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Spring Cloud 之 客戶端負載均衡

1、負載均衡

  負載均衡是分散式（微服務）架構的重要組成部分，負載均衡機制決定了整個服務叢集的效能和穩定。

  負載均衡可以分為服務端負載均衡和客戶端負載均衡兩類，其中服務端負載均衡可通過硬體裝置或軟體來實現，硬體有F5、Array等，軟體有LVS、Nginx等；客戶端負載均衡相對伺服器負載均衡而言，主要指服務清單存放在客戶端本地，一般是從註冊中心進行抓取並進行維護。在前面學習服務治理框架的時候，提到的負載均衡就是指的客戶端負載均衡器。

2、準備測試環境

  為了驗證客戶端負載均衡，則需要為一個服務啟動多個例項，並註冊到註冊中心中。這裡選擇上一節中的註冊中心和服務提供者，然後執行多個服務提供者例項即可。執行多例項的方式請參考

  執行多個例項後，進入註冊中心，可以發現EUREKA-PROVIDER有了多個例項，如下所示：

3、LoadBalancerClient實現負載均衡

  Spring Cloud Commons模組提供了大量的與服務治理相關的抽象介面，除了上一篇中提到的服務發現介面DiscoveryClient外，還有今天要用到的LoadBalancerClient介面。

  為了使用LoadBalancerClient實現負載均衡，我們重寫上一篇中的消費者即可。

3.1、引入依賴

  上一篇中提到簡單使用服務發現，可以不用引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-client依賴，其實在實際工作中，一般都是需要引入該依賴的，只有這樣，該服務才會被註冊到註冊中心進行統一管理和維護。

  這裡，為了實現客服端負載均衡，該依賴也是必須要引入的，否則LoadBalancerClient的實現類不會被注入到Spring的IOC容器中。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
 

3.2、修改application.properties配置檔案

  這裡必須設定Eureka註冊中心的地址，否則因為引入了spring-cloud-starter-netflix-eureka-client依賴，使用預設的配置可能會出現錯誤。

spring.application.name=eureka-consumer
server.port=8020

#設定Eureka註冊中心的地址。
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://127.0.0.1:8000/eureka/

3.3、增加負載均衡測試類

  這裡通過注入LoadBalancerClient例項，然後通過loadBalancerClient.choose()方法，使用預設輪詢策略選取服務提供者例項（為了驗證結果，我們返回了例項的地址）。

@RestController
public class LoadBalancerController {

    Logger logger = Logger.getLogger(LoadBalancerController.class);

    @Autowired
    private LoadBalancerClient loadBalancerClient;

    @RequestMapping("/loadBalancer")
    public String loadBalancer(){
        logger.info("執行消費者LoadBalancerController的loadBalancer()方法！");
        ServiceInstance instance = loadBalancerClient.choose("eureka-provider");
        String url = "http://" + instance.getHost() + ":" + instance.getPort() + "/provider";
        return url;
    }
}

3.4、啟動類、驗證

  其他類和配置都不需要改變，然後執行該應用，啟動成功後，訪問http://localhost:8020/loadBalancer地址，多次重新整理會發現“http://localhost:8011/provider”和“http://localhost:8010/provider”結果會交替出現，說明該負載均衡的預設策略是1:1權重的輪詢。

4、Spring Cloud Ribbon

  Spring Cloud Ribbon是基於Netflix Ribbon實現的一套客戶端負載均衡的工具。它是一個基於HTTP和TCP的客戶端負載均衡器。Ribbon實現客戶端負載均衡的步驟如下：

4.1、引入依賴

  為了使用Ribbon負載均衡，需要引入spring-cloud-starter-ribbon依賴，如下：

org.springframework.cloud
spring-cloud-starter-ribbon
1.4.7.RELEASE

4.2、修改RestTemplate例項注入Spring IOC容器的方式

  在啟動類中，依賴注入RestTemplate例項的時候，增加了一個@LoadBalanced註解。這樣RestTemplate例項物件，在呼叫服務地址的時候，就具備了負載均衡的能力，至於為什麼具有了該能力，後續我們在深入瞭解。

@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate() {
    return new RestTemplate();
}

4.3、編寫Ribbon測試類

  這裡和前面使用DiscoveryClient實現服務發現的區別在於：這裡的url中，直接用服務名稱代替了原來的IP+Port，為什麼要這樣子呢？在RestTemplate例項注入Spring IOC容器時，使用了@LoadBalanced註解，而RestTemplateCustomizer會對所有被@LoadBalanced註解的例項物件，添加了一個LoadBalancerInterceptor攔截器。利用RestTempllate的攔截器，就會實現負載均衡策略，並將請求的地址中的服務邏輯名轉為具體的服務地址。

@RestController
public class RibbonController {

    Logger logger = Logger.getLogger(RibbonController.class);

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @RequestMapping("/ribbon")
    public String ribbon(){
        logger.info("執行消費者ConsumerController的consumer()方法！");
        String url = "http://eureka-provider/provider";
        return restTemplate.getForObject(url,String.class);

    }
}

4.4、啟動，測試

  正常啟動應用後，多次訪問http://localhost:8020/ribbon地址，在兩個服務例項的控制檯分別會列印方法中的日誌，說明客戶端負載均衡生效了。