SpringCloud教程(二)--Ribbon讲解及源码解析

SpringCloud

Posted by 朱坤乾 on April 26, 2019

在上一篇文章,讲了服务的注册和发现。在微服务架构中,业务都会被拆分成一个独立的服务,服务与服务的通讯是基于http restful的。Spring cloud有两种服务调用方式,一种是ribbon+restTemplate,另一种是feign。在这一篇文章首先讲解下基于ribbon+rest。

ribbon是一个负载均衡客户端 类似nginx反向代理(主要注解@EnableDiscoveryClient,@Bean,@LoadBalanced),可以很好的控制http和tcp的一些行为。Feign默认集成了ribbon。

一、ribbon简介

Ribbon is a client side load balancer which gives you a lot of control over the behaviour of HTTP and TCP clients. Feign already uses Ribbon, so if you are using @FeignClient then this section also applies.

—–摘自官网

ribbon是一个负载均衡客户端,可以很好的控制http和tcp的一些行为。Feign默认集成了ribbon。

ribbon 已经默认实现了这些配置bean:

IClientConfig ribbonClientConfig: DefaultClientConfigImpl

IRule ribbonRule: ZoneAvoidanceRule

IPing ribbonPing: NoOpPing

ServerList ribbonServerList: ConfigurationBasedServerList

ServerListFilter ribbonServerListFilter: ZonePreferenceServerListFilter

ILoadBalancer ribbonLoadBalancer: ZoneAwareLoadBalancer

二、准备工作

这一篇文章基于上一篇文章的工程,启动eureka-server 工程;启动service-hi工程,它的端口为8762;将service-hi的配置文件的端口改为8763,并启动,这时你会发现:service-hi在eureka-server注册了2个实例,这就相当于一个小的集群。访问localhost:8761如图所示:

三、建一个服务消费者

重新新建一个spring-boot工程,取名为:service-ribbon; 在它的pom.xml文件分别引入起步依赖spring-cloud-starter-eureka、spring-cloud-starter-ribbon、spring-boot-starter-web,代码如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="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">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

	<groupId>com.forezp</groupId>
	<artifactId>service-ribbon</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<packaging>jar</packaging>

	<name>service-ribbon</name>
	<description>Demo project for Spring Boot</description>

	<parent>
		<groupId>org.springframework.boot</groupId>
		<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
		<version>1.5.2.RELEASE</version>
		<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
	</parent>

	<properties>
		<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
		<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
		<java.version>1.8</java.version>
	</properties>

	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</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-test</artifactId>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
	</dependencies>

	<dependencyManagement>
		<dependencies>
			<dependency>
				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
				<version>Dalston.RC1</version>
				<type>pom</type>
				<scope>import</scope>
			</dependency>
		</dependencies>
	</dependencyManagement>

	<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>

	<repositories>
		<repository>
			<id>spring-milestones</id>
			<name>Spring Milestones</name>
			<url>https://repo.spring.io/milestone</url>
			<snapshots>
				<enabled>false</enabled>
			</snapshots>
		</repository>
	</repositories>


</project>



在工程的配置文件指定服务的注册中心地址为http://localhost:8761/eureka/,程序名称为 service-ribbon,程序端口为8764。配置文件application.yml如下:

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
server:
  port: 8764
spring:
  application:
    name: service-ribbon


在工程的启动类中,通过@EnableDiscoveryClient向服务中心注册;并且向程序的ioc注入一个bean: restTemplate;并通过@LoadBalanced注解表明这个restRemplate开启负载均衡的功能。

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ServiceRibbonApplication {

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

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

}


写一个测试类HelloService,通过之前注入ioc容器的restTemplate来消费service-hi服务的“/hi”接口,在这里我们直接用的程序名替代了具体的url地址,在ribbon中它会根据服务名来选择具体的服务实例,根据服务实例在请求的时候会用具体的url替换掉服务名,代码如下:

@Service
public class HelloService {

    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;

    public String hiService(String name) {
        return restTemplate.getForObject("http://SERVICE-HI/hi?name="+name,String.class);
    }

}

在工程的启动类中,通过@EnableDiscoveryClient向服务中心注册;并且向程序的ioc注入一个bean: restTemplate;并通过@LoadBalanced注解表明这个restRemplate开启负载均衡的功能。

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ServiceRibbonApplication {

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

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

}

写一个测试类HelloService,通过之前注入ioc容器的restTemplate来消费service-hi服务的“/hi”接口,在这里我们直接用的程序名替代了具体的url地址,在ribbon中它会根据服务名来选择具体的服务实例,根据服务实例在请求的时候会用具体的url替换掉服务名,代码如下:

@Service
public class HelloService {

    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;

    public String hiService(String name) {
        return restTemplate.getForObject("http://SERVICE-HI/hi?name="+name,String.class);
    }

}

写一个controller,在controller中用调用HelloService 的方法,代码如下:

@RestController
public class HelloControler {

    @Autowired
    HelloService helloService;
    @RequestMapping(value = "/hi")
    public String hi(@RequestParam String name){
        return helloService.hiService(name);
    }


}

在浏览器上多次访问http://localhost:8764/hi?name=forezp,浏览器交替显示:

hi forezp,i am from port:8762

hi forezp,i am from port:8763

这说明当我们通过调用restTemplate.getForObject(“http://SERVICE-HI/hi?name=”+name,String.class)方法时,已经做了负载均衡,访问了不同的端口的服务实例。

此时的架构

一个服务注册中心,eureka server,端口为8761
service-hi工程跑了两个实例,端口分别为8762,8763,分别向服务注册中心注册
sercvice-ribbon端口为8764,向服务注册中心注册
当sercvice-ribbon通过restTemplate调用service-hi的hi接口时,因为用ribbon进行了负载均衡,会轮流的调用service-hi:8762和8763 两个端口的hi接口;

@EnableDiscoveryClient和@EnableEurekaClient功能一样:

@EnableDiscoveryClient和@EnableEurekaClient共同点就是:都是能够让注册中心能够发现,扫描到改服务。

不同点:@EnableEurekaClient只适用于Eureka作为注册中心,@EnableDiscoveryClient 可以是其他注册中心

Ribbon源码解析

什么是Ribbon

Ribbon是Netflix公司开源的一个负载均衡的项目,它属于上述的第二种,是一个客户端负载均衡器,运行在客户端上。它是一个经过了云端测试的IPC库,可以很好地控制HTTP和TCP客户端的一些行为。 Feign已经默认使用了Ribbon。

负载均衡
容错
多协议(HTTP,TCP,UDP)支持异步和反应模型
缓存和批处理

RestTemplate和Ribbon相结合

Ribbon在Netflix组件是非常重要的一个组件,在Zuul中使用Ribbon做负载均衡,以及Feign组件的结合等。在Spring Cloud 中,作为开发中,做的最多的可能是将RestTemplate和Ribbon相结合,你可能会这样写:

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


@Configuration用于定义配置类,可替换xml配置文件,被注解的类内部包含有一个或多个被@Bean注解的方法,这些方法将会被AnnotationConfigApplicationContext或AnnotationConfigWebApplicationContext类进行扫描,并用于构建bean定义,初始化Spring容器。

消费另外一个的服务的接口,差不多是这样的:

@Service
public class RibbonService {
    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;
    public String hi(String name) {
        return restTemplate.getForObject("http://eureka-client/hi?name="+name,String.class);
    }
}

深入理解Ribbon

LoadBalancerClient

在Riibon中一个非常重要的组件为LoadBalancerClient,它作为负载均衡的一个客户端。它在spring-cloud-commons包下: 的LoadBalancerClient是一个接口,它继承ServiceInstanceChooser,它的实现类是RibbonLoadBalancerClient,这三者之间的关系如下图:

其中LoadBalancerClient接口,有如下三个方法,其中excute()为执行请求,reconstructURI()用来重构url:

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);

}


ServiceInstanceChooser接口,主要有一个方法,用来根据serviceId来获取ServiceInstance,代码如下:

public interface ServiceInstanceChooser {

    ServiceInstance choose(String serviceId);
}

LoadBalancerClient的实现类为RibbonLoadBalancerClient,这个类是非常重要的一个类,最终的负载均衡的请求处理,由它来执行。它的部分源码如下:

public class RibbonLoadBalancerClient implements LoadBalancerClient {

...//省略代码

@Override
	public ServiceInstance choose(String serviceId) {
		Server server = getServer(serviceId);
		if (server == null) {
			return null;
		}
		return new RibbonServer(serviceId, server, isSecure(server, serviceId),
				serverIntrospector(serviceId).getMetadata(server));
	}



protected Server getServer(String serviceId) {
		return getServer(getLoadBalancer(serviceId));
   }


protected Server getServer(ILoadBalancer loadBalancer) {
		if (loadBalancer == null) {
			return null;
		}
		return loadBalancer.chooseServer("default"); // TODO: better handling of key
	}


protected ILoadBalancer getLoadBalancer(String serviceId) {
		return this.clientFactory.getLoadBalancer(serviceId);
	}
	
	...//省略代码


在RibbonLoadBalancerClient的源码中,其中choose()方法是选择具体服务实例的一个方法。该方法通过getServer()方法去获取实例,经过源码跟踪,最终交给了ILoadBalancer类去选择服务实例。

ILoadBalancer在ribbon-loadbalancer的jar包下,它是定义了实现软件负载均衡的一个接口,它需要一组可供选择的服务注册列表信息,以及根据特定方法去选择服务,它的源码如下 :

public interface ILoadBalancer {

    public void addServers(List<Server> newServers);
    public Server chooseServer(Object key);
    public void markServerDown(Server server);
    public List<Server> getReachableServers();
    public List<Server> getAllServers();
}


其中,addServers()方法是添加一个Server集合;chooseServer()方法是根据key去获取Server;markServerDown()方法用来标记某个服务下线;getReachableServers()获取可用的Server集合;getAllServers()获取所有的Server集合。

DynamicServerListLoadBalancer

它的继承类为BaseLoadBalancer,它的实现类为DynamicServerListLoadBalancer,这三者之间的关系如下:

查看上述三个类的源码,可用发现,配置以下信息,IClientConfig、IRule、IPing、ServerList、ServerListFilter和ILoadBalancer,查看BaseLoadBalancer类,它默认的情况下,实现了以下配置:

IClientConfig ribbonClientConfig: DefaultClientConfigImpl配置
IRule ribbonRule: RoundRobinRule 路由策略
IPing ribbonPing: DummyPing
ServerList ribbonServerList: ConfigurationBasedServerList
ServerListFilter ribbonServerListFilter: ZonePreferenceServerListFilter
ILoadBalancer ribbonLoadBalancer: ZoneAwareLoadBalancer

IClientConfig 用于对客户端或者负载均衡的配置,它的默认实现类为DefaultClientConfigImpl。

IRule用于复杂均衡的策略,它有三个方法,其中choose()是根据key 来获取server,setLoadBalancer()和getLoadBalancer()是用来设置和获取ILoadBalancer的,它的源码如下:

public interface IRule{

    public Server choose(Object key);
    
    public void setLoadBalancer(ILoadBalancer lb);
    
    public ILoadBalancer getLoadBalancer();    
}


IRule有很多默认的实现类,这些实现类根据不同的算法和逻辑来处理负载均衡。Ribbon实现的IRule有一下。在大多数情况下,这些默认的实现类是可以满足需求的,如果有特性的需求,可以自己实现。

BestAvailableRule 选择最小请求数

ClientConfigEnabledRoundRobinRule 轮询
RandomRule 随机选择一个server
RoundRobinRule 轮询选择server
RetryRule 根据轮询的方式重试
WeightedResponseTimeRule 根据响应时间去分配一个weight ,weight越低,被选择的可能性就越低
ZoneAvoidanceRule 根据server的zone区域和可用性来轮询选择

IPing是用来想server发生”ping”,来判断该server是否有响应,从而判断该server是否可用。它有一个isAlive()方法,它的源码如下:

public interface IPing {
    public boolean isAlive(Server server);
}


IPing的实现类有PingUrl、PingConstant、NoOpPing、DummyPing和NIWSDiscoveryPing。它门之间的关系如下:

PingUrl 真实的去ping 某个url,判断其是否alive
PingConstant 固定返回某服务是否可用,默认返回true,即可用
NoOpPing 不去ping,直接返回true,即可用。
DummyPing 直接返回true,并实现了initWithNiwsConfig方法。
NIWSDiscoveryPing,根据DiscoveryEnabledServer的InstanceInfo的InstanceStatus去判断,如果为InstanceStatus.UP,则为可用,否则不可用。

ServerList是定义获取所有的server的注册列表信息的接口,它的代码如下:

public interface ServerList<T extends Server> {

    public List<T> getInitialListOfServers();
    public List<T> getUpdatedListOfServers();   

}

ServerListFilter接口,定于了可根据配置去过滤或者根据特性动态获取符合条件的server列表的方法,代码如下:

public interface ServerListFilter<T extends Server> {

    public List<T> getFilteredListOfServers(List<T> servers);

}


阅读DynamicServerListLoadBalancer的源码,DynamicServerListLoadBalancer的构造函数中有个initWithNiwsConfig()方法。在改方法中,经过一系列的初始化配置,最终执行了restOfInit()方法。其代码如下:

 public DynamicServerListLoadBalancer(IClientConfig clientConfig) {
        initWithNiwsConfig(clientConfig);
    }
    
    @Override
    public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {
        try {
            super.initWithNiwsConfig(clientConfig);
            String niwsServerListClassName = clientConfig.getPropertyAsString(
                    CommonClientConfigKey.NIWSServerListClassName,
                    DefaultClientConfigImpl.DEFAULT_SEVER_LIST_CLASS);

            ServerList<T> niwsServerListImpl = (ServerList<T>) ClientFactory
                    .instantiateInstanceWithClientConfig(niwsServerListClassName, clientConfig);
            this.serverListImpl = niwsServerListImpl;

            if (niwsServerListImpl instanceof AbstractServerList) {
                AbstractServerListFilter<T> niwsFilter = ((AbstractServerList) niwsServerListImpl)
                        .getFilterImpl(clientConfig);
                niwsFilter.setLoadBalancerStats(getLoadBalancerStats());
                this.filter = niwsFilter;
            }

            String serverListUpdaterClassName = clientConfig.getPropertyAsString(
                    CommonClientConfigKey.ServerListUpdaterClassName,
                    DefaultClientConfigImpl.DEFAULT_SERVER_LIST_UPDATER_CLASS
            );

            this.serverListUpdater = (ServerListUpdater) ClientFactory
                    .instantiateInstanceWithClientConfig(serverListUpdaterClassName, clientConfig);

            restOfInit(clientConfig);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(
                    "Exception while initializing NIWSDiscoveryLoadBalancer:"
                            + clientConfig.getClientName()
                            + ", niwsClientConfig:" + clientConfig, e);
        }
    }

在restOfInit()方法上,有一个 updateListOfServers()的方法,该方法是用来获取所有的ServerList的。

 void restOfInit(IClientConfig clientConfig) {
        boolean primeConnection = this.isEnablePrimingConnections();
        // turn this off to avoid duplicated asynchronous priming done in BaseLoadBalancer.setServerList()
        this.setEnablePrimingConnections(false);
        enableAndInitLearnNewServersFeature();

        updateListOfServers();
        if (primeConnection && this.getPrimeConnections() != null) {
            this.getPrimeConnections()
                    .primeConnections(getReachableServers());
        }
        this.setEnablePrimingConnections(primeConnection);
        LOGGER.info("DynamicServerListLoadBalancer for client {} initialized: {}", clientConfig.getClientName(), this.toString());
    }


进一步跟踪updateListOfServers()方法的源码,最终由serverListImpl.getUpdatedListOfServers()获取所有的服务列表的,代码如下:

@VisibleForTesting
    public void updateListOfServers() {
        List<T> servers = new ArrayList<T>();
        if (serverListImpl != null) {
            servers = serverListImpl.getUpdatedListOfServers();
            LOGGER.debug("List of Servers for {} obtained from Discovery client: {}",
                    getIdentifier(), servers);

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

而serverListImpl是ServerList接口的具体实现类。跟踪代码,ServerList的实现类为DiscoveryEnabledNIWSServerList,在ribbon-eureka.jar的com.netflix.niws.loadbalancer下。其中DiscoveryEnabledNIWSServerList有 getInitialListOfServers()和getUpdatedListOfServers()方法,具体代码如下:

@Override
    public List<DiscoveryEnabledServer> getInitialListOfServers(){
        return obtainServersViaDiscovery();
    }

    @Override
    public List<DiscoveryEnabledServer> getUpdatedListOfServers(){
        return obtainServersViaDiscovery();
    }

继续跟踪源码,obtainServersViaDiscovery(),是根据eurekaClientProvider.get()来回去EurekaClient,再根据EurekaClient来获取注册列表信息,代码如下:


 private List<DiscoveryEnabledServer> obtainServersViaDiscovery() {
        List<DiscoveryEnabledServer> serverList = new ArrayList<DiscoveryEnabledServer>();

        if (eurekaClientProvider == null || eurekaClientProvider.get() == null) {
            logger.warn("EurekaClient has not been initialized yet, returning an empty list");
            return new ArrayList<DiscoveryEnabledServer>();
        }

        EurekaClient eurekaClient = eurekaClientProvider.get();
        if (vipAddresses!=null){
            for (String vipAddress : vipAddresses.split(",")) {
                // if targetRegion is null, it will be interpreted as the same region of client
                List<InstanceInfo> listOfInstanceInfo = eurekaClient.getInstancesByVipAddress(vipAddress, isSecure, targetRegion);
                for (InstanceInfo ii : listOfInstanceInfo) {
                    if (ii.getStatus().equals(InstanceStatus.UP)) {

                        if(shouldUseOverridePort){
                            if(logger.isDebugEnabled()){
                                logger.debug("Overriding port on client name: " + clientName + " to " + overridePort);
                            }

                            // copy is necessary since the InstanceInfo builder just uses the original reference,
                            // and we don't want to corrupt the global eureka copy of the object which may be
                            // used by other clients in our system
                            InstanceInfo copy = new InstanceInfo(ii);

                            if(isSecure){
                                ii = new InstanceInfo.Builder(copy).setSecurePort(overridePort).build();
                            }else{
                                ii = new InstanceInfo.Builder(copy).setPort(overridePort).build();
                            }
                        }

                        DiscoveryEnabledServer des = new DiscoveryEnabledServer(ii, isSecure, shouldUseIpAddr);
                        des.setZone(DiscoveryClient.getZone(ii));
                        serverList.add(des);
                    }
                }
                if (serverList.size()>0 && prioritizeVipAddressBasedServers){
                    break; // if the current vipAddress has servers, we dont use subsequent vipAddress based servers
                }
            }
        }
        return serverList;
    }

其中eurekaClientProvider的实现类是LegacyEurekaClientProvider,它是一个获取eurekaClient类,通过静态的方法去获取eurekaClient,其代码如下:

class LegacyEurekaClientProvider implements Provider<EurekaClient> {

    private volatile EurekaClient eurekaClient;

    @Override
    public synchronized EurekaClient get() {
        if (eurekaClient == null) {
            eurekaClient = DiscoveryManager.getInstance().getDiscoveryClient();
        }

        return eurekaClient;
    }
}

EurekaClient的实现类为DiscoveryClient,在之前已经分析了它具有服务注册、获取服务注册列表等的全部功能。

由此可见,负载均衡器是从EurekaClient获取服务信息,并根据IRule去路由,并且根据IPing去判断服务的可用性。

那么现在还有个问题,负载均衡器多久一次去获取一次从Eureka Client获取注册信息呢。

在BaseLoadBalancer类下,BaseLoadBalancer的构造函数,该构造函数开启了一个PingTask任务,代码如下:


   public BaseLoadBalancer(String name, IRule rule, LoadBalancerStats stats,
            IPing ping, IPingStrategy pingStrategy) {
	    ...//代码省略
        setupPingTask();
         ...//代码省略
    }

setupPingTask()的具体代码逻辑,它开启了ShutdownEnabledTimer执行PingTask任务,在默认情况下pingIntervalSeconds为10,即每10秒钟,想EurekaClient发送一次”ping”。


    void setupPingTask() {
        if (canSkipPing()) {
            return;
        }
        if (lbTimer != null) {
            lbTimer.cancel();
        }
        lbTimer = new ShutdownEnabledTimer("NFLoadBalancer-PingTimer-" + name,
                true);
        lbTimer.schedule(new PingTask(), 0, pingIntervalSeconds * 1000);
        forceQuickPing();
    }

PingTask源码,即new一个Pinger对象,并执行runPinger()方法。


class PingTask extends TimerTask {
        public void run() {
            try {
            	new Pinger(pingStrategy).runPinger();
            } catch (Exception e) {
                logger.error("LoadBalancer [{}]: Error pinging", name, e);
            }
        }
    }

查看Pinger的runPinger()方法,最终根据 pingerStrategy.pingServers(ping, allServers)来获取服务的可用性,如果该返回结果,如之前相同,则不去向EurekaClient获取注册列表,如果不同则通知ServerStatusChangeListener或者changeListeners发生了改变,进行更新或者重新拉取。


 public void runPinger() throws Exception {
            if (!pingInProgress.compareAndSet(false, true)) { 
                return; // Ping in progress - nothing to do
            }
            
            // we are "in" - we get to Ping

            Server[] allServers = null;
            boolean[] results = null;

            Lock allLock = null;
            Lock upLock = null;

            try {
                /*
                 * The readLock should be free unless an addServer operation is
                 * going on...
                 */
                allLock = allServerLock.readLock();
                allLock.lock();
                allServers = allServerList.toArray(new Server[allServerList.size()]);
                allLock.unlock();

                int numCandidates = allServers.length;
                results = pingerStrategy.pingServers(ping, allServers);

                final List<Server> newUpList = new ArrayList<Server>();
                final List<Server> changedServers = new ArrayList<Server>();

                for (int i = 0; i < numCandidates; i++) {
                    boolean isAlive = results[i];
                    Server svr = allServers[i];
                    boolean oldIsAlive = svr.isAlive();

                    svr.setAlive(isAlive);

                    if (oldIsAlive != isAlive) {
                        changedServers.add(svr);
                        logger.debug("LoadBalancer [{}]:  Server [{}] status changed to {}", 
                    		name, svr.getId(), (isAlive ? "ALIVE" : "DEAD"));
                    }

                    if (isAlive) {
                        newUpList.add(svr);
                    }
                }
                upLock = upServerLock.writeLock();
                upLock.lock();
                upServerList = newUpList;
                upLock.unlock();

                notifyServerStatusChangeListener(changedServers);
            } finally {
                pingInProgress.set(false);
            }
        }

由此可见,LoadBalancerClient是在初始化的时候,会向Eureka回去服务注册列表,并且向通过10s一次向EurekaClient发送“ping”,来判断服务的可用性,如果服务的可用性发生了改变或者服务数量和之前的不一致,则更新或者重新拉取。LoadBalancerClient有了这些服务注册列表,就可以根据具体的IRule来进行负载均衡。

RestTemplate是如何和Ribbon结合的

最后,回答问题的本质,为什么在RestTemplate加一个@LoadBalance注解就可可以开启负载均衡呢?

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

全局搜索ctr+shift+f @LoadBalanced有哪些类用到了LoadBalanced有哪些类用到了, 发现LoadBalancerAutoConfiguration类,即LoadBalancer自动配置类。


@Configuration
@ConditionalOnClass(RestTemplate.class)
@ConditionalOnBean(LoadBalancerClient.class)
@EnableConfigurationProperties(LoadBalancerRetryProperties.class)
public class LoadBalancerAutoConfiguration {

@LoadBalanced
	@Autowired(required = false)
	private List<RestTemplate> restTemplates = Collections.emptyList();
}
	@Bean
	public SmartInitializingSingleton loadBalancedRestTemplateInitializer(
			final List<RestTemplateCustomizer> customizers) {
		return new SmartInitializingSingleton() {
			@Override
			public void afterSingletonsInstantiated() {
				for (RestTemplate restTemplate : LoadBalancerAutoConfiguration.this.restTemplates) {
					for (RestTemplateCustomizer customizer : customizers) {
						customizer.customize(restTemplate);
					}
				}
			}
		};
	}
	
	
	@Configuration
	@ConditionalOnMissingClass("org.springframework.retry.support.RetryTemplate")
	static class LoadBalancerInterceptorConfig {
		@Bean
		public LoadBalancerInterceptor ribbonInterceptor(
				LoadBalancerClient loadBalancerClient,
				LoadBalancerRequestFactory requestFactory) {
			return new LoadBalancerInterceptor(loadBalancerClient, requestFactory);
		}

		@Bean
		@ConditionalOnMissingBean
		public RestTemplateCustomizer restTemplateCustomizer(
				final LoadBalancerInterceptor loadBalancerInterceptor) {
			return new RestTemplateCustomizer() {
				@Override
				public void customize(RestTemplate restTemplate) {
					List<ClientHttpRequestInterceptor> list = new ArrayList<>(
							restTemplate.getInterceptors());
					list.add(loadBalancerInterceptor);
					restTemplate.setInterceptors(list);
				}
			};
		}
	}

}

在该类中,首先维护了一个被@LoadBalanced修饰的RestTemplate对象的List,在初始化的过程中,通过调用customizer.customize(restTemplate)方法来给RestTemplate增加拦截器LoadBalancerInterceptor。

而LoadBalancerInterceptor,用于实时拦截,在LoadBalancerInterceptor这里实现来负载均衡。LoadBalancerInterceptor的拦截方法如下:

@Override
	public ClientHttpResponse intercept(final HttpRequest request, final byte[] body,
			final ClientHttpRequestExecution execution) throws IOException {
		final URI originalUri = request.getURI();
		String serviceName = originalUri.getHost();
		Assert.state(serviceName != null, "Request URI does not contain a valid hostname: " + originalUri);
		return this.loadBalancer.execute(serviceName, requestFactory.createRequest(request, body, execution));
	}



总结

综上所述,Ribbon的负载均衡,主要通过LoadBalancerClient来实现的,而LoadBalancerClient具体交给了ILoadBalancer来处理,ILoadBalancer通过配置IRule、IPing等信息,并向EurekaClient获取注册列表的信息,并默认10秒一次向EurekaClient发送“ping”,进而检查是否更新服务列表,最后,得到注册列表后,ILoadBalancer根据IRule的策略进行负载均衡。

而RestTemplate 被@LoadBalance注解后,能过用负载均衡,主要是维护了一个被@LoadBalance注解的RestTemplate列表,并给列表中的RestTemplate添加拦截器,进而交给负载均衡器去处理。