目录

一:Eureka注册中心

1. Eureka原理

2. 动手实践

①搭建EurekaServer

②服务注册

③服务发现 

二:Ribbon负载均衡

1. 负载均衡原理

2. 负载均衡策略

3. 懒加载

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一:Eureka注册中心

前面已经分析了,无论是SpringCloud还是SpringCloudAlibaba,两者的注册中心都有Eureka,所以现在就来学习一下Eureka。

Dubbo SpringCloud SpringCloudAlibaba 注册中心 zookeeper、Redis Eureka、Consul Nacos、Eureka 服务远程调用 Dubbo协议 Feign(http协议) Dubbo、Feign 配置中心 无 SpringCloudConfig SpringCloudConfig、Nacos 服务网关 无 SpringCloudGateway、Zuul SpringCloudGateway、Zuul 服务监控和保护 dubbo-admin,功能弱 Hystix Sentine

1. Eureka原理

服务调用出现的问题

①服务消费者该如何获取服务提供者的地址信息?--------》注册中心

②如果有多个服务提供者,消费者该如何选择?--------》负载均衡

③消费者如何得知服务提供者的健康状态?--------》心跳反应

Eureka的原理

在Eureka的结构当中,分为两个角色:

第一个角色:eureka-server(注册中心)服务端,记录和管理微服务。

第二个角色:user-service(服务提供者)和 order-service(服务消费者);不管是服务者还是消费者都是微服务,所以提供者和消费者统称为Eureka的客户端client。

①user-service在启动的那一刻,会把自己的信息注册给eureka;注册中心会记录服务器名称、IP端口等信息。此时如果有人想消费,就不需要自己去记录信息,直接找eureka,拉取服务器信息;这实际上就解决了上述的第一个问题。

②例如:此时拿到了3个记录信息,如何选呢?通过负载均衡的知识选出来一个,然后就可以远程调用发请求;这就解决了上述的第二个问题。

③那选出来的这个会不会是挂的呢?不会,因为提供者服务每隔30秒都会向eureka发一次心跳,来确认自己的状态;如果检测到不跳了、挂了,eureka就会把它从注册中心的列表中剔除掉,消费者就可以拉取到最新的信息;这就解决了上述的第三个问题。

总结:在Eureka架构中,微服务角色有两类

(1)EurekaServer:服务端,注册中心

作用:记录服务信息,进行心跳监控。

(2)EurekaClient:客户端

Provider:服务提供者,例如上述的 user-service

①注册自己的信息到EurekaServer。

②每隔30秒向EurekaServer发送心跳。

Consumer:服务消费者,例如上述的 order-service

①根据服务名称从EurekaServer拉取服务列表。

②基于服务列表做负载均衡,选中一个微服务后发起远程调用。

2. 动手实践

接下来就动手实践:总共分为三个部分:搭建注册中心、服务注册、服务发现。

①搭建EurekaServer

以下搭建信息是基于这篇博客的内容SpringCloud 【实用篇】| 服务拆分及远程调用http://t.csdnimg.cn/pj77E

第一步:创建Maven的独立项目eureka-server,引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-server的依赖

注:从这里也可以看出实际上Spring已经集成了Erueka,直接引入依赖使用即可!与我们后面学习的Nacos注册中心不同!

xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

cloud-demo

cn.itcast.demo

1.0

4.0.0

eureka-server

UTF-8

1.8

1.8

org.springframework.cloud

spring-cloud-starter-netflix-eureka-server

第二步:编写启动类,添加@EnableEurekaServer注解,表示自动装配的开关

package cn.itcast.eureka;

import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

@SpringBootApplication

// 假如@EnableEurekaServer注解

@EnableEurekaServer

public class EurekaApplication {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(EurekaApplication.class,args);

}

}

第三步:添加application.yml文件,配置信息

注:为什么还要配置eureka的地址信息,自己配置自己?

答:eureka自己也是一个微服务,在启动时,会将自己也注入到eureka上,为了以后集群之间通信去用,相互做注册进行通信。

#配置端口号

server:

port: 10086

#eureka的服务器名称

spring:

application:

name: eureka-server

#eureka的地址

eureka:

client:

service-url:

defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

启动eureka,进行访问

此时的注册列表就自己,把自己注册进去了!

②服务注册

将user-service服务和order-service服务注册到EurekaServer(已user-service为例),步骤如下:

第一步:在项目user-service引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-client的依赖

org.springframework.cloud

spring-cloud-starter-netflix-eureka-client

第二步:在application.yml文件,编写下面的配置:

spring:

application:

name: user-service #新加入的eureka服务器的名称

eureka: #新加入的eureka地址

client:

service-url:

defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka

启动order-service和user-service,此时的注册列表

此时的注册列表就把order-service和user-service项目注册进去了!

补充:我们可以将user-service多次启动, 模拟多实例部署,但为了避免端口冲突,需要修改端口设置:

此时的eureka页面

此时对于注册进去的user-service启动了两个实列!

③服务发现 

在order-service完成服务拉取:服务拉取是基于服务名称获取服务列表,然后在对服务列表做负载均衡。

第一步:修改OrderService的代码,修改访问的url路径,用服务名代替ip、端口:

// 原来是硬编码的方式,写死了

String url = "http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();

// 现在使用加入eureka注册中心的服务器名称代替IP和端口号

String url = "http://user-service/user/"+order.getUserId();

第二步:在order-service项目的启动类OrderApplication中的RestTemplate添加负载均衡注解@LoadBalanced:

package cn.itcast.order;

import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;

import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;

import org.springframework.context.annotation.Bean;

import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")

@SpringBootApplication

public class OrderApplication {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);

}

// 注册RestTemplate

@Bean

@LoadBalanced // 加入负载均衡的注解

public RestTemplate restTemplate(){

return new RestTemplate();

}

}

此时重启order-service,连续进行两次访问,此时应该访问UserApplication--->8081还是UserApplication2--->8082呢?

UserApplication日志信息显示:

UserApplication2日志信息显示:

发现两个是轮循方式访问,成功实现了负载均衡,至于负载均衡的原理下面会讲!

总结:

①搭建EurekaServer

引入eureka-server依赖;

启动类上添加@EnableEurekaServer注解;

在application.yml中配置eureka端口号、地址、服务器名称;

②服务注册

引入eureka-client依赖;

在application.yml中配置eureka地址、服务器名称;

③服务发现

用服务提供者的服务名称(代替端口号和IP)远程调用;

给注入的RestTemplate添加@LoadBalanced注解;

二:Ribbon负载均衡

前言:对于高版本的SpringCloud的Ribbon组件已经弃用了被Spring Cloud Loadbalancer替代!

前面我们用EurekaClient(注册中心)实现了服务的拉取和负载均衡,我们只是指定了一个服务器的名称、加了@LoadBalanced注解,一切就自动完成了!那么是什么时候进行的服务拉取?什么时候进行的负载均衡?负载均衡的原理是什么?策略是什么?接下来就学习SpringCloud的第二个组件Ribbon。

1. 负载均衡原理

order-service发起请求http://userservice/user/1,实际上这个请求并不是真实可用的地址,在浏览器是无法进行访问,是无法到达后面某个服务的;中间会被Ribbon把请求拦下来进行处理,去找到真实的地址;通过服务器名称userservice找eureka确定真实的地址(IP和Port),拉取服务,然后做负载均衡。

源码分析 

@LoadBalanced注解就相当于一个标记,标记RestTemplate发起的请要被Ribbon拦截。

// 注册RestTemplate

@Bean

@LoadBalanced // 假如负载均衡的注解

public RestTemplate restTemplate(){

return new RestTemplate();

}

 这个拦截的动作是通过LoadBalancerInterceptor类去完成的

这个类实现了ClientHttpRequestInterceptor接口(客户端Http请求的拦截器);会去拦截由客户端发起的Http请求;而RestTemplate就是发Http请求的客户端。

package org.springframework.cloud.client.loadbalancer;

import java.io.IOException;

import java.net.URI;

import org.springframework.http.HttpRequest;

import org.springframework.http.client.ClientHttpRequestExecution;

import org.springframework.http.client.ClientHttpRequestInterceptor;

import org.springframework.http.client.ClientHttpResponse;

import org.springframework.util.Assert;

public class LoadBalancerInterceptor implements ClientHttpRequestInterceptor {

private LoadBalancerClient loadBalancer;

private LoadBalancerRequestFactory requestFactory;

public LoadBalancerInterceptor(LoadBalancerClient loadBalancer, LoadBalancerRequestFactory requestFactory) {

this.loadBalancer = loadBalancer;

this.requestFactory = requestFactory;

}

public LoadBalancerInterceptor(LoadBalancerClient loadBalancer) {

this(loadBalancer, new LoadBalancerRequestFactory(loadBalancer));

}

// 重写的Intercept方法

public ClientHttpResponse intercept(final HttpRequest request, final byte[] body, final ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException {

URI originalUri = request.getURI();

String serviceName = originalUri.getHost();

Assert.state(serviceName != null, "Request URI does not contain a valid hostname: " + originalUri);

return (ClientHttpResponse)this.loadBalancer.execute(serviceName, this.requestFactory.createRequest(request, body, execution));

}

}

在重写的intercept方法上打断点

浏览器发送localhost:8080/order/101请求回到断点

拿到地址后,调用getHost方法拿到主机名

拿到服务器名称去找eureka完成服务的拉取;把服务器名称交给loadBalancer去执行,实际上loadBalancer对象就是一个RibbonLoadBalanceClient(负载均衡客户端)

execute方法就是执行的意思,所以要跟进这个方法,会进入RibbonLoadBalanceClient对象的excute方法(一些版本的Jar包会进入接口LoadBalanceClient的excute方法,在其实现类多打一个断点即可)

这个ILoadBalancer对象(实际上是DynamicServerListLoadBalance-动态服务列表负载均衡器)就可以拿到对应的服务(成功被拉取到服务列表)

拉取到服务列表,接下来就是进行负载均衡! 

此时getServer方法又调用了chooseServer方法,又去转到ZoneAwareLoadBalancer类调用父类的chooseServer方法

最终调用到BaseLoadBalancer类的rule类的choose方法

rule类是一个IRule接口,默认的负载均衡规则ZoneAvoidanceRule

这个接口还有其它负载均衡规则的实现类

负载均衡流程

2. 负载均衡策略

上面我们学写了负载均衡的原理,知道IRule接口决定了负载均衡的策略;接下来就分析IRule接口有哪些实现,以及将来如何修改每个实现!

Ribbon的负载均衡规则是一个叫做IRule的接口来定义的,每一个子接口都是一种规则:

 常见的负载均衡策略

内置负载均衡规则类 规则描述 RoundRobinRule 简单轮询服务列表来选择服务器。 AvailabilityFilteringRule 对以下两种服务器进行忽略:  (1)在默认情况下,这台服务器如果3次连接失败,这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒,如果再次连接失败,短路的持续时间就会几何级地增加。 (2)并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高,配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限,可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。 WeightedResponseTimeRule 为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长,这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器,这个权重值会影响服务器的选择。 ZoneAvoidanceRule 以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类,这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。(先分区域,在区域内在轮循) BestAvailableRule 忽略那些短路的服务器,并选择并发数较低的服务器。 RandomRule 随机选择一个可用的服务器。 RetryRule 重试机制的选择逻辑

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则,有两种方式:

第一种方式:在OrderApplication启动类中注册新的Rule-------这是全局的配置

package cn.itcast.order;

import com.netflix.loadbalancer.IRule;

import com.netflix.loadbalancer.RandomRule;

import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;

import org.springframework.boot.SpringApplication;

import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;

import org.springframework.context.annotation.Bean;

import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")

@SpringBootApplication

public class OrderApplication {

public static void main(String[] args) {

SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);

}

// 注册RestTemplate

@Bean

@LoadBalanced // 加入负载均衡的注解

public RestTemplate restTemplate(){

return new RestTemplate();

}

// 修改负载均衡的规则---随机

@Bean

public IRule randomRule(){

return new RandomRule();

}

}

第二种方式:在application.yml文件中修改配置-------针对某个服务进行配置

user-service: # 给某个微服务配置负载均衡规则,微服务的名称

ribbon:

NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule #负载均衡规则

3. 懒加载

Ribbon默认是采用懒加载,即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient,请求时间会很长。

而饥饿加载则会在项目启动时创建,降低第一次访问的耗时,通过下面配置开启饥饿加载:

ribbon:

eager-load:

enabled: true # 开启饥饿加载,clients是一个集合,后面可以配多个

clients:

- user-service # 指定对user-service这个服务饥饿加载

Ribbon负载均衡总结

①Ribbon负载均衡规则:规则接口是IRule,默认实现是ZoneAvoidanceRule,根据区域选择服务列表,然后轮询。

②负载均衡自定义方式

代码方式:配置灵活,但修改时需要重新打包发布;

配置方式:直观,方便,无需重新打包发布,但是无法做全局配置;

③饥饿加载:开启饥饿加载,指定饥饿加载的微服务名称。

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