Ribbon负载均衡的原理（源码分析）

SpringCloud底层其实是利用了一个名为Ribbon的组件，来实现负载均衡功能的。

1）LoadBalancerIntercepor

可以看到这里的intercept方法，拦截了用户的HttpRequest请求，然后做了几件事：

1.request.getURI()：获取请求uri，本例中就是 http://userservice/user/2

2.originalUri.getHost()：获取uri路径的主机名，其实就是服务id，userservice

3.this.loadBalancer.execute()：处理服务id和用户请求。

这里的this.loadBalancer是LoadBalancerClient类型，我们继续看源码。

2）LoadBalancerClient

继续进入execute方法：

代码逻辑：

getLoadBalancer(serviceId)：根据服务id获取ILoadBalancer，而ILoadBalancer会拿着服务id去eureka中获取服务列表并保存起来。

getServer(loadBalancer)：利用内置的负载均衡算法，从服务列表中选择一个。本例中，可以看到获取了8083端口的服务

放行后，再次访问并Debug跟踪，发现下一次获取的是8082，确实是做到了负载均衡。

3）负载均衡策略IRule

在刚才的代码中，可以看到获取服务使通过一个getServer方法来做负载均衡:

进入getServer方法：

继续跟踪源码chooseServer方法，发现这么一段代码：

关于rule：

这里的rule默认值是一个RoundRobinRule，看类的介绍：

The most well known and basic load balancing strategy, i.e. Round Robin Rule.

最知名的基本负载平衡策略，即Round Robin规则，即轮循。

负载平衡基本流程如下：

• 拦截我们的RestTemplate请求http://userservice/user/1

• RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称，也就是userservice

• DynamicServerListLoadBalancer根据userservice到eureka拉取服务列表

• eureka返回列表，localhost:8081、localhost:8082.........

• IRule利用内置负载均衡规则，从列表中选择一个，例如localhost:8081

• RibbonLoadBalancerClient修改请求地址，用localhost:8081替代userservice，得到http://localhost:8080/user/2发起真实请求。

负载均衡的规则都定义在IRule接口中，而IRule有很多不同的实现类：

RoundRobinRule：简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。（全局轮循）

AvailabilityFilteringRule：对以下两种服务器进行忽略： （1）在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间就会几何级地增加。 （2）并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。

WeightedResponseTimeRule：为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重值会影响服务器的选择。

ZoneAvoidanceRule：以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。（同一机房或者集群内部做轮循）

BestAvailableRule：忽略那些短路的服务器，并选择并发数较低的服务器。

RandomRule：随机选择一个可用的服务器。

RetryRule：重试机制的选择逻辑

默认的实现就是ZoneAvoidanceRule。

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种方式：

1.代码方式：在order-service中的OrderApplication启动类中，定义一个新的IRule：

@Bean
public IRule randomRule(){
    return new RandomRule();
}

2.配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：

userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则，这里是userservice服务
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则 

**注意**，一般用默认的负载均衡规则，不做修改。

4）饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient，请求时间会很长。

而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问的耗时，通过下面配置开启饥饿加载：

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true
    clients: userservice

5）Nacos同集群优先的负载均衡

默认的ZoneAvoidanceRule并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡。

因此Nacos中提供了一个NacosRule的实现，可以优先从同集群中挑选实例。

1）给order-service配置集群信息

修改order-service的application.yml文件，添加集群配置：

spring:
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
      discovery:
        cluster-name: CD # 集群名称

2）修改负载均衡规则

修改order-service的application.yml文件，修改负载均衡规则：

userservice:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则