Ribbon工作原理详细介绍

前面我们使用Ribbon实现负载均衡时，基本用法是注入一个RestTemplate，并使用@LoadBalanced注解标注RestTemplate，从而使RestTemplate具备负载均衡的能力。

当Spring容器启动时，使用@LoadBalanced注解修饰的RestTemplate会被添加拦截器，拦截器中使用了LoadBalancerClient处理请求，从而达到负载均衡的目的。那么LoadBalancerClient内部是如何做到的呢?下面我们通过源码分析的方式来剖析Ribbon负载均衡的工作原理。

LoadBalancerClient是Spring Cloud提供的一个非常重要的接口，它继承自ServiceInstanceChooser接口，该接口的实现类是RibbonLoadBalanceClient，它们之间的关系如下图所示。

LoadBalancerClient的父接口和实现类

为了大家更好地理解图3-8所示接口及其实现类的实现细节，我们先查看LoadBalancerClient的部分源码，具体如下：

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);
}

上述源码中，LoadBalancerClient提供的两个execute()方法用于执行请求， reconstructURI()方法用于重构URL。

继续查看LoadBalancerClient继承的ServiceInstanceChooser接口源码，具体如下：

public interface ServiceInstanceChooser {
            ServiceInstance choose(String serviceId);
}

上述源码中，ServiceInstanceChooser接口定义一个choose()方法，该方法用于根据serviceId选择一个服务实例，即通过服务名选择服务实例。

RibbonLoadBalanceClient是LoadBalancerClient的实现类，它用来执行最终的负载均衡请求。其中，RibbonLoadBalanceClient的一个choose()方法用于选择具体的服务实例，其内部是通过getServer()方法交给ILoadBalancer完成的。

ILoadBalancer是一个接口，该接口定义了一系列实现负载均衡的方法。ILoadBalancer接口的实现类结果如下图所示。

ILoadBalancer接口实现类结构

查看BaseLoadBalancer和DynamicServerListLoadBalancer源码，默认情况下实现了以下配置：

(1)IClientConfig clientConfig:用于配置负载均衡客户端，默认实现类是DefaultClientConfigImpl。

(2)IRule rule:用于配置负载均衡的策略，默认使用的是RoundRobinRule策略，也就是轮询策略。

(3)IPing ping:用于检查当前服务是否有响应，从而判断当前服务是否可用，默认实现类是DummyPing，该实现类的isAlive()方法返回值是true，默认所有服务实例都是可用的。

(4)ServerList serverList: 用于获取所有Server注册列表信息。通过跟踪源码会发现，ServerList的实现类是DiscoveryEnabledNIWSServerList,该类定义的obtainServersViaDiscovery()方法是根据eurekaClientProvider.get()方法获取EurekaClient，再根据EurekaClient获取服务注册列表信息。EurekaClient的实现类是DiscoveryClient，DiscoveryClient具有服务注册、获取服务注册列表等功能。

(5)ServerListFilter filter:定义了根据配置过滤或者动态获取符合条件的服务列表，默认实现类是ZonePreferenceServerListFilter，该策略能够优先过滤出与请求调用方处于同区域的服务实例。

综上所述，使用RibbonLoadBalanceClient实现负载均衡时，会从EurekaClient获取服务列表信息，然后根据IPing判断服务是否可用。如果服务可用，则会根据IRule选择负载均衡策略，否则会重新获取服务清单。

了解了LoadBalancerClient负载均衡功能后，那么RestTemplate添加@LoadBalanced注解后，为什么会被拦截呢?这是因为LoadBalancerAutoConfiguration类维护了一个被@LoadBalanced修饰的RestTemplate列表，在初始化过程中，通过调用customizer.customize(restTemplate)方法为RestTemplate添加了LoadBalancerInterceptor拦截器，该拦截器中的方法将远程服务调用的方法交给了LoadBalancerClient去处理，从而达到了负载均衡的目的。

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