Ribbon真的会被Spring Cloud Loadbalancer替代吗？

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2023年02月18日 15:40 · 阅读数 67

Spring Cloud版本如果Hoxton.M2 RELEASED版本之前的，Nacos Discovery默认是集成了Ribbon的，但是最新Alibaba-Nacos-Discovery在Hoxton.M2 RELEASED版本之后弃用了Ribbon，使用Spring Cloud Loadbalancer作为客户端的负载均衡组件。从Spring Cloud 2020版本开始，Spring Cloud移除了 Ribbon，使用Spring Cloud Loadbalancer作为客户端的负载均衡组件。

Nacos最新版本

1️⃣ Nacos 2021版本已经没有自带Ribbon的整合，所以需要引入另一个支持的jar包loadbalancer; 2️⃣ Nacos 2021版本已经取消了对Ribbon的支持，所以无法通过修改Ribbon负载均衡的模式来实现Nacos提供的负载均衡模式。

使用nacos 2021.1版本实现负载均衡

2021.0.1版本的nacos-discovery移除了Ribbon依赖:

<dependency>
 <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
 <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
 <version>2021.1</version>
</dependency>

这个包已经移除了Ribbon支持，如果需要实现负载均衡，官方推荐替代方案是采用Spring Cloud LoadBalancer，对应的依赖：

<dependency>
 <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
 <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
</dependency>

Spring Cloud LoadBalancer

Spring Cloud LoadBalancer发展渊源：

2017年Spring开始尝试开发新的项目Spring Cloud LoadBalancer替代Ribbon，项目托管在spring-cloud-incubator孵化器
经过N个月的时间，Spring突然将项目标记归档迁移到了Spring Cloud Common
目前Spring Cloud Common最新版本为已经迭代至4.0.1。

Ribbon真的会被Spring Cloud Loadbalancer替代吗？

Spring Cloud LoadBalancer官方文档

Spring Cloud提供了自己的客户端负载均衡器抽象和实现。对于负载均衡机制，增加了ReactiveLoadBalancer接口，并提供了基于Round-Robin和Random的实现。为了从响应式服务中选择实例，使用了ServiceInstanceListSupplier。目前，我们支持基于服务发现的ServiceInstanceListSupplier实现，该实现使用类路径中可用的发现客户端从服务发现中检索可用实例。

可以通过设置spring.cloud.loadbalancer.enabled的值为false来禁用Spring Cloud LoadBalancer。

之前版本是通过以下方式实现负载均衡：

package com.jacklin.mamba.config;

import com.netflix.loadbalancer.IRule;
import com.netflix.loadbalancer.RandomRule;
import com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

/**
 * 配置RestTemplate
 *
 */
@Configuration
public class RestTemplateConfig {

    /**
     * 为restTemplate整合ribbon
     */
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }

    /**
     * Ribbon 自带的负载均衡策略有如下几个:
     * 1.AvailabilityFilteringRule: 先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，以及并发连接数超过阈值的服务，剩下的服务，使用轮询策略
     * 2.BestAvailableRule: 先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，然后选择一个并发量最小的服务
     * 3.ZoneAvoidanceRule: 复合判断 server 所在区域的性能和 server 的可用性选择服务器
     * 4.RandomRule: 随机负载均衡
     * 5.RoundRibbonRule：轮询，人人有份
     * 6.RetryRule：先轮询，如果获取失败则在指定时间内重试，重新轮询可用的服务
     * 7.WeightedResponseTimeRule：根据平均响应时间计算所有服务的权重，响应越快的服务权重越高，越容易被选中。
     */
    @Bean
    public IRule myCustomRule() {
        //轮询策略负载均衡算法，人人有份
        return new RoundRobinRule();
    }
}

在注册bean的同时，添加@LoadBalanced负载均衡注解，赋予RestTemplate负载均衡能力，默认的负载均衡算法是：轮训方式。

Spring Cloud LoadBalancer原理

LoadBalancerClient

LoadBalancerClient作为负载均衡客户端，用于进行负载均衡逻辑，从服务列表中选择出一个服务地址进行调用，其内部方法为：

public interface LoadBalancerClient extends ServiceInstanceChooser {

   <T> T execute(String serviceId, LoadBalancerRequest<T> request) throws IOException;

   <T> T execute(String serviceId, ServiceInstance serviceInstance, LoadBalancerRequest<T> request) throws IOException;

   URI reconstructURI(ServiceInstance instance, URI original);
}

在LoadBalancerClient中存在两个executor()方法，都是用于执行请求的，reconstructURI()方法用来重构URL，LoadBalancerClient的默认实现类为BlockingLoadBalancerClient，BlockingLoadBalancerClient对象中存在两个choose()方法，分别实现重写了ServiceInstanceChooser的两个choose()方法。

Ribbon真的会被Spring Cloud Loadbalancer替代吗？

ReactiveLoadBalancer

Ribbon真的会被Spring Cloud Loadbalancer替代吗？

上图可以看出，ReactorLoadBalancer即可继承ReactiveLoadBalancer接口，默认情况下使用的ReactiveLoadBalancer实现是RoundRobinLoadBalancer。要切换到不同的实现，无论是选择的服务还是所有服务，都可以使用自定义LoadBalancer配置机制，通过查看源码，ReactiveLoadBalancer提供了choose方法：

public interface ReactorLoadBalancer<T> extends ReactiveLoadBalancer<T> {

   /**
    * Choose the next server based on the load balancing algorithm.
    */
   @SuppressWarnings("rawtypes")
   Mono<Response<T>> choose(Request request);

   default Mono<Response<T>> choose() {
      return choose(REQUEST);
   }

}

ReactorServiceInstanceLoadBalancer

ReactorServiceInstanceLoadBalancer作为ReactiveLoadBalancer的实现，默认提供了两种不同的负载均衡器，分别是：RandomLoadBalancer(随机负载均衡器)和RoundRobinLoadBalancer（轮询负载均衡器），在需要自定义负载均衡规则的时候我们只需要通过实现ReactorServiceInstanceLoadBalancer，重写choose方法即可。

接下来，需要在新的版本上实现RestTemplate负载均衡策略调用，结合Spring官方案例，需要自定义LoadBalancer配置机制来实现负载均衡，首先自定义负载均衡策略配置：

自定义负载均衡策略CustomLoadBalancerConfiguration

import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.core.RandomLoadBalancer;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.core.ReactorLoadBalancer;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.core.RoundRobinLoadBalancer;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.core.ServiceInstanceListSupplier;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.support.LoadBalancerClientFactory;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.core.env.Environment;

/**
 * Spring Cloud LoadBalancer替代Ribbon实现 随机/轮训 方式负载均衡策略配置
 *
 * @author: austin
 * @since: 2023/2/4 15:14
 */
public class CustomLoadBalancerConfiguration {

    /**
     * 自定义负载均衡策略（随机/轮训）
     *
     * @return ReactorLoadBalancer
     */
    @Bean
    ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> randomLoadBalancer(Environment environment, LoadBalancerClientFactory factory) {
        String name = environment.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME);
        return new RandomLoadBalancer(factory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class), name);           //随机
        //return new RoundRobinLoadBalancer(factory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class), name);     // 轮训
    }
}

接着在RestTemplate配置上通过@LoadBalancerClient指定注入对应策略配置：

import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.annotation.LoadBalancerClients;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

/**
 * 配置我们自定义的LoadBalancer策略，注：这里的类为注入Bean的类，而非负载均衡的实现类
 *
 * @author austin
 * @date 2023/2/4 10:23
 */
@Configuration
@LoadBalancerClients(defaultConfiguration = {CustomLoadBalancerConfiguration.class})
public class CustomRestTemplateConfig {

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

在内容中心服务启动类添加：@LoadBalancerClient(value = "CLOUD-CONTENT-CENTER-SERVICE", configuration = CustomRestTemplateConfig.class)

/**
 * 内容中心服务启动类
 *
 * @author austin
 */
@MapperScan(basePackages = "com.jacklin.mamba.mapper")
@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
@LoadBalancerClient(value = "CLOUD-CONTENT-CENTER-SERVICE", configuration = CustomRestTemplateConfig.class)
public class MambaContentCenterApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MambaContentCenterApplication.class, args);
    }

}

✔此时，RestTemplate已经具备了负载均衡器的能力，采用的负载均衡策略为：轮训方式负载均衡，下面我以内容中心调用用户中心为例，测试Spring Cload LoadBalancer的轮训负载均衡策略是否生效，目前内容中心服务实例地址为：http://localhost:9081 用户中心服务分别启动了两个实例，实例1：http://localhost:8081，实例2：http://localhost:8082，现在内容中心通过调用用户中心获取用户信息，对应的Nacos注册的实例信息如下图所示：

Ribbon真的会被Spring Cloud Loadbalancer替代吗？

访问：http://localhost:9081/post/1 , 查看内容中心控制台：

2023-02-10 01:39:19.435 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] ---> GET http://user-center/users/1 HTTP/1.1
2023-02-10 01:39:19.435 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] ---> END HTTP (0-byte body)
2023-02-10 01:39:19.440 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] <--- HTTP/1.1 200 (5ms)
2023-02-10 01:39:19.441 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] connection: keep-alive
2023-02-10 01:39:19.441 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] content-type: application/json
2023-02-10 01:39:19.441 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] date: Thu, 09 Feb 2023 17:39:19 GMT
2023-02-10 01:39:19.441 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] keep-alive: timeout=60
2023-02-10 01:39:19.441 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] transfer-encoding: chunked
2023-02-10 01:39:19.441 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] 
2023-02-10 01:39:19.441 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] {"id":1,"wechat":"jacklin0828","nickname":"austin","roles":"admin","avatar":"https://w.wallhaven.cc/full/6o/wallhaven-6o6orw.png","createTime":"2021-12-16","updateTime":"2021-12-16","bonus":300}
2023-02-10 01:39:19.441 DEBUG 29144 --- [io-9081-exec-10] c.j.m.feignClient.UserCenterFeignClient  : [UserCenterFeignClient#findById] <--- END HTTP (194-byte body)

观察用户中心服务的日志打印，不同实例分别被调用了5次：

Ribbon真的会被Spring Cloud Loadbalancer替代吗？

说明使用Spring Cloud Balancer配置的负载均衡规则已经生效👏👏👏...

🤔思考：

如果我们想实现 同集群下优先调用 的负载均衡算法，基于上面两种设计思想，我提供了具体实现思路如下：

同集群下优先调用

自定义负载均衡器NacosSameClusterPreferenceLoadBalancer
利用NacosLoadBalancer自带的负载均衡策略（推荐）

实现思路：

先找到指定服务的所有实例instanceA
过滤出相同集群的所有实例instanceB
如果发现同集群的instanceB为空，才跨集群调用instanceA
基于权重的负载均衡，返回1个可调用的健康实例。

总结

Spring Cloud LoadBalancer与Spring Cloud Ribbon通过RestTemplate做负载均衡，他们之前的对比如下：

1️⃣ 都是使用LoadBalancerInterceptor作为RestTemplate的拦截器。 2️⃣ 在LoadBalancerInterceptor中持有LoadBalancerClient对象，在Spring Cloud LoadBalancer中是BlockingLoadBalancerClient，在Spring Cloud Ribbon中是RibbonLoadBalancerClient。 3️⃣ LoadBalancerClient中持有NamedContextFactory对象，在Spring Cloud LoadBalancer中是LoadBalancerClientFactory，在Spring Cloud Ribbon中是SpringClientFactory。 4️⃣ Spring Cloud LoadBalancer通过实现ReactorServiceInstanceLoadBalancer接口自定义负载均衡器，Spring Cloud Ribbon通过实现ILoadBalancer接口。 5️⃣ Spring Cloud LoadBalancer通过注解@LoadBalancerClient或@LoadBalancerClients实现自定义配置，Spring Cloud Ribbon也可以使用这两个注解，另外还可以使用@RibbonClient或@RibbonClients。 6️⃣ Spring Cloud LoadBalancer支持响应式编程负载均衡，即结合Spring Web Flux使用，Spring Cloud Ribbon是不支持的。 7️⃣ 目前Ribbon提供的负载均衡算法实现较Spring Cloud LoadBalancer更丰富。

好了，本篇文章介绍到此结束了，如果文章内容对你有所帮助，欢迎点赞👍+评论💬+收藏❤，我是：👨‍🎓austin流程枫，我们下期见👏👏👏~

转载自:https://juejin.cn/post/7199000755871858744

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