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详细介绍SpringCloud之Ribbon

2019年07月19日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

一：ribbon是什么？

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load balancer（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，随即连接等）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。

二:lb方案分类

目前主流的lb方案可分成两类：一种是集中式lb, 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；另一种是进程内lb，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就属于后者，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务提供方的地址。

三：ribbon的主要组件与工作流程

ribbon的核心组件(均为接口类型)有以下几个：

serverlist

用于获取地址列表。它既可以是静态的(提供一组固定的地址)，也可以是动态的(从注册中心中定期查询地址列表)。

serverlistfilter

仅当使用动态serverlist时使用，用于在原始的服务列表中使用一定策略过虑掉一部分地址。

irule

选择一个最终的服务地址作为lb结果。选择策略有轮询、根据响应时间加权、断路器(当hystrix可用时)等。

ribbon在工作时首选会通过serverlist来获取所有可用的服务列表，然后通过serverlistfilter过虑掉一部分地址，最后在剩下的地址中通过irule选择出一台服务器作为最终结果。

四：ribbon提供的主要负载均衡策略介绍

1:简单轮询负载均衡（roundrobin）

以轮询的方式依次将请求调度不同的服务器，即每次调度执行i = (i + 1) mod n，并选出第i台服务器。

2:随机负载均衡 （random）

随机选择状态为up的server

3:加权响应时间负载均衡 （weightedresponsetime）

根据相应时间分配一个weight，相应时间越长，weight越小，被选中的可能性越低。

4:区域感知轮询负载均衡（zoneavoidancerule）

复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择server

ribbon自带负载均衡策略比较

策略名 策略声明 策略描述 实现说明
bestavailablerule public class bestavailablerule extends clientconfigenabledroundrobinrule 选择一个最小的并发请求的server 逐个考察server，如果server被tripped了，则忽略，在选择其中activerequestscount最小的server
availabilityfilteringrule public class availabilityfilteringrule extends predicatebasedrule 过滤掉那些因为一直连接失败的被标记为circuit tripped的后端server，并过滤掉那些高并发的的后端server（active connections 超过配置的阈值） 使用一个availabilitypredicate来包含过滤server的逻辑，其实就就是检查status里记录的各个server的运行状态
weightedresponsetimerule public class weightedresponsetimerule extends roundrobinrule 根据相应时间分配一个weight，相应时间越长，weight越小，被选中的可能性越低。 一 个后台线程定期的从status里面读取评价响应时间，为每个server计算一个weight。weight的计算也比较简单responsetime 减去每个server自己平均的responsetime是server的权重。当刚开始运行，没有形成statas时，使用roubine策略选择 server。
retryrule public class retryrule extends abstractloadbalancerrule 对选定的负载均衡策略机上重试机制。 在一个配置时间段内当选择server不成功，则一直尝试使用subrule的方式选择一个可用的server
roundrobinrule public class roundrobinrule extends abstractloadbalancerrule roundrobin方式轮询选择server 轮询index，选择index对应位置的server
randomrule public class randomrule extends abstractloadbalancerrule 随机选择一个server 在index上随机，选择index对应位置的server
zoneavoidancerule public class zoneavoidancerule extends predicatebasedrule 复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择server 使 用zoneavoidancepredicate和availabilitypredicate来判断是否选择某个server，前一个判断判定一个 zone的运行性能是否可用，剔除不可用的zone（的所有server），availabilitypredicate用于过滤掉连接数过多的 server。

五：ribbon单独使用

创建一个maven工程 名称 ribbon_client

pom内容

    <dependencies>
    <dependency>
      <groupid>com.netflix.ribbon</groupid>
      <artifactid>ribbon-core</artifactid>
      <version>2.2.0</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupid>com.netflix.ribbon</groupid>
      <artifactid>ribbon-httpclient</artifactid>
      <version>2.2.0</version>
    </dependency>
  </dependencies>

sample-client.properties配置文件

# max number of retries  
sample-client.ribbon.maxautoretries=1

# max number of next servers to retry (excluding the first server) 
sample-client.ribbon.maxautoretriesnextserver=1

# whether all operations can be retried for this client 
sample-client.ribbon.oktoretryonalloperations=true  

# interval to refresh the server list from the source 
sample-client.ribbon.serverlistrefreshinterval=2000

# connect timeout used by apache httpclient 
sample-client.ribbon.connecttimeout=3000

# read timeout used by apache httpclient 
sample-client.ribbon.readtimeout=3000

# initial list of servers, can be changed via archaius dynamic property at runtime 
sample-client.ribbon.listofservers=www.sohu.com:80,www.163.com:80,www.sina.com.cn:80

sample-client.ribbon.enableprimeconnections=true

ribbonmain代码

import java.net.uri;
import com.netflix.client.clientfactory;
import com.netflix.client.http.httprequest;
import com.netflix.client.http.httpresponse;
import com.netflix.config.configurationmanager;
import com.netflix.loadbalancer.zoneawareloadbalancer;
import com.netflix.niws.client.http.restclient;
public class ribbonmain {
  public static void main( string[] args ) throws exception { 
    configurationmanager.loadpropertiesfromresources("sample-client.properties"); 
    system.out.println(configurationmanager.getconfiginstance().getproperty("sample-client.ribbon.listofservers")); 
    restclient client = (restclient)clientfactory.getnamedclient("sample-client"); 
    httprequest request = httprequest.newbuilder().uri(new uri("/")).build(); 
    for(int i = 0; i < 4; i ++) { 
      httpresponse response = client.executewithloadbalancer(request); 
      system.out.println("status for uri:" + response.getrequesteduri() + " is :" + response.getstatus()); 

    } 
    zoneawareloadbalancer lb = (zoneawareloadbalancer) client.getloadbalancer(); 
    system.out.println(lb.getloadbalancerstats()); 
    configurationmanager.getconfiginstance().setproperty("sample-client.ribbon.listofservers", "ccblog.cn:80,www.linkedin.com:80"); 
    system.out.println("changing servers ..."); 
    thread.sleep(3000); 
    for(int i = 0; i < 3; i ++) { 
      httpresponse response = client.executewithloadbalancer(request); 
      system.out.println("status for uri:" + response.getrequesteduri() + " is :" + response.getstatus()); 
    } 
    system.out.println(lb.getloadbalancerstats()); 
  } 
}

代码解析

使用 archaius configurationmanager 加载属性；

使用 clientfactory 创建客户端和负载均衡器；

使用 builder 构建 http 请求。注意我们只支持 uri 的 "/" 部分的路径，一旦服务器被负载均衡器选中，会由客户端计算出完整的 uri；

调用 api client.executewithloadbalancer()，不是 exeucte() api；

动态修正配置中的服务器池；

等待服务器列表刷新(配置文件中定义的刷新间隔是为 3 秒钟)；

打印出负载均衡器记录的服务器统计信息。

六：ribbon结合eureka使用

先要启动eureka_register_service工程（注册中心）和biz-service-0工程（服务生产者）

创建maven工程 eureka_ribbon_client 该工程启动和相关配置依赖eureka_register_service和biz-service-0

pom加入

<parent>
  <groupid>org.springframework.boot</groupid>
  <artifactid>spring-boot-starter-parent</artifactid>
  <version>1.4.3.release</version>
  <relativepath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<dependencies>

  <dependency>
    <groupid>org.springframework.cloud</groupid>
    <artifactid>spring-cloud-starter-ribbon</artifactid>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupid>org.springframework.cloud</groupid>
    <artifactid>spring-cloud-starter-eureka</artifactid>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupid>org.springframework.boot</groupid>
    <artifactid>spring-boot-starter-web</artifactid>
  </dependency>

  <dependency>
    <groupid>org.springframework.boot</groupid>
    <artifactid>spring-boot-starter-test</artifactid>
    <scope>test</scope>
  </dependency>
</dependencies>

<dependencymanagement>
  <dependencies>
    <dependency>
    <groupid>org.springframework.cloud</groupid>
    <artifactid>spring-cloud-dependencies</artifactid>
    <version>brixton.release</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
  </dependency>
  </dependencies>
</dependencymanagement>

在应用主类中，通过@enablediscoveryclient注解来添加发现服务能力。创建resttemplate实例，并通过@loadbalanced注解开启均衡负载能力。

@springbootapplication
@enablediscoveryclient
public class ribbonapplication {
  @bean
  @loadbalanced
  resttemplate resttemplate() {
    return new resttemplate();

  }
  public static void main(string[] args) {
    springapplication.run(ribbonapplication.class, args);
  }
}

创建consumercontroller来消费biz-service-0的getuser服务。通过直接resttemplate来调用服务

@restcontroller
public class consumercontroller {
  @autowired
  resttemplate resttemplate;

  @requestmapping(value = "/getuserinfo", method = requestmethod.get)
  public string add() {
    return resttemplate.getforentity("http://biz-service-0/getuser", string.class).getbody();
  }

}

application.properties中配置eureka服务注册中心

spring.application.name=ribbon-consumer
server.port=8003
eureka.client.serviceurl.defaultzone=http://localhost:8000/eureka/

完成后可以打开http://localhost:8003/getuserinfo 可以看到结果

总结：ribbon其实就是一个软负载均衡的客户端组件，他可以和其他所需请求的客户端结合使用，和eureka结合只是其中的一个实例。

代码地址：https://github.com/zhp8341/springclouddemo

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持移动技术网。

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