SpringCloudRibbon负载均衡策略-七种策略

最新推荐文章于 2025-06-06 13:48:30 发布

Jaycrees

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分类专栏： java

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本文介绍了SpringCloud中七种负载均衡策略：RandomRule、RoundRobinRule、RetryRule、WeightedResponseTimeRule、BestAvailableRule、AvailabilityFilteringRule和ZoneAvoidanceRule。RandomRule和RoundRobinRule分别采用随机和轮询方式选择服务节点。RetryRule为其他策略添加重试功能。WeightedResponseTimeRule根据响应时间动态调整权重。BestAvailableRule选择并发量最小的节点。AvailabilityFilteringRule和ZoneAvoidanceRule综合考虑节点健康状态和区域过滤。

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七种策略

RandomRule - 随性而为
从名字就能看出，这是个很随性的策略，随性到什么程度呢？它会从当前可用的服务节点中，随机挑选一个节点访问。使用了yield+自旋的方式做重试，还采用了严格的防御性编程。

RoundRobinRule - 按部就班
这个rule是RandomRule的亲兄弟，RandomRule是随性而为挑选节点，RobinRule却按部就班从一个节点一步一步地向后选取节点，既不会跳过一个，也不会原地踏步，每一次只向后移动一步。
在这里插入图片描述
假如在多线程环境下，两个请求同时访问这个Rule是否会读取到相同节点呢？不会，这靠的是RandomRobinRule底层的自旋锁+CAS的同步操作。CAS的全称是compare and swap，是一种借助操作系统函数来实现的同步操作。前面我们讲到过Eureka为了防止服务下线被重复调用，就使用AtomicBoolean的CAS方法做同步控制，CAS+自旋锁这套组合技是高并发下最廉价的线程安全手段，因为这套操作不需要锁定系统资源。当然了，有优点必然也有缺点，自旋锁如果迟迟不能释放，将会带来CPU资源的浪费，因为自旋本身并不会执行任何业务逻辑，而是单纯的使CPU“空转”。所以通常情况下会对自旋锁的旋转次数做一个限制，比如JDK中synchronize底层的锁升级策略，就对自旋次数做了动态调整。

// CAS+自旋锁获取系统资源的打开方式，真实应用中还要注意防止无休止自旋：

// 或者for (;;) 做自旋
while (true) { 
	// cas操作
	if (cas(expected, update)) {
		// 业务逻辑代码
		// break或退出return
	}
}

Netflix真是特别喜欢用自旋CAS，毕竟作为中间件来说性能还是非常重要的.

RetryRule - 卷土重来
RetryRule是一个类似装饰器模式的Rule，装饰器相当于一层套一层的俄罗斯娃娃，每一层都会加上一层独特BUFF，装饰器的结构
在这里插入图片描述

RetryRule也是同样的道理，他的BUFF就是给其他负载均衡策略加上“重试”功能。而在RetryRule里还藏着一个subRule，这才是隐藏在下面的真正被执行的负载均衡策略，RetryRule正是要为它添加重试功能（如果初始化时没指定subRule，将默认使用RoundRibinRule）。

WeightedResponseTimeRule - 能者多劳
这个Rule继承自RoundRibbonRule，他会根据服务节点的响应时间计算权重，响应时间越长权重就越低，响应越快则权重越高，权重的高低决定了机器被选中概率的高低。也就是说，响应时间越小的机器，被选中的概率越大。
在这里插入图片描述

由于服务器刚启动的时候，对各个服务节点采样不足，因此会采用轮询策略，当积累到一定的样本时候，会切换到WeightedResponseTimeRule模式。

BestAvailableRule - 让最闲的人来

应该说这个Rule有点智能的味道了，在过滤掉故障服务以后，它会基于过去30分钟的统计结果选取当前并发量最小的服务节点，也就是最“闲”的节点作为目标地址。如果统计结果尚未生成，则采用轮询的方式选定节点。
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关键字

过滤故障服务
选取并发量最小的节点

AvailabilityFilteringRule - 我是有底线的
这个规则底层依赖RandomRobinRule来选取节点，但并非来者不拒，它也是有一些底线的，必须要满足它的最低要求的节点才会被选中。如果节点满足了要求，无论其响应时间或者当前并发量是什么，都会被选中。
在这里插入图片描述

每次AvailabilityFilteringRule（简称AFR）都会请求RobinRule挑选一个节点，然后对这个节点做以下两步检查：

是否处于熔断状态
节点当前的active请求连接数超过阈值，超过了则表示节点目前太忙，不适合接客

如果被选中的server不幸挂掉了检查，那么AFR会自动重试（次数最多10次），让RobinRule重新选择一个服务节点。

ZoneAvoidanceRule - 我的地盘我做主
这个过滤器包含了组合过滤条件，分别是Zone级别和可用性级别。
在这里插入图片描述

Zone Filter: 在Eureka注册中一个服务节点有Zone, Region和URL三个身份信息，其中Zone可以理解为机房大区（未指定则由Eureka给定默认值），而这里会对这个Zone的健康情况过滤其下面所有服务节点。
可用性过滤：这里和AvailabilityFilteringRule的验证非常像，会过滤掉当前并发量较大，或者处于熔断状态的服务节点。