的负载均衡策略是简单的轮询，我们可以测试一下：
编写测试类，在刚才的源码中我们看到拦截中是使用RibbonLoadBalanceClient来进行负载均衡的，其中有一个choose方法，是这样介绍的：
现在这个就是负载均衡获取实例的方法。我们对注入这个类的对象，然后对其测试：
package com.bruceliu.test;
import com.bruceliu.SpringcloudDemoConsumerApplication;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonLoadBalancerClient;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = SpringcloudDemoConsumerApplication.class)
public class LoadBalanceTest {
@Autowired
RibbonLoadBalancerClient client;
@Test
public void test1(){
for (int i = 0; i <10 ; i++) {
ServiceInstance instance = this.client.choose("SPRINGCLOUD-DEMO-SERVICE");
System.out.println(instance.getHost() + ":" + instance.getPort());
}
}
}
运行结果：
符合了我们的预期推测，确实是轮询方式。
我们是否可以修改负载均衡的策略呢？继续跟踪源码，发现这么一段代码：
我们看看这个rule是谁：
这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍：
这不就是轮询的意思嘛。
我们注意到，这个类其实是实现了接口IRule的，查看一下：
定义负载均衡的规则接口。
它有以下实现：
SpringBoot也帮我们提供了修改负载均衡规则的配置入口：
SPRINGCLOUD-DEMO-SERVICE:
ribbon:
NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule
格式是：{服务名称}.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName，值就是IRule的实现类。
再次测试，发现结果变成了随机：
2.6.重试机制
我们现在关闭一个springcloud-demo-8001实例
因为服务剔除的延迟，consumer并不会立即得到最新的服务列表，此时再次访问你会得到错误提示：
但是此时，8002服务其实是正常的。
因此Spring Cloud 整合了Spring Retry 来增强RestTemplate的重试能力，当一次服务调用失败后，不会立即抛出一次，而是再次重试另一个服务。
只需要简单配置即可实现Ribbon的重试：
spring:
cloud:
loadbalancer:
retry:
enabled: true # 开启Spring Cloud的重试功能
SPRINGCLOUD-DEMO-SERVICE:
ribbon:
ConnectTimeout: 250 # Ribbon的连接超时时间
ReadTimeout: 1000 # Ribbon的数据读取超时时间
OkToRetryOnAllOperations: true # 是否对所有操作都进行重试
MaxAutoRetriesNextServer: 1 # 切换实例的重试次数
MaxAutoRetries: 1 # 对当前实例的重试次数
根据如上配置，当访问到某个服务超时后，它会再次尝试访问下一个服务实例，如果不行就再换一个实例，如果不行，则返回失败。切换次数取决于MaxAutoRetriesNextServer参数的值
引入spring-retry依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.retry</groupId>
<artifactId>spring-retry</artifactId>
</dependency>
我们重启springcloud-demo-consumer，测试，发现即使springcloud-demo-8001宕机，也能通过另一台服务实例获取到结果!
2.7 Ribbon核心组件IRule(面试题)
| 策略名称 | 策略对应的类名 | 实现原理 |
|---|---|---|
| 轮询策略（默认） | RoundRobinRule | 轮询策略表示每次都顺序取下一个 provider，比如一共有 5 个provider，第 1 次取第 1 个，第 2次取第 2 个，第 3 次取第 3 个，以此类推 |
| 权重轮询策略 | WeightedResponseTimeRule | 1.根据每个 provider 的响应时间分配一个权重，响应时间越长，权重越小，被选中的可能性越低。2.原理：一开始为轮询策略，并开启一个计时器，每 30 秒收集一次每个 provider 的平均响应时间，当信息足够时，每个 provider附上一个权重，并按权重随机选择provider，高权越重的 provider会被高概率选中。 |
| 随机策略 | RandomRule | 从 provider 列表中随机选择一个provider |
| 最少并发数策略 | BestAvailableRule | 选择正在请求中的并发数最小的 provider，除非这个provider 在熔断中。 |
| 在“选定的负载均衡策略”基础上进行重试机制 | RetryRule | 1.“选定的负载均衡策略”这个策略是轮询策略RoundRobinRule 2.该重试策略先设定一个阈值时间段，如果在这个阈值时间段内当选择 provider 不成功，则一直尝试采用“选定的负载均衡策略：轮询策略”最后选择一个可用的provider |
| 可用性敏感策略 | AvailabilityFilteringRule | 过滤性能差的 provider,有 2种：第一种：过滤掉在 eureka 中处于一直连接失败 provider 第二种：过滤掉高并发的 provider |
| 区域敏感性策略 | ZoneAvoidanceRule | 1.以一个区域为单位考察可用性，对于不可用的区域整个丢弃，从剩下区域中选可用的provider2.如果这个 ip 区域内有一个或多个实例不可达或响应变慢，都会降低该 ip 区域内其他 ip 被选中的权重。机架！ |
Ribbon的负载均衡算法内置了7种，如果还不能满足实际的要求，那么你需要自定义负载均衡算法~~~~~
写一个类实现IRUle接口，重写其中的方法
然后把自己的规则类，注入到系统中.....
2.8 修改访问服务的算法方式
方式一:修改代码更换负载均衡策略
在启动类中添加实例负载均衡的实例，则默认的轮询策略就会失效，具体如下:
@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class SpringcloudEurekaConsumerApplication {
/**
* 显示实例化 负载均衡的策略对象，那么默认的轮询策略就会失效
* @return
*/
@Bean
public RandomRule createRule(){
return new RandomRule();
}
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SpringcloudEurekaConsumerApplication.class, args);
}
}
方式二:修改配置文件更换负载均衡策略
第二种方式在application.properties中设置分配的策略
#设置负载均衡策略 eureka-ribbon-provider 为调用的服务的名称
eureka-ribbon-provider.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName=com.netflix.loadbalancer.RandomRule
'eureka-ribbon-provider’是调用的服务的名称，后面的组成部分是固定的。
同时注释掉方式一中的内容
