Spring Cloud组件源码之LoadBalancer源码分析

news2024/10/5 12:44:16

" Spring 到底是春天的来临万物复苏，还是春转夏的干燥又炎热呢？" Spring的来临让JavaEE走向了另一个高度。便捷的开发，完美的生态。物极必反，学习Spring的成本越来越低，导致Java程序员越来越密集，越来越廉价…… 那么又有多少 Springer 耐下性子去研究Spring生态的架构和底层实现的细节呢？？

版本信息如下：

Spring：5.3.23
Spring Boot：2.6.13
Spring Cloud：3.1.5
Spring Cloud LoadBalancer：3.1.5

正文：

由于原有的负载均衡组件Ribbon停止维护，而完美的Spring生态怎能允许缺少负载均衡组件呢？Spring Cloud官方自己造出了Spring Cloud LoadBalancer来代替原有的Ribbon。由于是官方自己写的组件，所以并没有像eureka、Feign那样抽出一个单独的组件包出来。放入到Spring Cloud Commons规范包中。

先会使用，再深入研究源码。由于太占用文章的排版空间，所以另起了一篇文章。对于整体流程来说不会自定义负载均衡策略也不影响，只不过是锦上添花。

Spring Cloud LoadBalancer 自定义负载均衡策略https://blog.csdn.net/qq_43799161/article/details/130125370知其然，再知其所以然，我们先需要明白一次服务远程调用的大致流程，再深入其中挖掘细节。

为了更明白LoadBalancer在其中的作用，所以我们从OpenFeign的远程调用开始分析，不懂OpenFeign的读者也没关系，当作黑盒即可。

public class FeignBlockingLoadBalancerClient implements Client {
	
	@Override
	public Response execute(Request request, Request.Options options) throws IOException {
		final URI originalUri = URI.create(request.url());
		// 拿到调用方的服务名。
		String serviceId = originalUri.getHost();

		…………

		// 调用负载均衡组件，经过负载均衡策略后返回最终远程调用的服务器实体
		ServiceInstance instance = loadBalancerClient.choose(serviceId, lbRequest);

		…………

		/**
		 * 解析ServiceInstance服务器实体，最终Feign发送Http请求到调用方服务器。
		 * */
		String reconstructedUrl = loadBalancerClient.reconstructURI(instance, originalUri).toString();
		Request newRequest = buildRequest(request, reconstructedUrl);
		LoadBalancerProperties loadBalancerProperties = loadBalancerClientFactory.getProperties(serviceId);
		return executeWithLoadBalancerLifecycleProcessing(delegate, options, newRequest, lbRequest, lbResponse,
				supportedLifecycleProcessors, loadBalancerProperties.isUseRawStatusCodeInResponseData());
	}
}

可以很清楚的看到，在OpenFeign中调用了负载均衡组件loadBalancerClient.choose根据负载均衡策略选取最终调用方ServiceInstance（ServiceInstance是Commons包定义的规范接口，也即是服务的实体对象），所以接下来分析loadBalancerClient.choose方法即可。

public class BlockingLoadBalancerClient implements LoadBalancerClient {

	@Override
	public <T> ServiceInstance choose(String serviceId, Request<T> request) {
		// 拿到具体的负载均衡策略对象
		ReactiveLoadBalancer<ServiceInstance> loadBalancer = loadBalancerClientFactory.getInstance(serviceId);
		if (loadBalancer == null) {
			return null;
		}
		// 发送请求到注册中心拿到注册表，然后根据负载均衡策略拿到最终的调用方。
		Response<ServiceInstance> loadBalancerResponse = Mono.from(loadBalancer.choose(request)).block();
		if (loadBalancerResponse == null) {
			return null;
		}
		// 方法调用方ServiceInstance实体。
		return loadBalancerResponse.getServer();
	}

}

这里拿到具体的负载均衡策略对象，然后发送请求到注册中心拿到注册表，最终根据负载均衡策略得到具体的调用方。

接下来，我们分析如何拿到负载均衡对象就闭环了，所以看到loadBalancerClientFactory.getInstance方法。

public class LoadBalancerClientFactory extends NamedContextFactory<LoadBalancerClientSpecification> implements ReactiveLoadBalancer.Factory<ServiceInstance> {
	
	@Override
	public ReactiveLoadBalancer<ServiceInstance> getInstance(String serviceId) {
		// ReactorServiceInstanceLoadBalancer这个接口是不是特别熟悉，没错就是负载均衡策略的抽象接口
		return getInstance(serviceId, ReactorServiceInstanceLoadBalancer.class);
	}

	public <T> T getInstance(String name, Class<T> type) {
		// 拿到Spring的上下文对象
		AnnotationConfigApplicationContext context = getContext(name);
		try {
			// 从Spring的工厂中拿到对象返回。
			return context.getBean(type);
		}
		catch (NoSuchBeanDefinitionException e) {
			// ignore
		}
		return null;
	}

}

可以看到实现非常简单，就是从Spring工厂中拿到ReactorServiceInstanceLoadBalancer类型的对象，而ReactorServiceInstanceLoadBalancer类型就是负载均衡策略。不管是我们自定义负载均衡对象还是Spring Cloud LoadBalancer默认实现RoundRobinLoadBalancer轮训都会通过@LoadBalancerClient（就是一个@Configuration）+ @Bean 注入给Spring，而这里从Spring工厂中取出来然后回掉choose方法根据策略得到最终的调用方。这不就闭环啦～！

顺带提一下上篇文章中有提到过Spring Cloud LoadBalancer帮开发实现了RoundRobinLoadBalancer轮询和RandomLoadBalancer随机，那么顺便找一下哪里注入到Spring，不用想，开发者不需要手动注入，那肯定是Spring boot自动注入的。