SpringCloud LoadBalancer灰度策略实现

Easter79
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如何使用 Spring Cloud 2020 中重磅推荐的负载均衡器 Spring Cloud LoadBalancer (下文简称 SCL),如何扩展负载均衡策略? 你将从本文中获取到答案

快速上手 SCL

  • 如果项目中想使用 SCL,则仅需要添加如下 maven 依赖即可

    org.springframework.cloud spring-cloud-starter-loadbalancer
  • SCL 是构建服务发现的基础上,由于目前 Spring Cloud Alibaba 并未兼容 SCL (具体兼容方案可以参考 pig),当然你可以选择使用Eureka 测试。

  • 若将 RestTemplate 和 客户端负载均衡结合使用,在 bean 定义上增加 @LoadBalanced 注解即可.

    @Bean @LoadBalanced public RestTemplate restTemplate() { return new RestTemplate(); }

个性化负载均衡策略

SpringCloud LoadBalancer灰度策略实现

  • 目前版本 (spring cloud 2020) 内置轮询、随机的负载均衡策略,默认轮询策略。

  • 当然可以通过 LoadBalancerClient 注解,指定服务级别的负载均衡策略

    @LoadBalancerClient(value = "demo-provider", configuration = RandomLoadbalancerConfig.class)

    public class RandomLoadbalancerConfig { @Bean public ReactorLoadBalancer reactorServiceInstanceLoadBalancer(Environment environment, LoadBalancerClientFactory loadBalancerClientFactory) { String name = environment.getProperty(LoadBalancerClientFactory.PROPERTY_NAME); return new RandomLoadBalancer( loadBalancerClientFactory.getLazyProvider(name, ServiceInstanceListSupplier.class), name); } }

自定义负载均衡策略

  • 通过上文可知,目前 SCL 支持的负载均衡策略相较于 Ribbon 还是较少,需要开发者自行实现,好在 SCL 提供了便捷的 API 方便扩展使用。 这里演示自定义一个基于注册中心元数据的灰度负载均衡策略。

  • 定义灰度负载均衡策略

    @Slf4j public class GrayRoundRobinLoadBalancer extends RoundRobinLoadBalancer {

    private ObjectProvider<ServiceInstanceListSupplier> serviceInstanceListSupplierProvider;
    
    private String serviceId;
    
    @Override
    public Mono<Response<ServiceInstance>> choose(Request request) {
        ServiceInstanceListSupplier supplier = serviceInstanceListSupplierProvider
                .getIfAvailable(NoopServiceInstanceListSupplier::new);
        return supplier.get(request).next().map(serviceInstances -> getInstanceResponse(serviceInstances, request));
    }
    
    Response<ServiceInstance> getInstanceResponse(List<ServiceInstance> instances, Request request) {
    
        // 注册中心无可用实例 抛出异常
        if (CollUtil.isEmpty(instances)) {
            log.warn("No instance available {}", serviceId);
            return new EmptyResponse();
        }
    
        DefaultRequestContext requestContext = (DefaultRequestContext) request.getContext();
        RequestData clientRequest = (RequestData) requestContext.getClientRequest();
        HttpHeaders headers = clientRequest.getHeaders();
    
        String reqVersion = headers.getFirst(CommonConstants.VERSION);
        if (StrUtil.isBlank(reqVersion)) {
            return super.choose(request).block();
        }
    
        // 遍历可以实例元数据,若匹配则返回此实例
        for (ServiceInstance instance : instances) {
            NacosServiceInstance nacosInstance = (NacosServiceInstance) instance;
            Map<String, String> metadata = nacosInstance.getMetadata();
            String targetVersion = MapUtil.getStr(metadata, CommonConstants.VERSION);
            if (reqVersion.equalsIgnoreCase(targetVersion)) {
                log.debug("gray requst match success :{} {}", reqVersion, nacosInstance);
                return new DefaultResponse(nacosInstance);
            }
        }
        // 降级策略,使用轮询策略
        return super.choose(request).block();
    }
    

    }

  • 针对客户端注入灰度负载均衡策略

    @LoadBalancerClient(value = "demo-provider", configuration = GrayRoundLoadbalancerConfig.class)

  • 服务实例定义版本号

SpringCloud LoadBalancer灰度策略实现

优化负载均衡策略注入

  • 如上文所述,所有的个性化负载策略都需要手动通过 LoadBalancerClient 注入非常的不方便。 我们可以参考 LoadBalancerClients 的批量注入逻辑构造自己的 BeanRegistrar

SpringCloud LoadBalancer灰度策略实现

public class GrayLoadBalancerClientConfigurationRegistrar implements ImportBeanDefinitionRegistrar {

    @Override
    public void registerBeanDefinitions(AnnotationMetadata metadata, BeanDefinitionRegistry registry) {
        Field[] fields = ReflectUtil.getFields(ServiceNameConstants.class);

        // 遍历服务名称,注入支持灰度策略的负载均衡器
        for (Field field : fields) {
            Object fieldValue = ReflectUtil.getFieldValue(ServiceNameConstants.class, field);
            registerClientConfiguration(registry, fieldValue, GrayLoadBalancerClientConfiguration.class);
        }
    }
}

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