SpringCloud 服务负载均衡和调用 Ribbon、OpenFeign的方法
1、Ribbon
Spring Cloud Ribbon是基于Netflix Ribbon实现的—套客户端―负载均衡的工具。
简单的说,Ribbon是Netlix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和服务调用。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,随机连接等)去连接这些机器。我们很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。
目前Ribbon和Eureka进入到维护模式。停更不停用
负载均衡:
LB负载均衡(Load Balance)是什么?
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(高可用)。1
常见的负载均衡有软件Nginx,LVS,硬件F5等。
Ribbon本地负载均衡客户端VS Nginx服务端负载均衡区别
Nginx是服务器负载均衡,客户端所有请求都会交给nginx,然后由nginx实现转发请求。即负载均衡是由服务端实现的。
Ribbon本地负载均衡,在调用微服务接口时候,会在注册中心上获取注册信息服务列表之后缓存到VM本地,从而在本地实现RPC远
程服务调用技术。
1、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咯转发至服务的提供方;
2、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务提供方的地址。
负载均衡 +RestTemplate 配合使用
架构
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.
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。
pom 依赖 spring-cloud-starter-netflix-eureka-client 自身 就集成了 ribbon 。
RestTemplate说明:
Ribbon负载均衡规则
继承结构
自带7种:
如何使用?负载均衡策略替换。
官方文档明确给出了警告:
这个自定义配置类不能放在@ComponentScan所扫描的当前包下以及子包下,
否则我们自定义的这个配置类就会被所有的Ribbon客户端所共享,达不到特殊化定制的目的了。
增加rule配置类
包路径: com.fage.rules @Configuration public class MyRibbonRule { @Bean public IRule randomRule() { return new RandomRule(); } }
boot启动类增加注解
@RibbonClient(name = "cloud-payment-service", configuration = {MyRibbonRule.class})
负载均衡轮询算法原理
负载均衡算法: rest接口第几次请求数%服务器集群总数量=实际调用服务器位置下标,每次服务重启动后rest接口计数从1开始。
List instances = discoveryClient.getlnstances(CLOUD-PAYMENT-SERVICE");
如:List [o] instances = 127.0.0.1:8002
List [1] instances = 127.0.0.1:8001
8001+8002组合成为集群,它们共计2台机器,集群总数为2,按照轮询算法原理:
当总请求数为1时:1%2=1对应下标位置为1,则获得服务地址为127.0.0.1:8001
当总请求数位2时: 2%2=O对应下标位置为0,则获得服务地址为127.0.0.1:8002
当总请求数位3时:3%2=1对应下标位置为1,则获得服务地址为127.0.0.1:8001
当总请求数位4时:4%2=0对应下标位置为0,则获得服务地址为127.0.0.1:8002
如此类推......
源码:
从0开始取余获取提供者服务。
内部使用cas+自旋锁。
手写一个负载均衡算法,实现轮询
1、服务提供者增加接口
@GetMapping("/payment/loadBalanced") public CommonResult<Object> getLoadBalanced() { return new CommonResult<>(200, "调用成功", port); }
2、服务消费者改造
将 @LoadBalanced 注解去掉
增加MyLoadBalanced接口,只有一个方法ServiceInstance instance(List serviceInstances);用于得到当前算法后要使用的实例对象。
实现类MyLib源码如下:
@Component @Slf4j public class MyLib implements MyLoadBalanced { private final AtomicInteger nextServerCyclicCounter = new AtomicInteger(0); public final int getAndIncrement() { // 方案 1 cas // int current; // int next; // do { // current = this.nextServerCyclicCounter.get(); // next = current >= 2147483647 ? 0 : current + 1; // } while (!this.nextServerCyclicCounter.compareAndSet(current, next)); // log.info("**********第几次访问,次数next:" + next); // return next; // 方案 2 JUC 提供的 自增方法 log.info("**********第几次访问,次数next:" + nextServerCyclicCounter.getAndIncrement()); return nextServerCyclicCounter.get(); } /** * 负载均衡算法:rest接口第几次请求书 % 服务器集群总数量 = 实际调用服务器位置下标,每次服务重启动后rest接口计数从1开始 * * @param serviceInstances 集群中的 服务 实例 * @return 集群中的一个实例 */ @Override public ServiceInstance instance(List<ServiceInstance> serviceInstances) { return serviceInstances.get(getAndIncrement() % serviceInstances.size()); } }
3、改造消费者调用方法
@GetMapping(value = "/consumer/payment/loadBalanced") public CommonResult getLoadBalanced() { ServiceInstance instance = myLoadBalanced.instance(discoveryClient.getInstances(PAYMENT_URL.split("//")[1])); return restTemplate.getForObject(instance.getUri()+"/payment/loadBalanced", CommonResult.class); }
2、OpenFeign
只需要一个接口并在接口上添加注解即可。
feign不再更新,直接学习openFeign。都是用于负载均衡。
Feign是一个声明式WebService客户端。使用Feign能让编写Web Service客户端更加简单。
它的使用方法是定义一个服务接口然后在上面添加注解。Feign也支持可拔括式的编码罴和解码器。Spring Cloud对Feign进行了封装,使其支持了Spring MVC标准注解和HttpMessageConverters。Feign和ribbon组合使用以支持负载均衡。
Feign能干什么
Feign旨在使编写Java Http客户端变得更容易。
前面在使用Ribbon+RestTemplate时,利用RestTemplate对http请求的封装处理,形成了一套模版化的调用方法。但是在实际开发
中,由于对服务依赖的调用可能不止一处,往往一个接口会被多处调用,所以通常都会针对每个微服务自行封装一些客户端类来包装
这些依赖服务的调用。所以,Feign在此基础上做了进一步封装,由他来帮助我们定义和实现依赖服务接口的定义。在Feign的实现下
,我们只需创建一个接口并使用注解的方式来配置它(以前是Dao接口上面标注Mapper注解,现在是一个微服务接口上面标注一个
Feign注解即可),即可完成对服务提供方的接口绑定,简化了使用Spring cloud Ribbon时,自动封装服务调用客户端的开发量。
Feign集成了Ribbon
利用Ribbon维护了Payment的服务列表信息,并且通过轮询实现了客户端的负载均衡。而与Ribbon不同的是,通过feign只需要定义
服务绑定接口且以声明式的方法,优雅而简单的实现了服务调用
Feign和openFeign的区别
搭建openFeign模块 cloud-consumer-openfeign-order80
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId> </dependency>
启动类增加注解@EnableFeignClients
增加feign接口
@Component @FeignClient(value = "cloud-payment-service") public interface OpenFeignService { @GetMapping("/payment/loadBalanced") public CommonResult<Object> getLoadBalanced(); }
增加controller
@RestController @Slf4j public class OrderController implements OpenFeignService { @Resource OpenFeignService openFeignService; @Override @GetMapping("/consumer/payment/loadBalanced") public CommonResult<Object> getLoadBalanced() { return openFeignService.getLoadBalanced(); } }
注册中心使用eureka。跟之前一样。
OpenFeign超时控制
OpenFeign默认等待时间为1ms。
设置超时时间
###设置 超时时间 方式 1 # 设置 feign客户端超时时间 ( openFeign 默认支持 ribbon ) ribbon: # 指的是建立连接所用的时间,适用于网络状况正常的情况下,俩端连接所用的时间 单位是秒 ReadTimeout: 6000 # 指的是建立连接后从服务器读取到可用资源的时间 ConnectTimeout: 5000 ###设置 超时时间 方式 2 #feign: # client: # config: # default: # connectTimeout: 5000 # readTimeout: 6000 # loggerLevel: full
OpenFeign日志增强
Feign提供了日志打印功能,我们可以通过配置来调整日志级别,从而了解Feign中Http请求的细节。
说白了就是对Feign接口的调用情况进行监控和输出
日志级别:
NONE:默认的,不显示任何日志;
BASIC:仅记录请求方法、URL、响应状态码及执行时间;
HEADERS:除了BASIC中定义的信息之外,还有请求和响应的头信息;
FULL:除HEADERS中定义的信息之外,还有请求和响应的正文及元数据。
配置日志bean:
@Bean Logger.Level feignLoggerLevel() { return Logger.Level.FULL; }
yml开启日志
# 设置 feign客户端超时时间 ( openFeign 默认支持 ribbon ) ribbon: # 指的是简历连接所用的时间,适用于网络状况正常的情况下,俩端连接所用的时间 单位是秒 ReadTimeout: 8000 # 指的是建立连接后从服务器读取到可用资源的时间 ConnectTimeout: 6000 # 开启 feign 日志打印 logging: level: ## feign 日志 以什么级别 监控那个接口 com.fage.springcloud.feign.OpenFeignService: debug
结果:
2020-08-25 17:55:26.667 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced] ---> GET http://cloud-payment-service/payment/loadBalanced HTTP/1.1
2020-08-25 17:55:26.667 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced] ---> END HTTP (0-byte body)
2020-08-25 17:55:26.682 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced] <--- HTTP/1.1 200 (14ms)
2020-08-25 17:55:26.682 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced] connection: keep-alive
2020-08-25 17:55:26.682 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced] content-type: application/json
2020-08-25 17:55:26.682 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced] date: Tue, 25 Aug 2020 09:55:26 GMT
2020-08-25 17:55:26.682 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced] keep-alive: timeout=60
2020-08-25 17:55:26.682 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced] transfer-encoding: chunked
2020-08-25 17:55:26.682 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced]
2020-08-25 17:55:26.683 DEBUG 56624 --- [p-nio-80-exec-2] c.f.springcloud.feign.OpenFeignService : [OpenFeignService#getLoadBalanced] {"code":200,"message":"调用成功","data":"8001"}
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