关于ribbon:Ribbon-负载均衡流程

Ribbon – 初始化中提到了，@LoadBalanced注解的 RestTemplate 会注入拦截器 LoadBalancerInterceptor，咱们看看LoadBalancerInterceptor 是怎么做的。

LoadBalancerInterceptor#intercept

这里次要是通过 URL 把 serviceId 取出来，而后调用 LoadBalancerClient 的execute办法。

@Override
public ClientHttpResponse intercept(final HttpRequest request, final byte[] body,
        final ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException {final URI originalUri = request.getURI();
    // 这个就是咱们注册到注册核心的服务名称
    String serviceName = originalUri.getHost();
    Assert.state(serviceName != null,
            "Request URI does not contain a valid hostname:" + originalUri);
    return this.loadBalancer.execute(serviceName,
            this.requestFactory.createRequest(request, body, execution));
}

RibbonLoadBalancerClient#execute

次要是获取 ILoadBalancer 和Server，通过 Server 进行近程调用。这个 server 曾经是有对应的 IP 和端口了。

public <T> T execute(String serviceId, LoadBalancerRequest<T> request, Object hint)
        throws IOException {
    // 获取 ILoadBalancer
    ILoadBalancer loadBalancer = getLoadBalancer(serviceId);
    // 通过 ILoadBalancer 获取 Server
    Server server = getServer(loadBalancer, hint);
    if (server == null) {throw new IllegalStateException("No instances available for" + serviceId);
    }
    // 近程调用
    RibbonServer ribbonServer = new RibbonServer(serviceId, server,
            isSecure(server, serviceId),
            serverIntrospector(serviceId).getMetadata(server));

    return execute(serviceId, ribbonServer, request);
}

RibbonLoadBalancerClient#getLoadBalancer 会调用 SpringClientFactory#getLoadBalancer，SpringClientFactory 的注入能够看上一章。SpringClientFactory#getLoadBalancer 调用父类的 NamedContextFactory#getInstance 办法，NamedContextFactory#getInstance 会判断之前是否创立了 serviceId 对应的 AnnotationConfigApplicationContext，如果没有则创立。

NamedContextFactory#getContext

这里关注是 createContext 办法，他注册了 RibbonEurekaAutoConfiguration 和 RibbonClientConfiguration，注册后就调用 refresh 办法。这两个值是怎么来的，能够参考上一章 SpringClientFactory 的创立。这两个有先后顺序，所以会先加载 RibbonEurekaAutoConfiguration 后加载 RibbonEurekaAutoConfiguration，而 IPing、ServerList 都有 @ConditionalOnMissingBean 注解，所以优先实例化 RibbonEurekaAutoConfiguration 的 IPing、ServerList。

protected AnnotationConfigApplicationContext getContext(String name) {
    // 如果没有，则调用 createContext 创立
    if (!this.contexts.containsKey(name)) {synchronized (this.contexts) {if (!this.contexts.containsKey(name)) {this.contexts.put(name, createContext(name));
            }
        }
    }
    // 返回
    return this.contexts.get(name);
}

protected AnnotationConfigApplicationContext createContext(String name) {AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext();
    if (this.configurations.containsKey(name)) {for (Class<?> configuration : this.configurations.get(name)
                .getConfiguration()) {context.register(configuration);
        }
    }
    // 注册 org.springframework.cloud.netflix.ribbon.eureka.RibbonEurekaAutoConfiguration
    for (Map.Entry<String, C> entry : this.configurations.entrySet()) {if (entry.getKey().startsWith("default.")) {for (Class<?> configuration : entry.getValue().getConfiguration()) {context.register(configuration);
            }
        }
    }
    // 注册 org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonClientConfiguration
    context.register(PropertyPlaceholderAutoConfiguration.class,
            this.defaultConfigType);
    context.getEnvironment().getPropertySources().addFirst(new MapPropertySource(
            this.propertySourceName,
            Collections.<String, Object>singletonMap(this.propertyName, name)));
    if (this.parent != null) {
        // Uses Environment from parent as well as beans
        context.setParent(this.parent);
        // jdk11 issue
        // https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-netflix/issues/3101
        context.setClassLoader(this.parent.getClassLoader());
    }
    context.setDisplayName(generateDisplayName(name));
    context.refresh();
    return context;
}

refresh 加载比拟重要的有以下几个，代码就不贴了，这几个类就是在下面注册的 RibbonEurekaAutoConfiguration 和 RibbonClientConfiguration 外面。

1. 加载 IPing，查看服务存活(NIWSDiscoveryPing)
2. 加载 ServerList<Server>：服务实例列表，(DomainExtractingServerList)
3. 加载 IClientConfig(DefaultClientConfigImpl)
4. 加载 IRule：负载平衡规定，(ZoneAvoidanceRule)
5. 加载 ServerListUpdater，服务实例更新列表，(PollingServerListUpdater)
6. 加载 ServerListFilter<Server>，服务实例过滤列表，(ZonePreferenceServerListFilter)
7. 加载 ILoadBalancer：用于抉择 server，(ZoneAwareLoadBalancer)

这几个 bean 加载的时候，都有相似以下的判断，这个次要是判断是否有自定义配置，如果没有，则取默认，有就取自定义的。

if (this.propertiesFactory.isSet(ILoadBalancer.class, name)) {return this.propertiesFactory.get(ILoadBalancer.class, config, name);
}

上面次要看 ZoneAwareLoadBalancer 的构造函数，他会调用父类的 BaseLoadBalancer#initWithConfig 办法和 DynamicServerListLoadBalancer#restOfInit 办法。

BaseLoadBalancer#initWithConfig

这个办法次要是开启定时工作 ping，也就是查看其余服务是否是存活的。

void initWithConfig(IClientConfig clientConfig, IRule rule, IPing ping, LoadBalancerStats stats) {
    // 其余略
    // 设置 ping 的工夫，默认 30 秒，也就是说服务挂了最多 30 秒就发现了
    setPingInterval(pingIntervalTime);
    // 设置最大次数
    setMaxTotalPingTime(maxTotalPingTime);
    // 设置 IRule，这里会把以后的 ILoadBalancer 赋值给 IRule
    setRule(rule);
    // 开启定时工作 ping
    setPing(ping);
    // 其余略
}

定时工作的调用过程简略为：PingTask#run–>BaseLoadBalance.Pinger#runPinger–>BaseLoadBalance.SerialPingStrategy#pingServers–>NIWSDiscoveryPing#isAlive，NIWSDiscoveryPing#isAlive 是判断。

public void runPinger() throws Exception {
    // 其余略
    // 通过 BaseLoadBalance.SerialPingStrategy#pingServers 调用 NIWSDiscoveryPing#isAlive，// 次要是判断服务的状态是不是 UP，如果是 UP，就是存活。results = pingerStrategy.pingServers(ping, allServers);
    
    final List<Server> newUpList = new ArrayList<Server>();
    final List<Server> changedServers = new ArrayList<Server>();
    // 前面代码次要是把存活的存入到 newUpList 再到 upServerList，把变动的存入 changedServers，并调用监听告诉
    // 其余略
}

DynamicServerListLoadBalancer#restOfInit

这个办法次要有两个性能，一个是调用 DynamicServerListLoadBalancer#enableAndInitLearnNewServersFeature 开启定时工作获取 Eureka 的注册表，一个是调用 DynamicServerListLoadBalancer#updateAllServerList 办法获取 Eureka 的注册表。所以次要看看 DynamicServerListLoadBalancer#updateListOfServers。

public void updateListOfServers() {List<T> servers = new ArrayList<T>();
    if (serverListImpl != null) {
        // 获取 Eureka 的注册表
        servers = serverListImpl.getUpdatedListOfServers();

        if (filter != null) {
            // 过滤 zone 为 defaultZone
            servers = filter.getFilteredListOfServers(servers);
            LOGGER.debug("Filtered List of Servers for {} obtained from Discovery client: {}",
                    getIdentifier(), servers);
        }
    }
    // 赋值 allServerList
    updateAllServerList(servers);
}

RibbonLoadBalancerClient#getServer

咱们回到 RibbonLoadBalancerClient#execute 来，getLoadBalancer 办法曾经把该加载的加载了，获取到 ILoadBalancer 后，咱们就曾经获取到被调用的服务列表了。当初就要获取某一个服务来做近程调用了，因为注入的是 ZoneAvoidanceRule，所以默认的就是轮询来获取 Server。获取到 Server 后，就能够进行近程调用了。

private int incrementAndGetModulo(int modulo) {for (;;) {int current = nextIndex.get();
        int next = (current + 1) % modulo;
        if (nextIndex.compareAndSet(current, next) && current < modulo)
            return current;
    }
}

总结

ribbon 在调用之前，会获取到 Eureka 的注册信息，并开启定时工作去更新 Eureka 的注册信息，以及检测是否存活，默认都是 30 秒。调用的时候，通过 serviceId，获取服务列表（此时已转为 IP+ 端口），再通过负载平衡策略，获取某个服务进行近程调用。