前 言 🍉 作者简介：半旧518，长跑型选手，立志坚持写10年博客，专注于java后端 ☕专栏简介：深入、全面、系统的介绍springcloud与springcloud Alibaba微服务常用技术栈 🌰 文章简介：本文将介绍Ribbon负载均衡的原理，深入源码进行分析，并且手撕轮询算法，建议收藏备用，创作不易，敬请三连哦 🥒文章推荐： 微服务架构与springcloud 01——微服务入门 微服务架构与springcloud02——父工程构建及支付模块实现 微服务架构与springcloud03——项目热部署与消费者订单模块 微服务架构与springcloud04——Eureka服务注册与发现 springcloud05——Zookeeper实现支付微服务 【云原生】springcloud06——订单服务注册zookeeper 【云原生】springcloud07—Consul的服务注册与发现 【云原生】springcloud08——Ribbon负载均衡调用
文章目录
- 1.Ribbon默认轮询算法原理
- 2.RoundRobinRule源码解读
- 3.手写轮询算法
- 3.1 8001和8002微服务改造
- 3.2 订单微服务改造
- 3.3 测试
1.Ribbon默认轮询算法原理
先将注解@RibbonClient注释掉。让它恢复到最开始的轮询算法。
轮询算法的原理如下。妙不妙？
2.RoundRobinRule源码解读
我们先解读下RoundRobinRule轮询算法的源码实现，方便后面仿照轮询算法实现默认的负载均衡算法。
先看接口IRule。
代码语言：javascript
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public interface IRule { Server choose(Object var1);void setLoadBalancer(ILoadBalancer var1); ILoadBalancer getLoadBalancer();
}
里面有一个choose方法，看看在RoundRobinRule中的具体实现吧。
代码语言：javascript
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public Server choose(Object key) {
return this.choose(this.getLoadBalancer(), key);
}public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {
// 如果没有负载均衡算法，返回null
if (lb == null) {
log.warn("no load balancer");
return null;
} else {
Server server = null;
int count = 0;while(true) { if (server == null && count++ < 10) { //获取状态为up(活着的)服务器 List<Server> reachableServers = lb.getReachableServers(); List<Server> allServers = lb.getAllServers(); int upCount = reachableServers.size(); int serverCount = allServers.size(); if (upCount != 0 && serverCount != 0) { int nextServerIndex = this.incrementAndGetModulo(serverCount); server = (Server)allServers.get(nextServerIndex); if (server == null) { Thread.yield(); } else { if (server.isAlive() && server.isReadyToServe()) { return server; } server = null; } continue; } log.warn("No up servers available from load balancer: " + lb); return null; } if (count >= 10) { log.warn("No available alive servers after 10 tries from load balancer: " + lb); } return server; } } }</code></pre></div></div><p>看看incrementAndGetModulo方法</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> private int incrementAndGetModulo(int modulo) { int current; int next; do { current = this.nextServerCyclicCounter.get(); next = (current + 1) % modulo; } while(!this.nextServerCyclicCounter.compareAndSet(current, next)); return next; }</code></pre></div></div><h2 id="65200" name="3.%E6%89%8B%E5%86%99%E8%BD%AE%E8%AF%A2%E7%AE%97%E6%B3%95">3.手写轮询算法</h2><h3 id="65201" name="3.1-8001%E5%92%8C8002%E5%BE%AE%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E6%94%B9%E9%80%A0">3.1 8001和8002微服务改造</h3><p>在8001和8002的PaymentController中加上这个方法，用于测试我们的自定义轮询：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0">@GetMapping("/lb")
public String getPaymentLB(){
return serverPort;
}
3.2 订单微服务改造
将订单微服务的负载均衡注解去掉
在springcloud包下新建lb.ILoadBalancer接口（自定义负载均衡机制（面向接口））
代码语言：javascript
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public interface LoadBalancer {// 传入具体的服务集合，返回服务实例 ServiceInstance instances(List<ServiceInstance> instances);
}
在lb包下新建自定义ILoadBalancer接口的实现类，实现负载均衡的核心逻辑。下面用到了CAS自旋锁的知识，让代码很健壮。
代码语言：javascript
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@Component
public class MyLB implements LoadBalancer {
// 新建一个原子整形实例,记录访问次数，使线程安全
private AtomicInteger visitCount = new AtomicInteger(0);public final int getAndIncrement() { int current; int next; do { current = visitCount.get(); //如果current是最大值，重新计算，否则加1（防止越界）, // 正常情况肯定不会出现越界的情况，但是我们可以学习源码这种方式，提升代码健壮性 next = current >= Integer.MAX_VALUE ? 0 : current + 1; // 当visitCount与current相等时，说明cas成功将visitCount更新为next,终止循环 // 当visitCount与current不相等时，说明有其他线程操作atomicInteger,返回true，取反为false，循环操作 } while (!this.visitCount.compareAndSet(current, next)); System.out.println("****访问次数:" + next); // 返回的next即visitCount自增成功后的值 return next; } @Override public ServiceInstance instances(List<ServiceInstance> instances) { // 轮询算法 int index = getAndIncrement() % instances.size(); return instances.get(index); }
}
接着在我们的OrderController代码逻辑里来引入自己的自旋锁吧。
代码语言：javascript
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@Resource
private ILoadBalancer iLoadBalancer;
@Resource
private DiscoveryClient discoveryClient;
@GetMapping("/payment/lb")
public String getPaymentLB(){
List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");
//判断服务有效
if (instances ==null || instances.size() <=0){
return null;
}
ServiceInstance serviceInstance = loadBalancer.instances(instances);
URI uri = serviceInstance.getUri();
System.out.println(uri);
return restTemplate.getForObject(uri+"/payment/lb",String.class);
}</code></pre></div></div><h3 id="65213" name="3.3-%E6%B5%8B%E8%AF%95">3.3 测试</h3><p>启动Eureka Server集群7001，7002，支付微服务集群8001，8002，订单80微服务。</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:88.65%"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1723319134236298374.png" /></div></div></div></figure>
