【云原生&微服务一】SpringCloud之Ribbon实现负载均衡详细案例（集成Eureka、Ribbon）

一、负载均衡概述

在分布式 或 微服务架构中，服务的提供者往往有多个实例 会注册到服务注册中心中，服务消费者需要使用服务时，需要决定使用哪个服务提供者，这正是负载均衡的体现。
负载均衡也可以理解为：将用户的请求平摊分配到每个服务器上，尽可能的压榨每台服务器的带宽、性能。

负载均衡的方式有两种：

• 服务端负载均衡 > 像以前的老架构，通过nginx对请求做负载均衡，然后下发到指定的tomcat。
• 客户端负载均衡 > client获取到所有的service实例，然后做负载均衡规则。例如：Ribbon、Feign

本文我们针对SpringCloud如何集成Ribbon实现负载均衡做一个讨论。

注：（版本信息）–

二、Ribbon实现负载均衡

整体项目目录包括三个Module，分别为：eureka-server、ribbon-feign-sample、ribbon-feign-sample-consumer。

其中eureka-server作为服务注册中心、ribbon-feign-sample作为服务提供者、ribbon-feign-sample-consumer作为服务消费者。

Ribbon 与 RestTemplate 配合使用，实现了微服务之间的调用。

0、最上层父项目spring-cloud-center的pom.xml文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><projectxmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.3.7.RELEASE</version><relativePath/><!-- lookup parent from repository --></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><packaging>pom</packaging><!--子模块--><modules><module>ribbon-feign-sample</module><module>ribbon-feign-sample-consumer</module><module>eureka-server</module></modules><artifactId>spring-cloud-center</artifactId><groupId>com.saint</groupId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><name>spring-cloud-center</name><properties><java.version>1.8</java.version></properties><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId><version>2.3.7.RELEASE</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><!--整合spring cloud--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>Hoxton.SR8</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><!--整合spring cloud alibaba--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>2.2.5.RELEASE</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement><build><plugins><!-- java编译插件 --><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><configuration><source>1.8</source><target>1.8</target><encoding>UTF-8</encoding></configuration></plugin><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build></project>

关于Spring-cloud和SpringBoot的版本对应关系，参考博文：SpringBoot、SpringCloud、SpringCloudAlibaba的版本对应关系。

1、搭建服务注册中心eureka-server

eureka-server整体代码结构目录如下：

其整体很简单、仅仅包含一个pom.xml文件、一个配置文件、一个启动类。

1、pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><projectxmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><parent><artifactId>spring-cloud-center</artifactId><groupId>com.saint</groupId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><artifactId>eureka-server</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><description>eureka-server</description><dependencies><!--集成Eureka-server--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId><optional>true</optional></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId></dependency></dependencies></project>

2、修改配置文件application.yml

server:port:10010spring:application:name: eureka-server
eureka:client:# 把自身注册到Eureka-server中register-with-eureka:true# 服务注册中心不需要去检索其他服务fetch-registry:false# 指定服务注册中心的位置service-url:defaultZone: http://localhost:10010/eureka
  instance:hostname: localhost

3、修改启动类

packagecom.saint;importorg.springframework.boot.SpringApplication;importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;importorg.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;/**
 * @author Saint
 */@EnableEurekaServer@SpringBootApplicationpublicclassEurekaServerApplication{publicstaticvoidmain(String[] args){SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class, args);}}

这里和普通的启动有一个区别：需要加上

@EnableEurekaServer

注解开启Eureka-Server。

4、启动eureka-server

启动成功后，控制台输出如下：

进入到eureka-server 的dashboard，可以看到eureka-server已经上线：

2、搭建服务提供者ribbon-feign-sample

ribbon-feign-sample整体代码结构目录如下：

其中包含一个pom.xml文件、一个配置文件、一个启动类、一个Controller。

1、pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><projectxmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><parent><artifactId>spring-cloud-center</artifactId><groupId>com.saint</groupId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><artifactId>ribbon-feign-sample</artifactId><groupId>com.saint</groupId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><description>ribbon test service provider</description><dependencies><!--集成eureka-client--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId><optional>true</optional></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId></dependency></dependencies></project>

2、修改配置文件application.yml

server:port:8081spring:application:name: greeting-service
eureka:client:# 将当前服务注册到服务注册中心service-url:defaultZone: http://localhost:10010/eureka

3、修改启动类

packagecom.saint;importorg.springframework.boot.SpringApplication;importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;importorg.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;/**
 * Saint
 */@SpringBootApplication@EnableEurekaClientpublicclassRibbonFeignSampleApplication{publicstaticvoidmain(String[] args){SpringApplication.run(RibbonFeignSampleApplication.class, args);}}

这里和普通的启动有一个区别：需要加上

@EnableEurekaClient

注解开启eureka-client。

4、编写GreetingController

packagecom.saint.controller;importorg.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;importorg.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;importorg.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;importorg.springframework.web.bind.annotation.RestController;/**
 * @author Saint
 */@RestController@RequestMapping("/greeting")publicclassGreetingController{@GetMapping("/sayHello/{name}")publicStringsayHello(@PathVariable("name")String name){System.out.println("接收到了请求调用 + "+ name);return"Hello, "+ name;}}

5、启动GREETING-SERVICE服务实例1（8081端口）

服务启动成功后，控制台输出如下：

再看eureka-server dashboard中多了一个

GREETING-SERVICE

服务，并且其有一个实例

192.168.3.32:greeting-service:8081

。

6、启动GREETING-SERVICE服务实例2（8082端口）

**1> 修改

RibbonFeignSampleApplication

的配置：**

2> 复制出一个RibbonFeignSampleApplication配置：

**3> 修改第二启动类配置名为：

RibbonFeignSampleApplication-8082

，启动端口为

8082

：**

**4> 运行

RibbonFeignSampleApplication-8082

：**

**5> 启动之后，看eureka-server dashboard中

GREETING-SERVICE

服务多了一个实例

192.168.3.32:greeting-service:8082

：**

3、搭建服务消费者ribbon-feign-sample-consumer

ribbon-feign-sample-consumer整体代码结构目录如下：

其包含一个pom.xml文件、一个application配置文件、一个启动类、一个Http负载均衡配置类、一个Controller。

1、pom.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><projectxmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><parent><artifactId>spring-cloud-center</artifactId><groupId>com.saint</groupId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><artifactId>ribbon-feign-sample-consumer</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><description>ribbon test service provider</description><dependencies><!--集成ribbon--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId></dependency><!--集成eureka-client--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId><optional>true</optional></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-autoconfigure</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency></dependencies></project>

2、修改配置文件application.yml

server:port:9090spring:application:name: consumer-service
eureka:client:# 将当前服务注册到服务注册中心service-url:defaultZone: http://localhost:10010/eureka

注：服务端口为9090，后面我们进行接口调用的时候会用到。

3、修改启动类

packagecom.saint;importorg.springframework.boot.SpringApplication;importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;importorg.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;/**
 * Saint
 */@SpringBootApplication@EnableEurekaClientpublicclassRibbonFeignSampleConsumerApplication{publicstaticvoidmain(String[] args){SpringApplication.run(RibbonFeignSampleConsumerApplication.class, args);}}

4、修改HTTP负载均衡配置类–HttpConfig

packagecom.saint.config;importorg.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;importorg.springframework.context.annotation.Bean;importorg.springframework.context.annotation.Configuration;importorg.springframework.web.client.RestTemplate;/**
 * Http配置类
 *
 * @author Saint
 */@ConfigurationpublicclassHttpConfig{@Bean@LoadBalancedpublicRestTemplaterestTemplate(){returnnewRestTemplate();}}

HttpConfig类的作用：对RestTemple的调用使用Ribbon做负载均衡，将RestTemplate注入到Spring IOC容器中。

5、编写ConsumerController

packagecom.saint.controller;importorg.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;importorg.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;importorg.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;importorg.springframework.web.bind.annotation.RestController;importorg.springframework.web.client.RestTemplate;/**
 * @author Saint
 */@RestControllerpublicclassConsumerController{@AutowiredprivateRestTemplate restTemplate;@RequestMapping("/say/{name}")publicStringgetHello(@PathVariable("name")String name){String res = restTemplate.getForObject("http://GREETING-SERVICE/greeting/sayHello/"+ name,String.class);return res;}}

ConsumerController中通过RestTemplate调用

http://GREETING-SERVICE/greeting/sayHello/{name}

。

6、启动ribbon-feign-sample-consumer

启动成功后，看eureka-server dashboard中多了一个

CONSUMER-SERVICE

服务，并且其有一个实例

192.168.3.32:consumer-service:9090

。

4、使用浏览器进行调用服务消费者

上述步骤中，我们已经依次启动了eureka-server、ribbon-feign-sample-8081、ribbon-feign-sample-8082、ribbon-feign-sample-consumer；三个服务、四个实例。

此处我们针对服务消费者

ribbon-feign-sample-consumer

做四次接口调用，分别为：

1. http://localhost:9090/say/saint
2. http://localhost:9090/say/saint2
3. http://localhost:9090/say/saint3
4. http://localhost:9090/say/saint4

然后我们去看ribbon-feign-sample-8081、ribbon-feign-sample-8082的控制台输出：

1> ribbon-feign-sample-8081控制台输出：

2> ribbon-feign-sample-8082控制台输出：

3> 结果说明：
我们可以发现，四个请求，ribbon-feign-sample-8081和ribbon-feign-sample-8082各分担了两个请求。其中ribbon-feign-sample-8081服务实例承担了请求：http://localhost:9090/say/saint2、http://localhost:9090/say/saint4，而ribbon-feign-sample-8082服务实例承担了请求：http://localhost:9090/say/saint、http://localhost:9090/say/saint3。

从现象上来看，已经Ribbon实现了负载均衡，并且默认是按照轮询的方式。

下文我们接着讨论 Ribbon是如何实现负载均衡（源码分析）？