【一起學源碼-微服務】Ribbon 源碼一:Ribbon概念理解及Demo調試


前言

前情回顧

前面文章已經梳理清楚了Eureka相關的概念及源碼,接下來開始研究下Ribbon的實現原理。

我們都知道Ribbon在spring cloud中擔當負載均衡的角色, 當兩個Eureka Client互相調用的時候,Ribbon能夠做到調用時的負載,保證多節點的客戶端均勻接收請求。(這個有點類似於前端調用后端時Nginx做的負載均衡)

本講目錄

本講主通過一個簡單的demo來了解ribbon內部實現,這里主要是對ribbon有個宏觀的認識,后續篇章會一步步通過debug的方式對ribbon的細節做一個全面的講解。

目錄如下:

  1. 一個demo來看看ribbon是做什么的
  2. @LoadBalanced初探
  3. LoadBalancerAutoConfiguration初探
  4. RibbonLoadBalancerClient初探

說明

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Ribbon正文

一個demo來看看ribbon是做什么的

首先看下我們這里的demo,目錄結構如下:

這里有3個模塊,eurekaServer作為注冊中心,serviceA和serviceB分別作為EurekaClient。

代碼地址上傳到了自己的git:
https://github.com/barrywangmeng/spring-cloud-learn

ribbon相關的類結構信息

  1. 啟動了eureka client如下:
    服務A 2個: 一個端口號為8087,另一個為8088
    服務B 1個
    image.png

  2. 查看注冊中心Dashboard
    image.png

  3. 服務B調用服務A中的接口
    調用

  4. 查看負載均衡情況
    第一次調用服務B的greeting方法:
    image.png

  5. 第二次調用服務A的greeting方法:
    image.png

這里可以看到服務A調用的時候加了一個注解: @LoadBalanced

服務B第一次調用到了服務A的8088那個節點
服務B第二次調用到了服務A的8087那個節點

這里就可以證明使用@LoadBalanced 自動對我們的http請求加了負載均衡,接下來我們就用@LoadBalanced來一步步往下看。

@LoadBalanced初探

接下來看下@LoadBalanced的源碼:

/** * Annotation to mark a RestTemplate bean to be configured to use 
a LoadBalancerClient * @author Spencer Gibb */@Target({ ElementType.FIELD, ElementType.PARAMETER, 
ElementType.METHOD })@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Documented@Inherited@Qualifierpublic @interface LoadBalanced {}

這里主要看注釋,這里意思是使用這個注解后可以將普通的RestTemplate 使用 LoadBalanceClient 這個類去處理。

接着我們看下LoadBalanced相關的配置。

LoadBalancerAutoConfiguration初探

我們知道,springboot + springcloud 對應的組件都會有相應的XXXAutoConfigure配置類,同理,我們在LoadBalanced同級包下可以找到對應的AutoConfigure類:LoadBalancerAutoConfiguration, 先看下類的定義:

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

}

看到這里有個 @ConditionalOnClass(RestTemplate.class),這個含義是 只有存在RestTemplate 這個類的時該配置才會生效。

接着看LoadBalancerAutoConfiguration中的一些方法:

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);
                    }
                }
            }
        };
    }
}

我們可以看下loadBalancedRestTemplateInitializer 方法,這個里面會遍歷restTemplates然后調用customize() 方法進行特殊處理。

public class LoadBalancerAutoConfiguration {    
    @LoadBalanced
    @Autowired(required = false)
    private List<RestTemplate> restTemplates = Collections.emptyList();

    @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);
                }
            };
        }
    }
}

這里面是為每一個restTemplate 添加一個loadBalancerInterceptor 攔截器,緊接着看一下LoadBalancerInterceptor.java

public class LoadBalancerInterceptor implements ClientHttpRequestInterceptor {

    private LoadBalancerClient loadBalancer;
    private LoadBalancerRequestFactory requestFactory;

    @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));
    }
}

這里面就很簡單了,將serviceName(這里就是對應我們demo中的:ServiceA)和request、body、excution等組成的新的request傳遞給LoadBalancerClient,然后調用其中的execute,這個方法的實現繼續往下看RibbonLoadBalancerClient

RibbonLoadBalancerClient初探

接下來再看一下 LoadBalanceClient

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);
}

這個接口只有一個實現類:RibbonLoadBalancerClient, 那么我們繼續看實現類中的execute方法:

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

    return execute(serviceId, ribbonServer, request);
}

接着就可以在這個方法上愉快的debug了,我們先看看ILoadBalancer 是干嘛的:

我們通過debug可以看到 獲取的ILoadBalancer 已經獲取到服務A所有的節點信息了,這一章就先不延伸下去了,后面會詳細來說ILoadBalancer處理的細節。

總結

這一篇主要講解了一個RestTemplate 加上@LoadBalanced 注解后是如何獲取到請求服務的多個節點信息的,通過debug 我們可以很清晰的看到請求流程,最后畫一個圖來總結一下:

申明

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