Ribbon 负载均衡调用04——ribbon 负载均衡算法||手写轮询算法（原理+JUC）CAS+自旋锁-白红宇

Ribbon 负载均衡调用04——ribbon 负载均衡算法||手写轮询算法（原理+JUC）CAS+自旋锁

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发布时间：2019-03-07

本文共 1993 字，大约阅读时间需要 6 分钟。

Spring Cloud 负载均衡组件源码剖析

RoundRobinRule 是 Netflix 开源的负载均衡策略之一，以轮询的方式均匀分配请求。本文将深入剖析其源码，并结合相关组件，分析其工作原理。

RoundRobinRule.java 模块

RoundRobinRule 是 Netflix 负载均衡策略中最基础搭配之一。其核心目标是确保客户端在发起请求时，能够均匀地将请求分配到服务器集群中的不同实例。

源码分析

模块初始化

不过，模块的初始化部分较为简单，其主要工作是维护一个原子性计数器 nextServerCyclicCounter，用于跟踪下一个需要访问的服务器索引。

负载均衡选择机制

choose 方法是负载均衡的核心逻辑。在这里，算法采用轮询方式，逐个访问服务器列表，直到找到一个既可达又能处理请求的服务器。以下是具体实现：

首先，通过 getReachableServers 获取当前可达的服务器列表。

查找 getAllServers 获取所有服务器实例。

在轮询过程中，使用 incrementAndGetModulo 方法生成下一个服务器索引。

通过 compareAndSet 方法保证计数器的原子性。

守护机制

如果在 10 次尝试内未能找到合适的服务器，系统将记录一个警告信息，以提示潜在的服务器不活跃问题。

Modulo 计数器逻辑

incrementAndGetModulo 方法采用了一种原子性操作，确保在多线程环境下计数器不会出现竞态条件。其算法逻辑较为简单，仅是对当前计数器值进行加1操作，并模上总数。这保证了计数器不会超出预设范围。

组件协调

在 spring cloud 应用中，负载均衡策略 (MyLB) 与服务发现组件紧密配合。通过 ILoadBalancer 接口，各策略可以通过自定义实现进行扩展或修改。

LoadBalancer 接口

LoadBalancer 接口定义了负载均衡策略的核心方法 instances，该方法接受一个服务实例列表，并返回一个根据负载均衡策略分配的实例。

MyLB 实现

MyLB 是一种自定义负载均衡实现，采用了基于计数器的模块化策略。其核心思想是根据调用次数确定下一个服务器索引。具体实现如下：

负载均衡算法

维护一个原子性计数器，从 0 开始递增。

使用 modulo 操作根据服务实例总数决定下一个服务器索引。

返回对应索引的服务实例。

这种方法的优点在于简单易懂，并能有效避免服务器压力集中。它也弥补了分布式环境下全互斥的复杂性。

顺序控制器

在 Spring 应用中，OrderController 类充当了业务逻辑的协调中心。其与其他组件如支付服务、发现客户等紧密结合，通过负载均衡策略来优化请求分配。

代码示例

public class OrderController {    @Resource    private RestTemplate restTemplate;    @Resource    private LoadBalancer loadBalancer;    @Resource    private DiscoveryClient discoveryClient;    @GetMapping("/consumer/payment/lb")    public String getLB() {        List
   
     instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");        if (instances == null || instances.isEmpty()) {            return null;        }        ServiceInstance selected = loadBalancer.instances(instances);        URI uri = selected.getUri();        return restTemplate.getForObject(uri + "/payment/lb", String.class);    }}

该示例展示了如何通过负载均衡策略自动获取服务实例信息，严重简化了服务调用层的逻辑。它确保了在动态容器化环境下，服务的访问信息能快速获取。

总结

RoundRobinRule 作为基础负载均衡策略，简单易行。其算法逻辑直接，服务器选择基于轮询原则。结合 AtomicInteger 原子性操作，确保了.count.Playground.

通过本文的分析，开发者可以清晰理解其工作原理，并根据实际需求选择和配置适合的负载均衡策略。

转载地址：http://wsznz.baihongyu.com/

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