🌈往期回顾
第一期：Spring Cloud Alibaba前景如何？
第二期：Spring Cloud Alibaba Nacos服务治理
第三期：Spring Cloud Alibaba Sentinel - 分布式系统的流量防卫兵
第四期：Spring Cloud Alibaba Ribbon - 负载均衡
第五期：Spring Cloud Alibaba Gateway - 服务网关
Nacos支持权重配置，是一个实现负载均衡的一个比较实用的功能，例如：
✏把性能差的机器权重设低，性能好的机器权重设高，让请求优先打到性能高的机器上去，某个实例出现异常时，把权重设低，排查问题，问题排查完再把权重恢复，想要下线某个实例时，可先将该实例的权重设为0，这样流量就不会打到该实例上了——此时再去关停该实例，也就是所谓的实现优雅下线功能。
目前，Nacos权重配置对SpringCloudAlibaba无效，也就是说，不管在Nacos控制台如何配置权重大小，调用时都不会生效的，然后SpringCloudAlibaba可以通过整合Ribbon的方式，实现负载均衡，默认使用的负载均衡规则是：ZoneAvoidanceRule，该篇文章主要是讲解一下扩展Ribbon支持Nacos权重的集中方式和探讨SpringCloudAlibaba如何扩展Ribbon，让其支持Nacos权重配置。
🎉扩展Ribbon支持Nacos权重的两种方式
- 自定义实现负载均衡规则
- 利用Nacos Client原身的能力【推荐】
1️⃣自定义实现负载均衡规则
- 实现思路：
通过自定义自己的一个权重负载均衡规则NacosWeightRule，通过继承抽象类AbstractLoadBalancerRule，重写choose(Object key) 方法。
/**
* 通过重写choose方法，实现基于权重的负载均衡算法
*
* @author: jacklin
* @since 2022/6/2 20:16
**/
@Override
public Server choose(Object key) {
List<Server> serverList = this.getLoadBalancer().getReachableServers();
List<InstanceWithWeight> instanceWithWeights = serverList.stream().map(server -> {
if (!(server instanceof NacosServer)) {
log.error("参数非法，server = {}", server);
throw new IllegalArgumentException("参数非法，不是NacosService实例！");
}
NacosServer nacosServer = (NacosServer) server;
Instance instance = nacosServer.getInstance();
double weight = instance.getWeight();
return new InstanceWithWeight(server, Double.valueOf(weight).intValue());
}).collect(Collectors.toList());
Server server = this.chooseWithWeightRandom(instanceWithWeights);
log.info("被选中的server = {}", server);
return server;
}
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
private class InstanceWithWeight {
private Server server;
private Integer weight;
}
/**
* 根据权重随机获取Server实例
*
* @param list 实例列表
* @return 随机筛选的实例
**/
private Server chooseWithWeightRandom(List<InstanceWithWeight> list) {
List<Server> instances = Lists.newArrayList();
for (InstanceWithWeight instanceWithWeight : list) {
Integer weight = instanceWithWeight.getWeight();
for (int i = 0; i <= weight; i++) {
instances.add(instanceWithWeight.getServer());
}
}
int i = new Random().nextInt(instances.size());
return instances.get(i);
}
实现方式二其实存在一定的优化空间，只是用来演示思考的过程，不建议生产使用，如果打算使用本方案，请参考以下两点优化：
- 这里为了简单起见，直接把double类型的权重(weight)转成了integer计算了，存在精度丢失问题。
- InstanceWithWeight太重了，在
chooseWithWeightRandom方法还的两层for循环，会挺吃内存，建议百度其他权重随机算法优化，不过实际上一个项目微服务一般最多也就三五个实例，所以内存消耗还是能忍受的，不优化问题也不大。
2️⃣利用Nacos Client原身的能力【推荐】
阅览Nacos源码可以发现，Nacos Client本身就提供了负载均衡的能力，并且负载均衡算法正是我们想要的根据权重选择实例，源代码位置：com.alibaba.nacos.api.naming.NamingService#selectOneHealthyInstance(java.lang.String)，只需要想办法调用到这行代码，既可以实现我们想要的功能enenen!!!
package com.jacklin.mamba.contentcenter.post.config;
import com.alibaba.cloud.nacos.NacosDiscoveryProperties;
import com.alibaba.cloud.nacos.NacosServiceManager;
import com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosServer;
import com.alibaba.nacos.api.naming.NamingService;
import com.alibaba.nacos.api.naming.pojo.Instance;
import com.netflix.client.config.IClientConfig;
import com.netflix.loadbalancer.AbstractLoadBalancerRule;
import com.netflix.loadbalancer.BaseLoadBalancer;
import com.netflix.loadbalancer.Server;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
/**
* Ribbon支持Nacos权重配置，通过继承抽象类 AbstractLoadBalancerRule 实现抽象方法
*
* @author jacklin
* @Date: 2022-01-06 22:47
*/
@Slf4j
public class NacosWeightRule extends AbstractLoadBalancerRule {
@Autowired
private NacosDiscoveryProperties nacosDiscoveryProperties;
@Autowired
private NacosServiceManager nacosServiceManager;
@Override
public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) {
//读取配置文件，并初始化NacosWeightRule
}
//通过重写choose方法，实现基于权重的负载均衡算法
@Override
public Server choose(Object key) {
try {
BaseLoadBalancer loadBalancer = (BaseLoadBalancer) this.getLoadBalancer();
log.info("loadBalancer:{}", loadBalancer);
//想要请求的微服务名称
String name = loadBalancer.getName();
// 实现一个基于权重的负载均衡算法，事实上Nacos Client已经实现了对应的权重负载均衡算法，先拿到服务发现的相关API
NamingService namingService = nacosServiceManager.getNamingService(nacosDiscoveryProperties.getNacosProperties());
// Nacos Client自动通过基于权重的负载均衡算法，给我们选择的一个实例
Instance instance = namingService.selectOneHealthyInstance(name);
log.info("选择的实例是：instance:{}, port:{}", instance, instance.getPort());
return new NacosServer(instance);
} catch (Exception e) {
return null;
}
}
}
RestTemplateConfig
package com.jacklin.mamba.contentcenter.post.config;
import com.netflix.loadbalancer.IRule;
import com.netflix.loadbalancer.RandomRule;
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;
/**
* 配置RestTemplate
*
* @author jacklin
* @Date: 2021-12-30 22:24
*/
@Configuration
public class RestTemplateConfig {
/**
* 为restTemplate整合ribbon
*/
@Bean
@LoadBalanced
public RestTemplate restTemplate() {
return new RestTemplate();
}
/**
* Ribbon 自带的负载均衡策略有如下几个:
* 1.AvailabilityFilteringRule: 先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，以及并发连接数超过阈值的服务，剩下的服务，使用轮询策略
* 2.BestAvailableRule: 先过滤掉由于多次访问故障而处于断路器跳闸状态的服务，然后选择一个并发量最小的服务
* 3.ZoneAvoidanceRule: 复合判断 server 所在区域的性能和 server 的可用性选择服务器
* 4.RandomRule: 随机负载均衡
* 5.RoundRibbonRule：轮询，人人有份，一个个来
* 6.RetryRule：先轮询，如果获取失败则在指定时间内重试，重新轮询可用的服务
* 7.WeightedResponseTimeRule：根据平均响应时间计算所有服务的权重，响应越快的服务权重越高，越容易被选中。一开始启动时，统计信息不足的情况下，使用轮询
*/
@Bean
public IRule myCustomRule() {
//轮询策略负载均衡算法，人人有份，一个个来
//return new RoundRobinRule();
//return new RandomRule();
return new NacosWeightRule();
}
}
自定义一个myCustomRule，选择我们的NacosWeightRule，既可以实现按权重去调用不同实例啦~
通过在Nacos控制台实现user-center不同实例的权重大小，将8081端口实例权重设置为0，8080端口权重设置为1，请求观察控制台日志打印：
调用接口请求10次，发现请求都打到8080端口：
content-center服务日志输出：
🎉🎉🎉很显然我们按权重负载均衡算法已经得以实现!
💨总结
方式一是最容易想到的玩法。方式二是个人目前最喜欢的方案。首先简单，并且都是复用Nacos/Ribbon现有的代码——而Ribbon/Nacos本身都是来自于大公司生产环境，经过严苛的生产考验。
❓思考
既然Nacos Client已经有负载均衡的能力，Spring Cloud Alibaba为什么还要去整合Ribbon呢？
个人认为，这主要是为了符合Spring Cloud标准。Spring Cloud Commons有个子项目 spring-cloud-loadbalancer，该项目制定了标准，用来适配各种客户端负载均衡器(虽然目前实现只有Ribbon，但Hoxton就会有替代的实现了)。
Spring Cloud Alibaba遵循了这一标准，所以整合了Ribbon，而没有去使用Nacos Client提供的负载均衡能力。
