全面掌握 Spring Cloud LoadBalancer：从自界说到策略优化的实战教程 ...

引言

在微服务架构中，负载均衡是保障体系高效运行的关键技术之一。无论是服务端负载均衡还是客户端负载均衡，合理的负载均衡策略都能显著提升体系的稳固性和相应速率。本文将从根本概念入手，具体讲解怎样在 Spring Cloud 中实现和优化负载均衡，并结合实际案例，帮助读者快速上手并深入理解 Spring Cloud LoadBalancer 的使用。
1. 什么是负载均衡

负载均衡，顾名思义，是将负载（如工作任务、访问请求）分摊到多个操作单元（如服务器、组件）上进行执行的过程。其目的是确保各操作单元的工作量大抵均衡，从而提升体系的整体性能和可靠性。
根据负载均衡发生的位置差别，负载均衡可以分为以下两种类型：

• 服务端负载均衡：由服务提供者一方负责，典型的例子是 Nginx 负载均衡。
  
• 客户端负载均衡：由服务调用者一方负责，在请求发送之前就已经选择了由哪个实例来处置惩罚请求。
  

在微服务架构中，客户端负载均衡通常更为常见和有用。Spring Cloud 提供了强大的负载均衡支持，通过简朴的设置即可实现对服务调用方的负载均衡。
2. 自界说负载均衡实现

2.1 情况预备

首先，需要预备两个 shop-product 微服务实例，并通过 Nacos 进行注册和管理。确保它们分别运行在差别的端口上（如 8081 和 8082）。
2.2 自界说负载均衡逻辑

在 OrderServiceImpl 中，可以通过以下方式实现自界说的负载均衡逻辑：

1. @Service
2. @Slf4j
3. public class OrderServiceImpl implements OrderService {
4.     @Autowired
5.     private OrderDao orderDao;
6.     @Autowired
7.     private DiscoveryClient discoveryClient;
8.     @Autowired
9.     private RestTemplate restTemplate;
11.     @Override
12.     public Order createOrder(Long productId, Long userId) {
13.         log.info("接收到{}号商品的下单请求,接下来调用商品微服务查询此商品信息", productId);
15.         // 自定义规则实现随机挑选服务
16.         List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances("product-service");
17.         int index = new Random().nextInt(instances.size());
18.         ServiceInstance instance = instances.get(index);
19.         String url = instance.getHost() + ":" + instance.getPort();
21.         log.info(">> 从Nacos中获取到的微服务地址为: " + url);
23.         // 远程调用商品微服务, 查询商品信息
24.         Product product = restTemplate.getForObject(
25.                 "http://" + url + "/product/get?pid=" + productId, Product.class);
26.         
27.         log.info("查询到{}号商品的信息, 内容是: {}", productId, JSON.toJSONString(product));
29.         // 创建订单并保存
30.         Order order = new Order();
31.         order.setUid(userId);
32.         order.setUsername("用户A");
33.         order.setPid(productId);
34.         order.setPname(product.getPname());
35.         order.setPprice(product.getPprice());
36.         order.setNumber(1);
37.         orderDao.save(order);
39.         log.info("创建订单成功, 订单信息为 {}", JSON.toJSONString(order));
41.         return order;
42.     }
43. }

复制代码

在上述代码中，通过 DiscoveryClient 获取到全部可用的 product-service 实例，并采取随机策略选择其中一个实例进行请求。这种简朴的自界说负载均衡策略，适用于初学者学习和理解负载均衡的基本概念。
3. 使用 Spring Cloud LoadBalancer 实现负载均衡

3.1 更换 Ribbon 的负载均衡器

从 Spring Cloud 2020 版本开始，官方移除了对 Netflix Ribbon 的支持，推荐使用 Spring Cloud LoadBalancer 作为默认的负载均衡器。
要使用 Spring Cloud LoadBalancer，首先需要添加相关的依靠：

1. <dependency>
2.     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
3.     <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
4. </dependency>

复制代码

接下来，在 RestTemplate 的设置方法中添加 @LoadBalanced 注解，以启用负载均衡功能：

1. @Bean
2. @LoadBalanced
3. public RestTemplate restTemplate() {
4.     return new RestTemplate();
5. }

复制代码

然后，只需简朴地修改 OrderServiceImpl 中的服务调用代码，使其支持负载均衡：

1. @Service
2. @Slf4j
3. public class OrderServiceImpl implements OrderService {
4.     @Autowired
5.     private OrderDao orderDao;
6.     @Autowired
7.     private RestTemplate restTemplate;
9.     @Override
10.     public Order createOrder(Long productId, Long userId) {
11.         log.info("接收到{}号商品的下单请求,接下来调用商品微服务查询此商品信息", productId);
13.         // 使用负载均衡机制调用商品微服务
14.         Product product = restTemplate.getForObject(
15.                 "http://product-service/product/get?pid=" + productId, Product.class);
16.         
17.         log.info("查询到{}号商品的信息, 内容是: {}", productId, JSON.toJSONString(product));
19.         // 创建订单并保存
20.         Order order = new Order();
21.         order.setUid(userId);
22.         order.setUsername("用户A");
23.         order.setPid(productId);
24.         order.setPname(product.getPname());
25.         order.setPprice(product.getPprice());
26.         order.setNumber(1);
27.         orderDao.save(order);
29.         log.info("创建订单成功, 订单信息为 {}", JSON.toJSONString(order));
31.         return order;
32.     }
33. }

复制代码

通过 @LoadBalanced 注解，Spring Cloud 会自动为处置惩罚负载均衡，分发请求到差别的服务实例。
4. 优化负载均衡策略

LoadBalancer 提供了多种负载均衡策略，默认情况下使用轮询策略（RoundRobinLoadBalancer），别的还可以设置为随机策略（RandomLoadBalancer）。可以通过以下方式自界说负载均衡策略：

1. @LoadBalancerClient(name = "product-service", configuration = RandomLoadbalancerConfig.class)
2. public class RandomLoadbalancerConfig {
3.     @Bean
4.     public ReactorLoadBalancer<ServiceInstance> reactorServiceInstanceLoadBalancer(Environment environment,
5.                                                                                    LoadBalancerClientFactory loadBalancerClientFactory) {
6.         String name = environment.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME);
7.         return new RandomLoadBalancer(
8.                 loadBalancerClientFactory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class), name);
9.     }
10. }

复制代码

通过上述设置，product-service 服务将采取随机策略进行负载均衡，从而进一步提升体系的灵活性和性能。
结语

负载均衡在微服务架构中扮演着至关重要的角色。无论是通过自界说策略还是使用 Spring Cloud LoadBalancer 提供的默认功能，都能有用地优化服务的调用路径，提升体系的相应速率和稳固性。希望本文能帮助你深入理解负载均衡的核心概念，并在实际项目中灵活运用。
推荐阅读

• Spring Cloud 官方文档
  
• Nacos 官方指南
  

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