Ribbon工作原理詳細(xì)介紹

前面我們使用Ribbon實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡時(shí)，基本用法是注入一個(gè)RestTemplate，并使用@LoadBalanced注解標(biāo)注RestTemplate，從而使RestTemplate具備負(fù)載均衡的能力。

當(dāng)Spring容器啟動(dòng)時(shí)，使用@LoadBalanced注解修飾的RestTemplate會(huì)被添加攔截器，攔截器中使用了LoadBalancerClient處理請(qǐng)求，從而達(dá)到負(fù)載均衡的目的。那么LoadBalancerClient內(nèi)部是如何做到的呢?下面我們通過(guò)源碼分析的方式來(lái)剖析Ribbon負(fù)載均衡的工作原理。

LoadBalancerClient是Spring Cloud提供的一個(gè)非常重要的接口，它繼承自ServiceInstanceChooser接口，該接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)是RibbonLoadBalanceClient，它們之間的關(guān)系如下圖所示。

LoadBalancerClient的父接口和實(shí)現(xiàn)類(lèi)

為了大家更好地理解圖3-8所示接口及其實(shí)現(xiàn)類(lèi)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，我們先查看LoadBalancerClient的部分源碼，具體如下：

public interface LoadBalancerClient extends ServiceInstanceChooser {
     <T> T execute(String serviceId, LoadBalancerRequest<T> request) 
                      throws IOException;
     <T> T execute(String serviceId, ServiceInstance serviceInstance, 
                      LoadBalancerRequest<T> request) throws IOException;
     URI reconstructURI(ServiceInstance instance, URI original);
}

上述源碼中，LoadBalancerClient提供的兩個(gè)execute()方法用于執(zhí)行請(qǐng)求， reconstructURI()方法用于重構(gòu)URL。

繼續(xù)查看LoadBalancerClient繼承的ServiceInstanceChooser接口源碼，具體如下：

public interface ServiceInstanceChooser {
            ServiceInstance choose(String serviceId);
}

上述源碼中，ServiceInstanceChooser接口定義一個(gè)choose()方法，該方法用于根據(jù)serviceId選擇一個(gè)服務(wù)實(shí)例，即通過(guò)服務(wù)名選擇服務(wù)實(shí)例。

RibbonLoadBalanceClient是LoadBalancerClient的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，它用來(lái)執(zhí)行最終的負(fù)載均衡請(qǐng)求。其中，RibbonLoadBalanceClient的一個(gè)choose()方法用于選擇具體的服務(wù)實(shí)例，其內(nèi)部是通過(guò)getServer()方法交給ILoadBalancer完成的。

ILoadBalancer是一個(gè)接口，該接口定義了一系列實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的方法。ILoadBalancer接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)結(jié)果如下圖所示。

ILoadBalancer接口實(shí)現(xiàn)類(lèi)結(jié)構(gòu)

查看BaseLoadBalancer和DynamicServerListLoadBalancer源碼，默認(rèn)情況下實(shí)現(xiàn)了以下配置：

(1)IClientConfig clientConfig:用于配置負(fù)載均衡客戶端，默認(rèn)實(shí)現(xiàn)類(lèi)是DefaultClientConfigImpl。

(2)IRule rule:用于配置負(fù)載均衡的策略，默認(rèn)使用的是RoundRobinRule策略，也就是輪詢策略。

(3)IPing ping:用于檢查當(dāng)前服務(wù)是否有響應(yīng)，從而判斷當(dāng)前服務(wù)是否可用，默認(rèn)實(shí)現(xiàn)類(lèi)是DummyPing，該實(shí)現(xiàn)類(lèi)的isAlive()方法返回值是true，默認(rèn)所有服務(wù)實(shí)例都是可用的。

(4)ServerList serverList: 用于獲取所有Server注冊(cè)列表信息。通過(guò)跟蹤源碼會(huì)發(fā)現(xiàn)，ServerList的實(shí)現(xiàn)類(lèi)是DiscoveryEnabledNIWSServerList,該類(lèi)定義的obtainServersViaDiscovery()方法是根據(jù)eurekaClientProvider.get()方法獲取EurekaClient，再根據(jù)EurekaClient獲取服務(wù)注冊(cè)列表信息。EurekaClient的實(shí)現(xiàn)類(lèi)是DiscoveryClient，DiscoveryClient具有服務(wù)注冊(cè)、獲取服務(wù)注冊(cè)列表等功能。

(5)ServerListFilter filter:定義了根據(jù)配置過(guò)濾或者動(dòng)態(tài)獲取符合條件的服務(wù)列表，默認(rèn)實(shí)現(xiàn)類(lèi)是ZonePreferenceServerListFilter，該策略能夠優(yōu)先過(guò)濾出與請(qǐng)求調(diào)用方處于同區(qū)域的服務(wù)實(shí)例。

綜上所述，使用RibbonLoadBalanceClient實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡時(shí)，會(huì)從EurekaClient獲取服務(wù)列表信息，然后根據(jù)IPing判斷服務(wù)是否可用。如果服務(wù)可用，則會(huì)根據(jù)IRule選擇負(fù)載均衡策略，否則會(huì)重新獲取服務(wù)清單。

了解了LoadBalancerClient負(fù)載均衡功能后，那么RestTemplate添加@LoadBalanced注解后，為什么會(huì)被攔截呢?這是因?yàn)長(zhǎng)oadBalancerAutoConfiguration類(lèi)維護(hù)了一個(gè)被@LoadBalanced修飾的RestTemplate列表，在初始化過(guò)程中，通過(guò)調(diào)用customizer.customize(restTemplate)方法為RestTemplate添加了LoadBalancerInterceptor攔截器，該攔截器中的方法將遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用的方法交給了LoadBalancerClient去處理，從而達(dá)到了負(fù)載均衡的目的。

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