实现负载均衡集的技巧 负载均衡集群如何实现

1、引言

刚学习Java时，我们编写的程序，运行时只有一个进程，这种程序就是我们常说的“单体架构”，最典型的单体架构图如下：

单体架构的软件，我们可以认为是没有架构的。

软件的架构，从单体架构，发展到垂直多程序架构、分布式架构、SOA架构，一路狂奔，到了现在的微服务架构。

虽然我们推崇微服务架构，但客观地说，单体架构依然盛行，包括很多比较大的软件，就是用单体架构来开发的，发布时也只有一个可执行程序。

单体架构之所以盛行，是因为采用其他架构时，我们除了实现业务功能，还要实现架构，例如模块之间的相互调用，这些都很复杂。

当我们使用SpringCloud开发微服务架构的软件时，会发现事情变得很轻松。我们可以方便地对软件的处理能力扩容，可以用Eureka和Ribbon，实现模块之间基于RESTful的相互调用。

说了这么多理论，估计读者都有点烦了，还是直接上代码吧。

2、建立Eureka服务器和Eureka客户端

在上一讲《Java第66讲——微服务之Eureka》文章中，详细介绍了如何建立Eureka服务器和Eureka客户端，大家可以参考，因此这里不再赘述。

我们建立的Eureka服务器的信息如下：

模块名称：register
监听端口：8800
注册url：http://localhost:8800/eureka/

Eureka客户端将会启动三个实例，其信息如下：

模块名称：producer
监听端口：三个实例监听的端口分别为9901，9902，9903
应用名称：service-producer

这些信息与《Java第66讲——微服务之Eureka》文章中实现的代码完全一致。

从名称来看，register是注册中心，producer是生产者，此次开发，将增加一个消费者consumer，获得producer提供的服务：

3、Ribbon功能介绍

Ribbon是一个用来实现负载均衡的组件。

当我们有多个producer处于运行状态时，consumer可以根据负载情况，获得其中一个producer，然后进行调用。

使用Ribbon，我们可以根据系统当前的负载情况，决定增加或者减少producer数量。

通过Ribbon，我们轻松地实现了集群的能力。

4、在producer中增加一个CallController类

在producer中增加一个CallController类，用于提供服务，该类的代码如下：

package com.flying.producer.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class CallController {
  
    @Value("${server.port}")
    private int thePort;
  
    @RequestMapping("/call_me")
    private String callMe(@RequestParam(value = "name") String caller){
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        stringBuffer.append("Service of port ").append(thePort).append(" is called by ").append(caller);
        return stringBuffer.toString();
    }
  
}

5、新增一个模块consumer

新增consumer模块的过程如下：

第1步：建立consumer模块，使用了Lombok、Spring Web、Eureka Discovery Client依赖：

第2步：修改consumer模块的pom.xml文件，添加对Ribbon的依赖：

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
            <version>1.4.7.RELEASE</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

第3步：编辑入口类ConsumerApplication，添加对Eureka的使用：

package com.flying.consumer;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableDiscoveryClient
public class ConsumerApplication {
  
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
    }

}

第4步：创建一个生成RestTemplate对象的类RestTemplateCreator，加上对Ribbon的使用：

package com.flying.consumer.config;

import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@Configuration
public class RestTemplateCreator {
  
    @LoadBalanced
    @Bean
    RestTemplate getRestTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
  
}

第5步：创建一个业务类CallerService，使用RestTemplate实现对producer的调用：

package com.flying.consumer.biz;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@Service
public class CallerService {
  
    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;
  
    public String callProducer(){
        return restTemplate.getForObject("http://SERVICE-PRODUCER/call_me#name=consumer", String.class);
    }
  
}

第6步：为了便于测试，添加一个测试类TestController：

package com.flying.consumer.controller;

import com.flying.consumer.biz.CallerService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class TestController {
  
    @Autowired
    private CallerService callerService;
  
    @GetMapping("/call_test")
    public String testByExplorer(){
        return callerService.callProducer();
    }
  
}

第7步：修改application.properties文件，配置监听端口为10000，以及Erueka服务器的url：

server.port=10000
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8800/eureka/
spring.application.name=service-consumer

代码编写完成了，现在准备进行测试。

6、执行测试

第1步：在Linux下建立consumer、producer1、producer2、producer3、register四个目录；

第2步：将软件传入到对应的目录，其中，producer软件同时传入producer1、producer2、producer3三个目录：

第3步：修改application.properties发文件，修改producer的监听端口：

producer1：监听9901
producer2：监听9902
producer3：监听9903

第4步：启动consumer、producer1、producer2、producer3、register；

第5步：查询register的监控页面，可以看到四个客户端注册进来了：

第6步：多次查看consumer提供的Web功能，会发现每次调用的producer并不是同一个。

这是第一次测试时显示的web页面：

刷新页面，显示的web页面为：

刷新两次页面后，显示了下面的web页面：

不敢想象，没有编写多少代码，借助于Spring Cloud，竟然轻松地实现了集群功能，实现了负载均衡功能！