简单使用 Ribbon 实现微服务高可用通信

简单使用 Ribbon 实现微服务高可用通信

负载均衡按实现分类方式，可以分为服务端负载均衡和客户端负载均衡

服务端负载均衡

在架构中会提供专用的负载均衡器，由负载均衡器持有后端节点的信息，服务消费者发来的请求经由专用的负载均衡器分发给服务提供者，进而实现负载均衡。

常用的负载均衡器硬件有：F5、Nginx、HaProxy 等。

客户端负载均衡

在架构中不在部署额外的负载均衡器，在每个服务消费者内部持有服务端负载均衡器，由内置的负载均衡策略决定向哪个服务提供者发起请求。

常用的有：Netfilx Ribbon

Ribbon + RestTemplate 实现服务间高可用通信

在Spring Initializr 中创建 spring boot 项目，构建地址使用的是 https://start.aliyun.com。

搭建环境

第一步，创建服务提供者

pom.xml 依赖有

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>

application.properties 配置文件

# 应用名称
spring.application.name=provider-service
# 应用服务 WEB 访问端口
server.port=9080
# Nacos帮助文档: https://nacos.io/zh-cn/docs/concepts.html
# Nacos认证信息
spring.cloud.nacos.discovery.username=nacos
spring.cloud.nacos.discovery.password=nacos
# Nacos 服务发现与注册配置，其中子属性 server-addr 指定 Nacos 服务器主机和端口
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=192.168.1.102:8848
# 注册到 nacos 的指定 namespace，默认为 public
spring.cloud.nacos.discovery.namespace=public

创建服务提供者的接口

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class ProviderController {
    @GetMapping("/provider/msg")
    public String sendMessage() {
        return "这个服务提供接口";
    }
}

打包运行后出现如下:

第二部，创建服务消费者

构建流程与创建服务提供者一样，创建 consumer-service。

pom.xml 配置

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-netflix-ribbon</artifactId>
        <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
        <exclusions>
            <exclusion>
                <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
            </exclusion>
        </exclusions>
    </dependency>
</dependencies>

在启动类中声明 RestTemplate

@SpringBootApplication
public class ConsumerServiceApplication {

    // 创建 RestTemplate 对象
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerServiceApplication.class, args);
    }

}

消费者接口

@RestController
public class ConsumerController {

    @Resource
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;

    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping("/consumer/msg")
    public String getProviderMessage() {
        // loadBalancerClient.choose() 方法会从 Nacos 获取 provider-service 所有可用实例
        // 并按负载均衡策略从中选择一个可用实例，封装为 ServiceInstance （服务实例）对象
        // 结合享有环境，两个实例选择一个包装为 ServiceInstance
        ServiceInstance serviceInstance = loadBalancerClient.choose("provider-service");

        String host = serviceInstance.getHost();
        int port = serviceInstance.getPort();
        System.out.println("本次调用 provider-service 的" + host + ":" + port + "实例节点负责处理");

        String result = restTemplate.getForObject("http://" + host + ":" + port + "/provider/msg",
                String.class);

        String resultString = "provider-service 响应数据：" + result;
        System.out.println(resultString);
        return resultString;
    }
}

Ribbon 的执行流程如上

• 先从 Nacos 获取可用服务提供实例信息
• 在通过 RestTemplate.getForObject() 向改实例发起 RESTful 请求请求完成处理

打包运行后

浏览器执行地址 http://localhost:9091/consumer/msg，响应数据如下

Ribbon 的负载均衡策略

RoundRobinRule

轮询策略，Ribbon 默认策略，默认超过 10 次获取到的 server 都不可用，会返回一个空的 server。

RandomRule

随机策略，如果随机到的 server 为 null 或者不可用的话，会不停低循环选取

RetryRule

重试策略，一定时限循环重试

BestAvailableRule

最小连接数策略，遍历 serverList，选取出可用的且连接数最小的一个 server，会调用 RoundRobinRule 重新选取。

AvailabilityFilteringRule

可用过滤策略，扩展了轮询策略，会先通过默认的轮询选取一个 server，再去判断该 server 是否超过可用、当前连接数是否超限，都成功再返回。

ZoneAvoiddanceRule

区域权衡策略，扩展了轮询策略，处理过滤超时和连接数过多的 server，还会过滤掉不符合要求的 zone 区域里面的所有节点，始终保证在一个区域/机房的服务实例进行轮询。

使用方法

consumer 配置文件中添加一下内容

#针对client-a服务使用随机策略
consumer-service.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName=com.netflix.loadbalancer.RandomRule