SpringCloud微服务（四）

前言：此篇文章系本人学习过程中记录下来的笔记，里面难免会有不少欠缺的地方，诚心期待大家多多给予指教。

往期回顾目录：

1. SpringCloud微服务（一）
2. SpringCloud微服务（二）
3. SpringCloud微服务（三）

接上期内容：下面开始进入新的组件学习，话不多说，直接发车！

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一、什么是负载均衡

负载均衡（Load Balancing）是一种计算机技术，用于在多个计算资源（如服务器、网络链路等）之间分配工作负载，以优化资源使用、提高系统的响应速度、可靠性和可扩展性。简单来说就是将用户的请求平摊的分配到多个服务上，从而达到系统的高可用。

负载均衡的作用：

1. 提高系统的可用性：当一台服务器出现故障（如硬件损坏、软件崩溃等），与之相关的服务就会中断。而负载均衡器通过健康检查机制能够实时监测服务器的状态。一旦发现某台服务器不可用，就会自动将请求分配到其他正常的服务器上
2. 提升系统的响应和性能：负载均衡器将请求均匀地分配到多个服务器或资源上，避免了部分资源过度使用，而其他资源闲置的情况。
3. 可扩展性支持：在业务增长或者流量高峰期，可以增加服务器来满足需求。负载均衡器可以很方便地将新加入的资源纳入资源池进行负载分配。
4. 安全防护增强：隐藏真实的IP地址和服务架构，有效防止服务器被攻击的风险。

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 二、SpringCloudLoadBalancer组件是什么？

Spring Cloud LoadBalancer是由SpringCloud官方提供的一个开源的、简单易用的客户端负载均衡器，它包含在SpringCloud-commons中用它来替换了以前的Ribbon组件。相比较于Ribbon，SpringCloudLoadBalancer不仅能够支持RestTemplate，还支持WebClient。详情请查看官方文档。

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三、什么是客户端负载均衡？什么是服务端负载均衡？

一、客户端负载均衡

客户端负载均衡是指负载均衡的决策过程在客户端完成。客户端会维护一个可用服务端的列表，并根据一定的算法选择一个合适的服务端来发送请求。在这种模式下，客户端知道所有服务端的位置和状态等信息，并且自己负责决定将请求发送到哪一个服务端。简单来说在调用微服务接口时候，会在注册中心上获取注册信息服务列表之后缓存到JVM本地，然后在根据负载均衡算法，从而在本地实现RPC远程服务调用技术。

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二、服务端负载均衡

服务端负载均衡是在服务器端进行请求分发的负载均衡方式。它有一个专门的负载均衡器位于客户端和后端服务器集群之间，负责接收客户端的请求，并根据一定的算法将请求分配到后端的一个或多个服务器进行处理。比如Nginx，然后由Nginx实现转发到相应的服务端。

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 四、负载均衡案例实操

一、修改cloud-consume-order8002

1. 修改8002的pom.xml文件，导入LoadBalancer依赖(记得刷新maven)

           <!--负载均衡 loadbalancer-->
           <dependency>
               <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
               <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
           </dependency>

2. 在8002下面新增LoadBalancerTestController.java文件
3. 将SpringBoot项目加入到idea自带的service管理中。步骤一：步骤二：步骤三：步骤四：

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二、新增cloud-provider-payment8003

为了能够更为直观地呈现负载均衡的实际成效，现准备采用两个支付服务作为示例进行演示。新增该服务的两种方式:1、拷贝一个8001服务，只修改包名和端口号，其他文件不动。2、使用idea自带的功能，开启两个实例服务。(我采用的方式2)。

1. 新增cloud-provider-payment8003。两种方式:1、拷贝一个8001服务，只修改包名和端口号，其他文件不动。2、使用idea自带的功能，开启一个虚拟的服务。(我采用的方式2)。步骤一：步骤二：步骤三：实际上，8003服务用的也是8001的服务，只不过端口号不一样而已。
2. 启动8001、8002、8003，观察对应服务是否成功入注consulcloud-provider-payment有两个实例，代表8001、8003都已经成功入注consul。
3. 访问http://localhost:8002/consume/loadBalancer/get/info，连续请求两次得到不同的端口号，说明负载均衡配置已经生效了。

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五、负载均衡算法学习

一、SpringCloudLoadBalancer默认算法是什么？

SpringCloudLoadBalancer组件默认算法是轮询。答案不是空穴来风，来自官方文档

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二、负载均衡算法有几种

目前学习两种，一是轮询，二是随机。当然还可以自定义，因此，没法说清楚具体有几种。

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三、负载均衡算法切换实操

一、轮询算法（默认）

由源码知道负载均衡器顶层接口是ReactiveLoadBalancer，官方文档知道默认算法为轮询，可以利用RestTemplate测试一下（简单测试）。

1. 修改8001中的RestTemplateConfig文件，拷贝官方文档中的代码。官方文档提供的是随机算法，需要做一点修改
2. 重新启动8002，访问http://localhost:8002/consume/loadBalancer/get/info，第一次请求测试：第二次请求测试：第三次请求测试：由此可见服务确实是在8001、8003有规律循环请求。

二、随机算法

1. 修改8001中的RestTemplateConfig文件，将轮询的代码注释掉，直接拷贝官方文档提供的代码。
2. 重新启动8002，访问http://localhost:8002/consume/loadBalancer/get/info，第一次请求测试：第二次请求测试：第三次请求测试：由此可见服务确实是在8001、8003随机请求。

三、自定义算法

实现ReactorServiceInstanceLoadBalancer接口即可（省略），一般来说这两个算法足够了。

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四、负载均衡算法原理总结

一、轮询算法

rest接口第几次请求数 % 服务器集群总数量 = 实际调用服务器位置下标，每次服务重启后，rest接口计数从1开始。

8001+ 8003 组合成集群，共计两台服务器，按照轮询算法原理：

当总请求数为1时： 1 % 2 =1 对应下标位置为1 ，则获得服务地址为127.0.0.1:8001

当总请求数位2时： 2 % 2 =0 对应下标位置为0 ，则获得服务地址为127.0.0.1:8002

当总请求数位3时： 3 % 2 =1 对应下标位置为1 ，则获得服务地址为127.0.0.1:8001

当总请求数位4时： 4 % 2 =0 对应下标位置为0 ，则获得服务地址为127.0.0.1:8002

.......

以上结论来自源码，然后经过自己理解，并非空穴来风

二、随机算法

随机顾名思义就是在consul上入注的该服务总数，然后随机取一个。。

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六、总结

通过学习 LoadBalancer 组件，掌握了负载均衡相关知识和技术要点，具备了在实际项目中根据不同业务需求、系统架构情况去选择合适的负载均衡算法、实现方式以及应对各类挑战的能力。在未来的工作中，可以运用这些知识助力构建高性能、高可用且可灵活扩展的分布式应用系统，为提升系统整体服务质量发挥重要作用。

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ps：努力到底，让持续学习成为贯穿一生的坚守。学习笔记持续更新中。。。。