SpringCloud微服務架構第三篇

時間  2020-05-30
標籤 springcloud 微服 架構 第三 欄目 系統架構 简体版
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微服務開發專欄：https://www.javazhiyin.com/category/springcloudjava

 

Ribbon是什麼?mysql

Ribbon是基於Netflix Ribbon實現的一套客戶端 負載均衡的工具。nginx

簡單的說，Ribbon是Netflix發佈的開源項目，主要功能是提供客戶端的軟件負載均衡算法，將Netflix的中間層服務鏈接在一塊兒。Ribbon客戶端組件提供一系列完善的配置項如鏈接超時，重試等。git

簡單的說，就是在配置文件中列出Load Balancer（簡稱LB）後面全部的機器，Ribbon會自動的幫助你基於某種規則（如簡單輪詢，隨機鏈接等）去鏈接這些機器。咱們也很容易使用Ribbon實現自定義的負載均衡算法。github

Ribbon能幹什麼？

LB，即負載均衡(Load Balance)，在微服務或分佈式集羣中常常用的一種應用。 
負載均衡簡單的說就是將用戶的請求平攤的分配到多個服務上，從而達到系統的HA。 算法

常見的負載均衡有軟件Nginx，LVS，硬件 F5等。spring

相應的在中間件，例如：dubbo和SpringCloud中均給咱們提供了負載均衡，SpringCloud的負載均衡算法能夠自定義。sql

集中式LB：數據庫

即在服務的消費方和提供方之間使用獨立的LB設施(能夠是硬件，如F5, 也能夠是軟件，如nginx), 由該設施負責把訪問請求經過某種策略轉發至服務的提供方。

進程內LB：

將LB邏輯集成到消費方，消費方從服務註冊中心獲知有哪些地址可用，而後本身再從這些地址中選擇出一個合適的服務器。

Ribbon就屬於進程內LB，它只是一個類庫，集成於消費方進程，消費方經過它來獲取到服務提供方的地址。

Ribbon的相關資料

https://github.com/Netflix/ribbon/wiki/Getting-Started

Ribbon初步的配置

1.修改microservicecloud-consumer-dept-80工程

1).修改pom文件,增長如下內容

<!-- Ribbon相關 -->

<dependency>

<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

<artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>

</dependency>

<dependency>

<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

<artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>

</dependency>

<dependency>

<groupId>org.springframework.cloud</groupId>

<artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>

</dependency>

　　

2.修改application.yml 追加eureka的服務註冊地址

2).修改application.yml資源文件，增長如下內容：

eureka:

 client:

   register-with-eureka: false

   service-url:

     defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/

　　

3.對ConfigBean類進行新註解@LoadBalanced 得到Rest時加入Ribbon的配置。

3).修改ConfigBean類，增長如下內容：

@Bean @LoadBalanced //要求客戶端經過Rest去訪問微服務的時候自帶負載均衡

public RestTemplate getRestTemplate(){ return new RestTemplate(); }

 

4.主啓動類DeptConsumer80_App添加@EnableEurekaClient註解。

4).修改主啓動類DeptConsumer80_App，增長如下內容：

@SpringBootApplication

@EnableEurekaClient  

public class DeptConsumer80_App {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(DeptConsumer80_App.class, args);

 

}

}

　　

5.修改DeptController_Consumer客戶端訪問類。

5).修改DeptController_Consumer，增長如下內容：

/private static final String REST_URL_PREFIX = "http://localhost:8001";

//從Eureka上面有一個叫MICROSERVICECLOUD-DEPT微服務名字，按名字訪問的微服務

private static final String REST_URL_PREFIX = "http://MICROSERVICECLOUD-DEPT";

　　

 

6.測試：

1).先啓動3個eureka集羣，也就是microservicecloud-eureka-7001，microservicecloud-eureka-7002和microservicecloud-eureka-7003。

2).再啓動microservicecloud-provider-dept-8001並註冊進eureka。

3).再啓動microservicecloud-consumer-dept-80。

輸入到瀏覽器： http://localhost/consumer/dept/get/1 進行測試

SpringCloud微服務架構第三篇

輸入到瀏覽器: http://localhost/consumer/dept/list 進行測試

SpringCloud微服務架構第三篇

輸入到瀏覽器: http://localhost/consumer/dept/add?dname=大數據部 進行測試

SpringCloud微服務架構第三篇

查看咱們的mysql數據庫看是否添加了大數據部：

添加成功效果圖：

SpringCloud微服務架構第三篇

總結：Ribbon和Eureka整合後Consumer能夠直接調用服務而不用再關心地址和端口號。

Ribbon負載均衡

Ribbon負載均衡架構圖：

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Ribbon在工做時分紅兩步 

  • 第一步先選擇 EurekaServer ,它優先選擇在同一個區域內負載較少的server. 

  • 第二步再根據用戶指定的策略，在從server取到的服務註冊列表中選擇一個地址。 
    其中Ribbon提供了多種策略：好比輪詢、隨機和根據響應時間加權。

1.在總父工程下建立microservicecloud-provider-dept-8002的maven Module

1）.而後再參考microservicecloud-provider-dept-8001的pom文件，將pom文件裏的配置複製一份到microservicecloud-provider-dept-8002 pom文件中

2.在總父工程下再建立microservicecloud-provider-dept-8003的maven Module

1）.而後再參考microservicecloud-provider-dept-8001的pom文件，將pom文件裏的配置複製一份到microservicecloud-provider-dept-8003 pom文件中

3.將microservicecloud-provider-dept-8001的java源碼複製兩份分別給microservicecloud-provider-dept-8002和microservicecloud-provider-dept-8003，而且分別修改主啓動類名字

修改爲功後的效果圖：

SpringCloud微服務架構第三篇

4.而後再將microservicecloud-provider-dept-8001工程下的resources資源文件夾裏面的兩個配置文件都複製到microservicecloud-provider-dept-8002和microservicecloud-provider-dept-8003

效果圖以下：

SpringCloud微服務架構第三篇

而後咱們修改microservicecloud-provider-dept-8002和microservicecloud-provider-dept-8003的application.yml文件裏面的端口，都分別改成8002和8003端口。

5.新建兩個數據庫給microservicecloud-provider-dept-8002和microservicecloud-provider-dept-8003這兩個工程鏈接和使用

備註：建立cloudDB02數據庫，執行如下sql語句

DROP DATABASE IF EXISTS cloudDB02;

 

CREATE DATABASE cloudDB02 CHARACTER SET UTF8;

 

USE cloudDB02;

 

CREATE TABLE dept

(

deptno BIGINT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,

dname VARCHAR(60),

db_source   VARCHAR(60)

);

 

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('開發部',DATABASE());

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('人事部',DATABASE());

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('財務部',DATABASE());

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('市場部',DATABASE());

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('運維部',DATABASE());

 

SELECT * FROM dept;

　　

再建立一個名爲cloudDB03的數據庫，執行如下sql語句。

DROP DATABASE IF EXISTS cloudDB03;

 

CREATE DATABASE cloudDB03 CHARACTER SET UTF8;

 

USE cloudDB03;

 

 

CREATE TABLE dept

(

deptno BIGINT NOT NULL PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,

dname VARCHAR(60),

db_source   VARCHAR(60)

);

 

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('開發部',DATABASE());

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('人事部',DATABASE());

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('財務部',DATABASE());

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('市場部',DATABASE());

INSERT INTO dept(dname,db_source) VALUES('運維部',DATABASE());

 

SELECT * FROM dept;

　　

而後再改microservicecloud-provider-dept-8002和microservicecloud-provider-dept-8003這兩個工程的application.yml文件下的數據庫源的url指定的數據庫名字

  • microservicecloud-provider-dept-8002工程連 cloudDB02，

  • microservicecloud-provider-dept-8003工程連 cloudDB03。

好了，咱們作了那麼多配置和修改，如今要進入測試咱們的負載均衡了！！！！

測試的步驟：

1.啓動3個eureka集羣配置（microservicecloud-eureka-7001系列）

2.啓動3個Dept微服務並各自測試經過（microservicecloud-provider-dept-8001系列）

 啓動3個Dept微服務成功後先進行一次測試

 1).先在瀏覽器輸入第一個網址：http://localhost:8001/dept/list 進行測試

 2).再從瀏覽器中輸入第二個網址：http://localhost:8002/dept/list 進行測試

 3).再從瀏覽器中輸入第三個網址：http://localhost:8003/dept/list 進行測試

 若是三個網址都成功出現JSON字符串，而且db_source的數據都不一樣，那麼說明成功了！！！

3.啓動microservicecloud-consumer-dept-80

啓動成功之後，在瀏覽器輸入：http://localhost/consumer/dept/list

就能夠體現負載均衡的效果了。

啓動成功後的負載均衡效果圖： 這是第一次訪問的結果，

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咱們在http://localhost/consumer/dept/list 這個頁面上刷新一次該頁面就會看到clouddb03會變成clouddb02再刷新一次就會變成clouddb01。依次這樣，這種模式採用的是輪詢算法，這裏就不演示了。

備註：注意觀察看到返回的數據庫名字，各不相同，負載均衡實現

而後再打開http://eureka7001.com:7001/ 你就能夠看到在一個微服務下面掛着三個實例

SpringCloud微服務架構第三篇

總結：Ribbon其實就是一個軟負載均衡的客戶端組件，他能夠和其餘所需請求的客戶端結合使用，和eureka結合只是其中的一個實例。

Ribbon核心組件之IRule

根據特定算法中從服務列表中選取一個要訪問的服務。

SpringCloud結合Ribbon，它默認出廠自帶了7種算法。

第一種是：RoundRobinRule 輪詢

第二種是：RandomRule 隨機

第三種是：AvailabilityFilteringRule 會先過濾掉因爲屢次訪問故障而處於斷路器跳閘狀態的服務， 

還有併發的鏈接數量超過閾值的服務，而後對剩餘的服務列表按照輪詢策略進行訪問。

第四種是：WeightedResponseTimeRule 根據平均響應時間計算全部服務的權重，響應時間越快服務權重越大被選中的機率越高。剛啓動時若是統計信息不足，則使用RoundRobinRule策略，等統計信息足夠， 
會切換到WeightedResponseTimeRule。

第五種是：RetryRule 先按照RoundRobinRule的策略獲取服務，若是獲取服務失敗則在指定時間內會進行重試，獲取可用的服務。

第六種是：BestAvailableRule 會先過濾掉因爲屢次訪問故障而處於斷路器跳閘狀態的服務，而後選擇一個併發量最小的服務。

第七種是：ZoneAvoidanceRule 默認規則,複合判斷server所在區域的性能和server的可用性選擇服務器。

那麼目前，咱們實現了第一種算法RoundRobinRule 輪詢的方式。

那咱們就來作第二種隨機算法的實現吧。

在microservicecloud-consumer-dept-80工程ConfigBean類下作一個隨機算法的方法

@Bean

public IRule myRule(){

//用從新選擇的隨機算法替代默認的輪詢算法。

return new RandomRule();

}

　　

咱們來測試一下：

1.啓動3個eureka集羣配置（microservicecloud-eureka-7001系列）。

2.啓動3個Dept微服務並各自測試經過（microservicecloud-provider-dept-8001系列）。

3.啓動microservicecloud-consumer-dept-80工程進行隨機算法的測試。

請在瀏覽器輸入：http://localhost/consumer/dept/list

隨機的效果我不截圖了，由於用了隨機算法，隨機的效果的體現大家就能體會的到。

那麼其餘的一些算法，我就不一一進行展現了。

Ribbon自定義算法

若是上面的7種算法，都不夠出來業務邏輯，那麼能夠來自定義算法。

1.修改microservicecloud-consumer-dept-80的主啓動類

1).在主啓動類上添加一個註解@RibbonClient()

/*在啓動該微服務的時候就能去加載咱們的自定義Ribbon配置類，從而使配置生效。

而且官方文檔明確給出了警告：

   這個自定義配置類不能放在@ComponentScan所掃描的當前包下以及子包下，

   不然咱們自定義的這個配置類就會被全部的Ribbon客戶端所共享，也就是說

   咱們達不到特殊化定製的目的了。*/

 

//那麼解決方案是從新在java包下再建一個包名，並把MySelfRule類放入該包內。

@RibbonClient(name="MICROSERVICECLOUD-DEPT",configuration=MySelfRule.class)

請看下面的效果圖：

SpringCloud微服務架構第三篇

編寫MySelfRule自定義配置類的：

@Configuration

public class MySelfRule{

@Bean

public IRule myRule()

 {

return new RandomRule();//Ribbon默認是輪詢，我自定義爲隨機

}

}

　　

而後進行測試：

1.啓動3個eureka集羣配置（microservicecloud-eureka-7001系列）。

2.啓動3個Dept微服務並各自測試經過（microservicecloud-provider-dept-8001系列）。

3.啓動microservicecloud-consumer-dept-80工程進行隨機算法的測試。

請在瀏覽器輸入：http://localhost/consumer/dept/get/1

測試的效果我不截圖了，由於用的是自定義隨機算法，隨機的效果的實現大家就能體會的到。

自定義規則深度解析

需求：依舊輪詢策略，可是加上新需求，每一個服務器要求被調用5次。也即之前是每臺機器一次，如今是每臺機器5次。

需求代碼實現： 在MySelfRule類中的myRule方法裏面添加如下內容：

@Configuration

public class MySelfRule {

@Bean

public IRule myRule()

   {

//return new RandomRule();//Ribbon默認是輪詢，自定義爲隨機

return new RandomRule();

}

　　

而後在myrule包下建立一個RandomRule_hhf的類，而且添加如下內容：

解析源碼：https://github.com/Netflix/ribbon/blob/master/ribbon-loadbalancer/src/main/java/com/netflix/loadbalancer/RandomRule.java

import com.netflix.client.config.IClientConfig;

import com.netflix.loadbalancer.AbstractLoadBalancerRule;

import com.netflix.loadbalancer.ILoadBalancer;

import com.netflix.loadbalancer.Server;

 

import java.util.List;

import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;

 

//需求是5次，可是微服務只有8001，8002，8003三臺機器

public class RandomRule_hhf extends AbstractLoadBalancerRule {

 

//總共被調用的次數，目前要求每臺被調用5次  

private int total = 0;

//當前提供服務的機器號

private int currentIndex = 0;

 

public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {

//ILoadBalancer哪種負載均衡算法若是等於null的話就返回null，那麼天然而然，它確定會加載一種算法，因此它不會變成null。

if (lb == null) {

return null;

}

//如今還不知道是哪一個算法來響應server

Server server = null;

 

//若是說server等於null，那麼就看線程是否中斷了，若是被中斷的話就返回null

while (server == null) {

if (Thread.interrupted()) {

return null;

}

//upList的意思就是如今活着的能夠對外提供的機器，而後.get()方法經過

//int index = rand.nextInt(serverCount); 那麼就是隨機到幾就返回第幾的值

List<Server> upList = lb.getReachableServers();

List<Server> allList = lb.getAllServers();

 

//若是serverCount目前有三臺，那麼就不等於0，那麼就是flase。

int serverCount = allList.size();

if (serverCount == 0) {

/*

                * No servers. End regardless of pass, because subsequent passes

                * only get more restrictive.

                */

return null;

}

//這個的意思就是說若是serverCount有三臺，那麼index就獲得了從下標0和1和2數組

// int index = rand.nextInt(serverCount);

// server = upList.get(index);

 

//當第一次total < 5的時候

//當第二次total < 5的時候

//當第五次total < 5的時候（那麼第五次就不小於5），那麼if(total < 5)這段裏面的代碼就不執行了

if(total < 5){

//那麼第一次的server是0號機

//那麼第二次的server也是0號機

 

server = upList.get(currentIndex);

//第一次的總的計數次數是加一個1

//第二次的總的計數次數是再加一個1

total++;

//當第五次total < 5的時候就走else

}else {

//那麼total等於0

total = 0;

//而currentIndex就加一個1

currentIndex++;

//那麼1大於等於upList.size()，目前假設有三臺機器，那麼1就不大於等於upList.size()

//那麼如今就是給0號機給1號機進行服務了，以此類推。。

//可是若是currentIndex等於下標3的時候而且>= upList.size()，但咱們按照數組下標來算的話只               //有0和1和2的下標，那麼當currentIndex等於下標3的時候這樣就是超過第三臺了，那麼                        //currentIndex就從新等於0。以此類推。。

if(currentIndex >= upList.size())

{

currentIndex = 0;

}

}

 

//若是這個server等於null，那麼線程中斷一會，下一輪繼續

if (server == null) {

/*

                * The only time this should happen is if the server list were

                * somehow trimmed. This is a transient condition. Retry after

                * yielding.

                */

Thread.yield();

continue;

}

//若是活着好好的，那麼就返回server回去

if (server.isAlive()) {

return (server);

}

 

// Shouldn't actually happen.. but must be transient or a bug.

server = null;

Thread.yield();

}

 

//返回對應該響應服務是8001，仍是8002仍是8003

return server;

 

}

 

protected int chooseRandomInt(int serverCount) {

return ThreadLocalRandom.current().nextInt(serverCount);

}

 

@Override

public Server choose(Object key) {

return choose(getLoadBalancer(), key);

}

 

@Override

public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {

 

 

}

}

那麼咱們的自定義算法定義好了之後，咱們再回到MySelfRule類中添加RandomRule_hhf類進行自定義算法的測試了

在MySelfRule類中添加RandomRule_hhf類：

@Configuration

public class MySelfRule {

@Bean

public IRule myRule()

   {

//return new RandomRule();//Ribbon默認是輪詢，自定義爲隨機

//return new RandomRule();

return new RandomRule_hhf();  //自定義每臺機器5次

}

}

進入測試：

1.啓動3個eureka集羣配置（microservicecloud-eureka-7001系列）。

2.啓動3個Dept微服務並各自測試經過（microservicecloud-provider-dept-8001系列）。

3.啓動microservicecloud-consumer-dept-80工程進行自定義負載均衡算法的測試。

請在瀏覽器輸入：http://localhost/consumer/dept/get/1

測試的效果我不截圖了，只要在頁面刷新5次便可看出效果！！

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