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Spring Cloud LoadBalancer：替代Ribbon的负载均衡组件

前不久，我把Mall微服务版本全面升级了，在通过Gateway网关调用其他服务的时候，出现了Service Unavailable的问题。排查原因时发现作为负载均衡组件的Ribbon被弃用了，作为Netflix开源的一个组件，Ribbon早已进入维护状态。现在推荐使用的是Loadbalancer，今天我们就来聊聊Loadbalancer的使用！

LoadBalancer简介

LoadBalancer是Spring Cloud官方提供的负载均衡组件，可用于替代Ribbon。其使用方式与Ribbon基本兼容，可以从Ribbon进行平滑过渡。

使用

下面介绍下LoadBalancer的基本使用，我们将使用Nacos作为注册中心，通过nacos-loadbalancer-service和nacos-user-service两个服务间的相互调用来进行演示。

负载均衡

我们将使用RestTemplate来演示下LoadBalancer的负载均衡功能。

首先在nacos-loadbalancer-service模块的pom.xml文件中添加LoadBalancer相关依赖；

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

然后创建Java配置类，用于配置RestTemplate，同时使用@LoadBalanced注解赋予其负载均衡能力；

/**
 * RestTemplate相关配置
 * Created by macro on 2019/8/29.
 */
@Configuration
public class RestTemplateConfig {

    @Bean
    @ConfigurationProperties(prefix = "rest.template.config")
    public HttpComponentsClientHttpRequestFactory customHttpRequestFactory() {
        return new HttpComponentsClientHttpRequestFactory();
    }

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

在application.yml中可以使用自定义配置对RestTemplate的调用超时进行配置；

rest:
  template:
    config: # RestTemplate调用超时配置
      connectTimeout: 5000
      readTimeout: 5000

然后在Controller中使用RestTemplate进行远程调用；

/**
 * Created by macro on 2019/8/29.
 */
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserLoadBalancerController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @Value("${service-url.nacos-user-service}")
    private String userServiceUrl;

    @GetMapping("/{id}")
    public CommonResult getUser(@PathVariable Long id) {
        return restTemplate.getForObject(userServiceUrl + "/user/{1}", CommonResult.class, id);
    }

    @GetMapping("/getByUsername")
    public CommonResult getByUsername(@RequestParam String username) {
        return restTemplate.getForObject(userServiceUrl + "/user/getByUsername?username={1}", CommonResult.class, username);
    }

    @GetMapping("/getEntityByUsername")
    public CommonResult getEntityByUsername(@RequestParam String username) {
        ResponseEntity<CommonResult> entity = restTemplate.getForEntity(userServiceUrl + "/user/getByUsername?username={1}", CommonResult.class, username);
        if (entity.getStatusCode().is2xxSuccessful()) {
            return entity.getBody();
        } else {
            return new CommonResult("操作失败", 500);
        }
    }

    @PostMapping("/create")
    public CommonResult create(@RequestBody User user) {
        return restTemplate.postForObject(userServiceUrl + "/user/create", user, CommonResult.class);
    }

    @PostMapping("/update")
    public CommonResult update(@RequestBody User user) {
        return restTemplate.postForObject(userServiceUrl + "/user/update", user, CommonResult.class);
    }

    @PostMapping("/delete/{id}")
    public CommonResult delete(@PathVariable Long id) {
        return restTemplate.postForObject(userServiceUrl + "/user/delete/{1}", null, CommonResult.class, id);
    }
}

在nacos-user-service中我们已经实现了这些接口，可以提供给nacos-loadbalancer-service服务进行远程调用；

然后启动一个nacos-loadbalancer-service，和两个nacos-user-service，此时Nacos中会显示如下服务；

此时通过nacos-loadbalancer-service调用接口进行测试，会发现两个nacos-user-service交替打印日志信息，使用的是轮询策略，访问地址：http://localhost:8308/user/1

声明式服务调用

当然LoadBalancer除了使用RestTemplate来进行远程调用，还可以使用OpenFeign来进行声明式服务调用，下面我们就来介绍下。

首先nacos-loadbalancer-service模块的pom.xml文件中添加OpenFeign的相关依赖；

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

然后在OpenFeign的客户端接口中声明好需要调用的服务接口以及调用方式；

/**
 * Created by macro on 2019/9/5.
 */
@FeignClient(value = "nacos-user-service")
public interface UserService {
    @PostMapping("/user/create")
    CommonResult create(@RequestBody User user);

    @GetMapping("/user/{id}")
    CommonResult<User> getUser(@PathVariable Long id);

    @GetMapping("/user/getByUsername")
    CommonResult<User> getByUsername(@RequestParam String username);

    @PostMapping("/user/update")
    CommonResult update(@RequestBody User user);

    @PostMapping("/user/delete/{id}")
    CommonResult delete(@PathVariable Long id);
}

再在Controller中使用OpenFeign的客户端接口来调用远程服务；

/**
 * Created by macro on 2019/8/29.
 */
@RestController
@RequestMapping("/userFeign")
public class UserFeignController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/{id}")
    public CommonResult getUser(@PathVariable Long id) {
        return userService.getUser(id);
    }

    @GetMapping("/getByUsername")
    public CommonResult getByUsername(@RequestParam String username) {
        return userService.getByUsername(username);
    }

    @PostMapping("/create")
    public CommonResult create(@RequestBody User user) {
        return userService.create(user);
    }

    @PostMapping("/update")
    public CommonResult update(@RequestBody User user) {
        return userService.update(user);
    }

    @PostMapping("/delete/{id}")
    public CommonResult delete(@PathVariable Long id) {
        return userService.delete(id);
    }
}

如果你想设置下OpenFeign的超时配置的话，可以在application.yml中添加如下内容；

feign:
  client:
    config:
      default: # Feign调用超时配置
        connectTimeout: 5000
        readTimeout: 5000

接下来通过测试接口调用远程服务，发现可以正常调用，访问地址：http://localhost:8308/userFeign/1

服务实例缓存

LoadBalancer为了提高性能，不会在每次请求时去获取实例列表，而是将服务实例列表进行了本地缓存。

默认的缓存时间为35s，为了减少服务不可用还会被选择的可能性，我们可以进行如下配置。

spring:
  cloud:
    loadbalancer:
      cache: # 负载均衡缓存配置
        enabled: true # 开启缓存
        ttl: 5s # 设置缓存时间
        capacity: 256 # 设置缓存大小

HTTP请求转换

如果你想在每次远程调用中传入自定义的请求头的话，可以试试LoadBalancerRequestTransformer，通过它可以对原始请求进行一定的转换。

首先我们需要配置好LoadBalancerRequestTransformer的Bean实例，这里我们将ServiceInstance的instanceId放入到请求头X-InstanceId中；

/**
 * LoadBalancer相关配置
 * Created by macro on 2022/7/26.
 */
@Configuration
public class LoadBalancerConfig {
    @Bean
    public LoadBalancerRequestTransformer transformer() {
        return new LoadBalancerRequestTransformer() {
            @Override
            public HttpRequest transformRequest(HttpRequest request, ServiceInstance instance) {
                return new HttpRequestWrapper(request) {
                    @Override
                    public HttpHeaders getHeaders() {
                        HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
                        headers.putAll(super.getHeaders());
                        headers.add("X-InstanceId", instance.getInstanceId());
                        return headers;
                    }
                };
            }
        };
    }
}

然后修改nacos-user-service中的代码，打印获取到的请求头X-InstanceId的信息；

/**
 * Created by macro on 2019/8/29.
 */
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
    @GetMapping("/{id}")
    public CommonResult<User> getUser(@PathVariable Long id) {
        User user = userService.getUser(id);
        LOGGER.info("根据id获取用户信息，用户名称为：{}", user.getUsername());
        ServletRequestAttributes servletRequestAttributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = servletRequestAttributes.getRequest();
        String instanceId = request.getHeader("X-InstanceId");
        if (StrUtil.isNotEmpty(instanceId)) {
            LOGGER.info("获取到自定义请求头:X-InstanceId={}", instanceId);
        }
        return new CommonResult<>(user);
    }
}

接下来访问接口进行测试，nacos-user-service控制台将打印如下日志，发现自定义请求头已经成功传递了，访问地址：http://localhost:8308/user/1

2022-07-26 15:05:19.920  INFO 14344 --- [nio-8206-exec-5] c.macro.cloud.controller.UserController  : 根据id获取用户信息，用户名称为：macro
2022-07-26 15:05:19.921  INFO 14344 --- [nio-8206-exec-5] c.macro.cloud.controller.UserController  : 获取到自定义请求头:X-InstanceId=192.168.3.227#8206#DEFAULT#DEFAULT_GROUP@@nacos-user-service

总结

今天通过对LoadBalancer的一波实践我们可以发现，使用LoadBalancer和Ribbon的区别其实并不大，主要是一些配置方式的相同。如果你之前使用过Ribbon的话，基本上可以无缝切换到LoadBalancer。

参考资料

官方文档：https://docs.spring.io/spring-cloud-commons/docs/current/reference/html/#spring-cloud-loadbalancer

项目源码地址

https://github.com/macrozheng/springcloud-learning/tree/master/nacos-loadbalancer-service

Spring Cloud LoadBalancer：替代Ribbon的负载均衡组件

# Spring Cloud LoadBalancer：替代Ribbon的负载均衡组件

# LoadBalancer简介

# 使用

# 负载均衡

# 声明式服务调用

# 服务实例缓存

# HTTP请求转换

# 总结

# 参考资料

# 项目源码地址

# 公众号

Spring Cloud LoadBalancer：替代Ribbon的负载均衡组件

LoadBalancer简介

使用

负载均衡

声明式服务调用

服务实例缓存

HTTP请求转换

总结

参考资料

项目源码地址

公众号