一、负载均衡介绍
1、什么是负载均衡？
阿里云对负载均衡的定义：
负载均衡是一种对流量进行按需分发的服务，通过将流量分发到不同的后端服务器来扩展应
用系统的吞吐能力，并且可以消除系统中的单点故障，提升应用系统的可用性。
2、负载均衡的2种方式
负载均衡一般分：服务端负载均衡 和 客户端负载均衡
2.1、服务端负载均衡
传统的方式前端发送请求会到我们的的nginx上去，nginx作为反向代理，然后路由给后端的
服务器，由于负载均衡算法是nginx提供的，而nginx是部署到服务器端的，所以这种方式又
被称为服务器端负载均衡。如下图所示：
2.2、客户端负载均衡
假如现在有三个用户中心实例，订单中心可以通过discoveryClient 获取到用户中心的实例信
息，如果我们在订单中心写一个负载均衡 的规则计算请求那个实例，交给restTemplate进行
请求，这样也可以实现负载均衡，这个算法里面，负载均衡是由订单中心提供的，而订单中
心相对于用户中心是一个客户端，所以这种方式又称为客户端负负载均衡。如下图所示：
在订单中心（服务调用方）编写负载均衡方法如下：
java
/**
* DiscoveryClient 是 nacos 提供的类，通过该类可以获取Nacos注册中心的服务列表
*/
@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;
@GetMapping("/order/create")
public String createOrder(Integer productId,Integer userId){
/**
* 准备：向nacos 注册多个（这里启动3个）名称为 shop-stock 的服务
*
* todo : 2种负载均衡的方式
* 1）通过类 DiscoveryClient 获取Nacos 服务注册中心种服务名称为 shop-stock 的服务列表，
* 然后通过随机数或轮询的方式 获取服务
*
*/
List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("shop-stock");
//获取目标服务地址
List<String> targetUrl = instances.stream().map(instance -> instance.getUri().toString()+"/stock/reduce/").collect(Collectors.toList());
//随机获取服务
int index = ThreadLocalRandom.current().nextInt(targetUrl.size());
String target = targetUrl.get(index);
//调用目标服务
String result2 = restTemplate.getForObject(target + productId, String.class);
return "sucess";
}二、Ribbon
1、Ribbon是什么？
Ribbon是Netflix开源的客户端侧负载均衡器；更加直观说就是ribbon就是简化上边方法createOrder中的这段代码的小组件，不过他比我们的代码要强大一些，他给他们提供了丰富
的负载均衡算法；如下图所示：
2、Ribbon 重要接口及内置的负载均衡策略
2.1、Ribbon 重要的接口
| 接口 | 作用 | 默认值 |
|---|---|---|
| IClientConfig | 读取配置 | DefaultclientConfigImpl |
| IRule | 负载均衡规则，选择实例 | ZoneAvoidanceRule |
| IPing | 筛选掉ping不通的实例 | 默认采用DummyPing实现，该检查策略是一个特殊的实现，<br />实际上它并不会检查实例是否可用，而是始终返回true，默认认为所<br />有服务实例都是可用的. |
| ServerList<Server> | 交给Ribbon的实例列表 | Ribbon : ConfigurationBasedServerList<br /> Spring Cloud Alibaba: NacosServerList |
| ServerListFilter | 过滤掉不符合条件的实例 | ZonePreferenceServerListFilter |
| ILoadBalancer | Ribbon的入口 | ZoneAwareLoadBalancer |
| ServerListUpdater | 更新交给Ribbon的List的策略 | PollingServerListUpdater |
2.2、Ribbon内置的负载均衡策略
| 规则名称 | 特点 |
|---|---|
| RandomRule | 随机选择一个Server |
| RetryRule | 对选定的负责均衡策略机上充值机制，在一个配置时间段内当选择Server不成功，则一直尝试使用subRule的方式选择一个可用的Server |
| RoundRobinRule | 轮询选择，轮询index，选择index对应位置Server |
| WeightedResponseTimeRule | 根据相应时间加权，相应时间越长，权重越小，被选中的可能性越低 |
| ZoneAvoidanceRule | （默认是这个）该策略能够在多区域环境下选出最佳区域的实例进行访问。在没有Zone的环境下，类似于轮询（RoundRobinRule） |
3、Ribbon 使用步骤
前期准备：启动3个shop-stock 服务和一个shop-order服务，在shop-order 中引入Ribbon
远程调用shop-stock
3.1、引入 netflix ribbon 依赖
注意：若你的项目中已经引入了 alibaba nacos discovery ，就没必要再引入 netflix ribbon
，因为 alibaba nacos discovery 中包含了 netflix ribbon；如下图所示：
netflix ribbon 依赖如下所示：
XML
<!--spring-cloud-starter-netflix-ribbon -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
<version>2.2.10.RELEASE</version>
</dependency>2、配置Ribbon负载均衡策略（重点）
Ribbon 负载均衡策略的配置方式有2种，分别是：类配置 和 配置文件配置
注意：这一步不是必须项，若没有配置Ribbon的负载均衡策略，Ribbon 则使用默认的负载均
衡策略。
java 类配置的优先级要高于配置文件配置
2.1、使用配置类的方式配置
使用配置类的方式配置Ribbon 负载均衡策略分为2步，分别是：编写注入Ribbon负载均衡
配置类 和 为Ribbon指定负载均衡策略，下边详细看下这2个步骤；
2.1.1、编写注入Ribbon负载均衡
编写配置类RibbonConfig 来注入 Ribbon 负载均衡策略；
有一点要注意，即类 RibbonConfig上并没有添加注解 @Configuration，主要原因有2个，
即：
1）若 RibbonConfig 上加了注解 @Configuration，这种方式配置全局的负载均衡策略
有bug，不支持使用；推荐使用注解@RibbonClients 来配置全局的负载均衡策略
2）若 RibbonConfig 上加了注解 @Configuration，该负载均衡策略就成了全局负载均
衡策略，粒度太大。
RibbonConfig 示例代码如下：
java
/****************************************************
* Ribbon 配置类，用于配置Ribbon 相关信息，如：负载均衡策略
*
* todo 注意：
* Ribbon 配置类 上并没有添加注解 @Configuration，因为我想只在远程调用 shop-stock 模块时使用RibbonConfig
* 中配置的负载均衡策略；
* 若 RibbonConfig 上加了注解 @Configuration，该类中的负载均衡策略就变成了全局的负载均衡策略，
* shop-order调用任何模块都会使用该类中的负载均衡策略。
* 注意：这种方式配置全局的负载均衡策略有bug，不支持使用；推荐使用注解@RibbonClients 来配置全局的负载均衡策略
*
*
*
* @author
* @date 2025/6/13 9:15
****************************************************/
public class RibbonConfig {
/**
* 采用类配置Ribbon负载均衡策略
* 向spring 种注入指定的 Ribbon 负载均衡实例，哪个Ribbon负载均衡策略被实例化了，RPC远程调用时就用
* 哪个负载均衡策略；即通过配置类手动指定Ribbon的负载均衡策略
*
*/
@Bean
public IRule ribbonRule(){
//指定Ribbon的负载均衡策略为随机
return new RandomRule();
}
}2.1.2、为Ribbon指定负载均衡策略
Ribbon 提供了注解 @RibbonClient和@RibbonClients 来选择负载均衡策略；
@RibbonClient 可以用来为某个服务指定Ribbon的负载均衡策略（如：shop-stock），
粒度比较细，@RibbonClients 是用来为当前客户端段服务配置全局的Ribbon负载均衡
策略，@RibbonClient和@RibbonClients 需要标注在 @Configuration 配置类上
示例代码如下：
java
/****************************************************
* 配置类，不编写什么内容，用于指定调用目标服务（如：shop-stack）时所采用的负载均衡策略
*
* @author
* @date 2025/6/13 9:55
****************************************************/
/**
* 注解 @RibbonClient 用于指定当前服务（如：shop-order）以哪个负载均衡策略调用目标服务（如：shop-stack）
*/
//@RibbonClient(name = "shop-stack",configuration = RibbonConfig.class)
/**
* 注解 @RibbonClients 用于全局的配置Ribbon负载均衡策略，通过 RestTemplate 远程调用每个服务
* 时，负载均衡策略都是 RibbonConfig 中配置的策略
*
*/
@RibbonClients(defaultConfiguration = RibbonConfig.class)
@Configuration
public class StockRibbonConfig {
}2.2、使用配置文件的方式配置Ribbon负载均衡策略
配置文件内容如下：
3、开启远程调用的负载均衡
在实例化远程调用工具（如：RestTemplate）的Bean 上加上注解 @LoadBalanced 来开启
远程调用的负载均衡（即整合 Ribbon），示例代码如下：
java
@LoadBalanced
@Bean
public RestTemplate restTemplate(){
RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
return restTemplate;
}4、在通过 RestTemplate 远程调用 shop-stock 服务时，就可以实现Ribbon的负载均衡了；
示例代码如下：
java
@GetMapping("/order/create")
public String createOrder(Integer productId,Integer userId){
/**
* 测试 RestTemplate 的负载均衡
* 准备：向nacos 注册多个名称为 shop-stock 的服务
*
* todo : 2种负载均衡的方式
* 1）通过类 DiscoveryClient 获取Nacos 服务注册中心种服务名称为 shop-stock 的服务列表，
* 然后通过随机数或轮询的方式 获取服务
* 2）在配置类种注入 RestTemplate 时，加上注解 @LoadBalanced，即整合Ribbon，使用Ribbon的负载均衡来实现
* 远程调用
*/
/**
//方式1：
List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("shop-stock");
//获取目标服务地址
List<String> targetUrl = instances.stream().map(instance -> instance.getUri().toString()+"/stock/reduce/").collect(Collectors.toList());
//随机获取服务
int index = ThreadLocalRandom.current().nextInt(targetUrl.size());
String target = targetUrl.get(index);
//调用目标服务
String result2 = restTemplate.getForObject(target + productId, String.class);
*/
//方式2：
String result = restTemplate.getForObject("http://shop-stock/stock/reduce/" + productId, String.class);
return "sucess";
}三、LoadBalancer
1、LoadBalancer 介绍
Spring Cloud LoadBalancer是Spring Cloud官方自己提供的客户端负载均衡器,抽象和实现，
用来替代Ribbon（已经停更）
2、LoadBalancer 与Ribbon 的对比
LoadBalancer 与Ribbon 的对比列表如下：
| 组件 | 组件提供的负载策略 | 支持负载的客户端 |
|---|---|---|
| Ribbon | 随机 RandomRule 轮询 RoundRobinRule 重试 RetryRule 最低并发 BestAvailableRule 可用过滤 AvailabilityFilteringRule 响应时间加权重 ResponseTimeWeightedRule 区域权重 ZoneAvoidanceRule | Feign或openfeign、RestTemplate |
| Spring Cloud Loadbalancer | RandomLoadBalancer 随机（高版本有）RoundRobinLoadBalancer 轮询（默认） | Feign或openfeign、RestTemplate、WebClient（WebFlux 异步） |
3、整合 LoadBalancer
3.1、升级 Spring Cloud
若你的Spring Cloud 是Hoxton之前的版本，最好升级到 Hoxton 之后的版本；
因为如果是Hoxton之前的版本，默认负载均衡器为Ribbon，需要移除Ribbon引用和
增加配置spring.cloud.loadbalancer.ribbon.enabled: false（不启用ribbon）
3.2、在 nacos discovery 依赖中排除 Ribbon 的依赖，并引入 LoadBalancer 依赖，如下图：
3.3、开启远程调用负载均衡
在实例化远程调用工具（如：RestTemplate）的Bean 上加上注解 @LoadBalanced 来
开启远程调用的负载均衡（即整合 LoadBalancer）；
可选配置：
跟Ribbon 一样，LoadBalancer也提供了注解 @LoadBalancerClient 和
@LoadBalancerClients 用于显式的指定 LoadBalancer的负载均衡策略；
@LoadBalancerClient 和 @LoadBalancerClients 需要标注在 @Configuration
配置类上，
如下所示：
java
/****************************************************
* 配置类，注入 RestTemplate
* @author lbf
* @date 2025/6/13 15:30
****************************************************/
/**
* 配置使用 loadbalancer 负载均衡器，
* 局部的负载均衡器，使用name指定目标服务，configuration 指定调用目标服务所使用的负载均衡器，如：shop-stock
*/
@LoadBalancerClient(name = "shop-stock",configuration = LoadBalancerClientConfiguration.class)
/**
* 使用注解 @LoadBalancerClients 配置全局的负载均衡器，表示在当前服务中远程调用任何目标服务，所使用的
* 负载均衡器都是 CustomRandomLoadBalancerClient
*/
//@LoadBalancerClients(defaultConfiguration = LoadBalancerClientConfiguration.class)
@Configuration
public class RestTemplateConfig {
/**
*
* 注解 @LoadBalanced 开启远程调用的负载均衡
*/
@LoadBalanced
@Bean
public RestTemplate restTemplate(){
return new RestTemplate();
}
}3.4、在通过 RestTemplate 远程调用 shop-stock 服务时，就可以实现LoadBalancer的负载均衡了
如下图所示：
4、自定义 LoadBalancer 负载均衡策略
LoadBalancer 中 自定义负载均衡策略需要通过注解 @LoadBalancerClient 或
@LoadBalancerClients 来显式的指定才能生效。
示例代码如下：
java
/****************************************************
* 自定义随机选择的负载均衡器
* 自定义负载均衡器用法：
* 1）实现接口 ReactorServiceInstanceLoadBalancer 自定义负载均衡器
* 2）在@Configuration 配置类上使用注解
*
* @author
* @date 2025/6/13 15:49
****************************************************/
public class CustomRandomLoadBalancerClient implements ReactorServiceInstanceLoadBalancer {
// 服务列表
private ObjectProvider<ServiceInstanceListSupplier> serviceInstanceListSupplierProvider;
public CustomRandomLoadBalancerClient(ObjectProvider<ServiceInstanceListSupplier> serviceInstanceListSupplierProvider) {
this.serviceInstanceListSupplierProvider = serviceInstanceListSupplierProvider;
}
@Override
public Mono<Response<ServiceInstance>> choose(Request request) {
ServiceInstanceListSupplier supplier = serviceInstanceListSupplierProvider.getIfAvailable();
return supplier.get().next().map(this::getInstanceResponse);
}
/**
* 使用随机数获取服务
*
* @param instances 服务列表
* @return
*/
private Response<ServiceInstance> getInstanceResponse(List<ServiceInstance> instances) {
System.out.println("进来了");
if (instances.isEmpty()) {
return new EmptyResponse();
}
System.out.println("进行随机选取服务");
// 随机算法
int size = instances.size();
Random random = new Random();
ServiceInstance instance = instances.get(random.nextInt(size));
return new DefaultResponse(instance);
}
}
/****************************************************
* 配置类，注入 RestTemplate
* @author
* @date 2025/6/13 15:30
****************************************************/
/**
* 配置使用 loadbalancer 负载均衡器，
* 局部的负载均衡器，使用name指定目标服务，configuration 指定调用目标服务所使用的负载均衡器，如：shop-stock
*/
@LoadBalancerClient(name = "shop-stock",configuration = CustomRandomLoadBalancerClient.class)
/**
* 使用注解 @LoadBalancerClients 配置全局的负载均衡器，表示在当前服务中远程调用任何目标服务，所使用的
* 负载均衡器都是 CustomRandomLoadBalancerClient
*/
//@LoadBalancerClients(defaultConfiguration = CustomRandomLoadBalancerClient.class)
/**
* 表示在当前服务中，远程调用服务 shop-stock 使用的负载均衡器是 CustomRandomLoadBalancerClient，
* 调用其他服务使用的负载均衡器是 LoadBalancerClientConfiguration
*/
/**
@LoadBalancerClients(
value = {@LoadBalancerClient(name = "shop-stock",configuration = CustomRandomLoadBalancerClient.class)},
defaultConfiguration = LoadBalancerClientConfiguration.class)
*/
@Configuration
public class RestTemplateConfig {
/**
*
* 注解 @LoadBalanced 开启远程调用的负载均衡
*/
@LoadBalanced
@Bean
public RestTemplate restTemplate(){
return new RestTemplate();
}
}5、LoadBalancer 的重试机制配置
具体配置如下：
java
spring:
cloud:
loadbalancer:
#以下配置为LoadBalancerProperties 配置类
clients:
#default 表示去全局配置，如要针对某个服务，则填写毒地应的服务名称即可
default:
retry:
enbled: true
#是否所有的的请求都重试，false表示只有GET请求才重试
retryOnAllOperation: true
#同一个实例的重试次数，不包括第一次调用：比如第填写3 ，实际会调用4次
maxRetriesOnSameServiceInstance: 3
#其他实例的重试次数，多节点情况下使用
maxRetriesOnNextServiceInstance: 0