目录

1.什么是Ribbon

1.1 客户端的负载均衡

1.2 服务端的负载均衡

1.3  常见负载均衡算法

2. Nacos使用Ribbon

 3. Ribbon负载均衡策略

4.修改默认负载均衡策略

方式1：通过自定义配置类来实现

方式2：通过修改配置文件实现（推荐）

5.自定义负载均衡策略

6. 饥饿加载

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1.什么是Ribbon

目前主流的负载方案分为以下两种： 集中式负载均衡，在消费者和服务提供方中间使用独立的代理方式进行负载，有硬件的（比如 F5），也有软件的（比如  Nginx）。 客户端根据自己的请求情况做负载均衡，Ribbon 就属于客户端自己做负载均衡。 Spring Cloud  Ribbon是基于Netflix Ribbon 实现的一套客户端的负载均衡工具，Ribbon客户端组件提供一系列的完善的配置，如超 时，重试等。通过Load Balancer获取到服务提供的所有机器实例，Ribbon会自动基于某种规则(轮询，随机)去调用这些服务。Ribbon也 可以实现我们自己的负载均衡算法。

1.1 客户端的负载均衡

例如spring cloud中的ribbon，客户端会有一个服务器地址列表，在发送请求前通过负载均衡算法选择一个服务器，然后进行访问，这是 客户端负载均衡；即在客户端就进行负载均衡算法分配。

1.2 服务端的负载均衡

例如Nginx，通过Nginx进行负载均衡，先发送请求，然后通过负载均衡算法，在多个服务器之间选择一个进行访问；即在服务器端再进 行负载均衡算法分配。

 

1.3  常见负载均衡算法

• 随机，通过随机选择服务进行执行，一般这种方式使用较少;
• 轮训，负载均衡默认实现方式，请求来之后排队处理;
• 加权轮训，通过对服务器性能的分型，给高配置，低负载的服务器分配更高的权重，均衡各个服务器的压力;
• 地址Hash，通过客户端请求的地址的HASH值取模映射进行服务器调度。  ip --->hash
• 最小链接数，即使请求均衡了，压力不一定会均衡，最小连接数法就是根据服务器的情况，比如请求积压数等参数，将请求分 配到当前压力最小的服务器上。  最小活跃数

2. Nacos使用Ribbon

nacos-discovery依赖了ribbon，可以不用再引入ribbon依赖  添加@LoadBalanced注解  修改controller

    @AutowiredRestTemplate restTemplate;@GetMapping("/pay")public String pay(){String msg = restTemplate.getForObject("http://stock-nacos/stock/reduct", String.class);return "success" + "  " + msg;}

 3. Ribbon负载均衡策略

 

IRule 这是所有负载均衡策略的父接口，里边的核心方法就是choose方法，用来选择一个服务实例。 AbstractLoadBalancerRule AbstractLoadBalancerRule是一个抽象类，里边主要定义了一个ILoadBalancer，这里定义它的目的主要是辅助负责均衡策略选取合适的服务端实 例。

• RandomRule

看名字就知道，这种负载均衡策略就是随机选择一个服务实例，看源码我们知道，在RandomRule的无参构造方法中初始化了一个Random对象， 然后在它重写的choose方法又调用了choose(ILoadBalancer lb, Object key)这个重载的choose方法，在这个重载的choose方法中，每次利用 random对象生成一个不大于服务实例总数的随机数，并将该数作为下标所以获取一个服务实例。

• RoundRobinRule

RoundRobinRule这种负载均衡策略叫做线性轮询负载均衡策略。这个类的choose(ILoadBalancer lb, Object key)函数整体逻辑是这样的：开启 一个计数器count，在while循环中遍历服务清单，获取清单之前先通过incrementAndGetModulo方法获取一个下标，这个下标是一个不断自增长 的数先加1然后和服务清单总数取模之后获取到的（所以这个下标从来不会越界），拿着下标再去服务清单列表中取服务，每次循环计数器都会加 1，如果连续10次都没有取到服务，则会报一个警告No available alive servers after 10 tries from load balancer: XXXX。

• RetryRule（在轮询的基础上进行重试）

看名字就知道这种负载均衡策略带有重试功能。首先RetryRule中又定义了一个subRule，它的实现类是RoundRobinRule，然后在RetryRule的 choose(ILoadBalancer lb, Object key)方法中，每次还是采用RoundRobinRule中的choose规则来选择一个服务实例，如果选到的实例正常就返 回，如果选择的服务实例为null或者已经失效，则在失效时间deadline之前不断的进行重试（重试时获取服务的策略还是RoundRobinRule中定义的 策略），如果超过了deadline还是没取到则会返回一个null。

• WeightedResponseTimeRule（权重 —nacos的NacosRule ，Nacos还扩展了一个自己的基于配置的权重扩展）

WeightedResponseTimeRule是RoundRobinRule的一个子类，在WeightedResponseTimeRule中对RoundRobinRule的功能进行了扩展， WeightedResponseTimeRule中会根据每一个实例的运行情况来给计算出该实例的一个权重，然后在挑选实例的时候则根据权重进行挑选，这样能 够实现更优的实例调用。WeightedResponseTimeRule中有一个名叫DynamicServerWeightTask的定时任务，默认情况下每隔30秒会计算一次各个服务实例的权重，权重的计算规则也很简单，如果一个服务的平均响应时间越短则权重越大，那么该服务实例被选中执行任务的概率也就越大。

• ClientConfigEnabledRoundRobinRule

ClientConfigEnabledRoundRobinRule选择策略的实现很简单，内部定义了RoundRobinRule，choose方法还是采用了RoundRobinRule的 choose方法，所以它的选择策略和RoundRobinRule的选择策略一致，不赘述。

• BestAvailableRule

BestAvailableRule继承自ClientConfigEnabledRoundRobinRule，它在ClientConfigEnabledRoundRobinRule的基础上主要增加了根据 loadBalancerStats中保存的服务实例的状态信息来过滤掉失效的服务实例的功能，然后顺便找出并发请求最小的服务实例来使用。然而 loadBalancerStats有可能为null，如果loadBalancerStats为null，则BestAvailableRule将采用它的父类即 ClientConfigEnabledRoundRobinRule的服务选取策略（线性轮询）。

• ZoneAvoidanceRule （默认规则，复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择服务器。） ZoneAvoidanceRule是PredicateBasedRule的一个实现类，只不过这里多一个过滤条件，ZoneAvoidanceRule中的过滤条件是以 ZoneAvoidancePredicate为主过滤条件和以 AvailabilityPredicate为次过滤条件组成的一个叫做CompositePredicate的组合过滤条件，过滤成功之后，继续采用线性轮询 (RoundRobinRule)的方式从过滤结果中选择一个出来。
• AvailabilityFilteringRule（先过滤掉故障实例，再选择并发较小的实例） 过滤掉一直连接失败的被标记为circuit tripped的后端Server，并过滤掉那些高并发的后端Server或者使用一个AvailabilityPredicate来 包含过滤server的逻辑，其实就是检查status里记录的各个Server的运行状态。

4.修改默认负载均衡策略

方式1：通过自定义配置类来实现

1）新建配置类：

package com.ribbon;import com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule;
import com.netflix.loadbalancer.IRule;import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;/*** @BelongsProject: SpringCloudAlibabaLearn* @BelongsPackage: com.ribbon* @Author: wang fei* @CreateTime: 2023-01-19  16:41* @Description: TODO* @Version: 1.0*/
@Configuration
public class RibbonConfig {/*** @description: 全局配置 指定负载均衡策略* 注意：此处有坑。不能写在@SpringbootApplication注解的@CompentScan扫描得到的地方，否则自定义的配置类就会被所有的RibbonClients共享。不建议这么使用，推荐yml方式* 方法名一定和IRule接口中关于负载均衡策略的名称一致* @method: iRule* @author: wang fei* @date: 2023/1/19 16:43:00* @param: []* @return: com.netflix.loadbalancer.IRule**/@Beanpublic IRule iRule(){//指定使用Nacos提供的负载均衡策略（优先调用同一集群的实例，基于随机权重）return new NacosRule();}
}

注意：此处有坑。不能写在@SpringbootApplication注解的@CompentScan扫描得到的地方，否则自定义的配置类就会被所有的  RibbonClients共享。 不建议这么使用，推荐yml方式

2）在启动类上利用@RibbonClient指定微服务及其负载均衡策略。

package com.wang;import com.ribbon.RibbonConfig;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.web.client.RestTemplateBuilder;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonClient;
import org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonClients;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;/*** @BelongsProject: SpringCloudAlibabaLearn  @RibbonClient指定微服务及其负载均衡策略。* @BelongsPackage: com.wang.controller* @Author: wang fei* @CreateTime: 2023-01-16  16:54* @Description: TODO* @Version: 1.0*/@SpringBootApplication
@RibbonClients(value = {//在SpringBoot主程序扫描的包外定义配置类@RibbonClient(name="order-nacos",configuration = RibbonConfig.class)
})
public class OrderApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);}@Bean@LoadBalanced //负载均衡public RestTemplate restTemplate(RestTemplateBuilder  builder){RestTemplate restTemplate = builder.build();return restTemplate;}
}

方式2：通过修改配置文件实现（推荐）

修改application.yml

 #被调用的微服务名，指定使用Nacos提供的负载均衡策略（优先调用同一集群的实例，基于随机&权重）stock-nacos:ribbon:NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon

5.自定义负载均衡策略

通过实现 IRule 接口可以自定义负载策略，主要的选择服务逻辑在 choose 方法中。 1）这里简单实现一个随机负载均衡策略

package com.ribbon.rule;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;/*** @BelongsProject: SpringCloudAlibabaLearn* @BelongsPackage: com.ribbon.rule* @Author: wang fei* @CreateTime: 2023-01-19  17:26* @Description: TODO 自定义规则，设置限流规则，自定义负载均衡策略* @Version: 1.0*/
public class CustomRule extends AbstractLoadBalancerRule {@Overridepublic void initWithNiwsConfig(IClientConfig iClientConfig) {}@Overridepublic Server choose(Object o) {//随机负载均衡策略ILoadBalancer loadBalancer = this.getLoadBalancer();//获取当前请求的服务实例List reachableServers = loadBalancer.getReachableServers();int random = ThreadLocalRandom.current().nextInt(reachableServers.size());Server server = reachableServers.get(random);if (server.isAlive()) {return null;}return server;}
}

2）配置自定义的策略

修改application.yml

  stock-nacos:ribbon:
#     NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon##自定义规则，设置限流规则，自定义负载均衡策略NFLoadBalancerRuleClassName: com.ribbon.rule.CustomRule

6. 饥饿加载

在进行服务调用的时候，如果网络情况不好，第一次调用会超时。 Ribbon默认懒加载，意味着只有在发起调用的时候才会创建客户端。 开启饥饿加载，解决第一次调用慢的问题：

ribbon:eager-load:# 开启ribbon饥饿加载enabled: true# 配置mall-user使用ribbon饥饿加载，多个使用逗号分隔clients: stock-nacos

实例工程：https://gitee.com/here-comes-brother-fei/ribbondemon.git