白话SpringCloud | 第四章：服务消费者(Ribbon+Feign)-低调大师

白话SpringCloud | 第四章：服务消费者(Ribbon+Feign)

2018-09-21 876

前言

上两章节，介绍了下关于注册中心-Eureka的使用及高可用的配置示例，本章节开始，来介绍下服务和服务之间如何进行服务调用的，同时会讲解下几种不同方式的服务调用。

一点知识

在SpringCloud体系中，我们知道服务之间的调用是通过http协议进行调用的。而注册中心的主要目的就是维护这些服务的服务列表。我们知道，在Spring中，提供了RestTemplate。RestTemplate是Spring提供的用于访问Rest服务的客户端。而在SpringCloud中也是使用此服务进行服务调用的。

同时在微服务中，一般上服务都不会进行单点部署的，都会至少部署2台及以上的。现在我们有了注册中心进行服务列表的维护，就需要一个客户端负载均衡来进行动态服务的调用。

所以开始示例前，我们先来大致了解下关于负载均衡和RestTemplate的相关知识点。其实后面实例的Ribbon和Feign最后的调用都是基于RestTemplate的。使用比较简单~

何为负载均衡

负载均衡(Load Balance)是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，将请求/数据**【均匀】分摊**到多个操作单元上执行，负载均衡的关键在于【均匀】。

实现的方式

实现负载均衡的方式有很多种，这里简单介绍下几种方式，并未过多深入。

注意：以下部分内容转至几种负载均衡技术的实现。

1.HTTP重定向负载均衡

根据用户的http请求计算出一个真实的web服务器地址，并将该web服务器地址写入http重定向响应中返回给浏览器，由浏览器重新进行访问

优缺点：实现起来很简单，而缺点也显而易见了：请求两次才能完成一次访问；性能差;重定向服务器会成为瓶颈

2.DNS域名解析负载均衡

在DNS服务器上配置多个域名对应IP的记录。例如一个域名www.baidu.com对应一组web服务器IP地址，域名解析时经过DNS服务器的算法将一个域名请求分配到合适的真实服务器上。

优缺点：加快访问速度,改善性能。同时由于DNS解析是多级解析，每一级DNS都可能化缓存记录A，当某一服务器下线后，该服务器对应的DNS记录A可能仍然存在，导致分配到该服务器的用户访问失败，而且DNS负载均衡采用的是简单的轮询算法，不能区分服务器之间的差异，不能反映服务器当前运行状态。

3.反向代理负载均衡

反向代理处于web服务器这边，反向代理服务器提供负载均衡的功能，同时管理一组web服务器，它根据负载均衡算法将请求的浏览器访问转发到不同的web服务器处理，处理结果经过反向服务器返回给浏览器。

优缺点：实现简单，可利用反向代理缓存资源(这是最常用的了)及改善网站性能。同时因为是所有请求和响应的中转站，所以反向代理服务器可能成为瓶颈。

以上仅仅是部分实现方式，还有比如IP负载均衡、数据链路层负载均衡等等，这些可能涉及到相关网络方面的知识点了，不是很了解，大家有兴趣可以自行搜索下吧。

客户端和服务端的负载均衡

实现负载均衡也又区分客户端和服务端之分，Ribbon就是基于客户端的负载均衡。客户端负载均衡：

服务端负载均衡：

服务端实现负载均衡方式有很多，比如：硬件F5、Nginx、HA Proxy等等，这些应该实施相关人员应该比较熟悉了，本人可能也就对Nginx了解下，⊙﹏⊙‖∣

RestTemplate简单介绍

RestTemplate是Spring提供的用于访问Rest服务的客户端，RestTemplate提供了多种便捷访问远程Http服务的方法，能够大大提高客户端的编写效率。

简单来说，RestTemplate采用了模版设计的设计模式，将过程中与特定实现相关的部分委托给接口,而这个接口的不同实现定义了接口的不同行为,所以可以很容易的使用不同的第三方http服务，如okHttp、httpclient等。

RestTemplate定义了很多的与REST资源交互，这里简单介绍下一些常用的请求方式的使用。

exchange

在URL上执行特定的HTTP方法，返回包含对象的ResponseEntity。其他的如GET、POST等方法底层都是基于此方法的。

如：

get请求

RequestEntity requestEntity = RequestEntity.get(new URI(uri)).build();
ResponseEntity<User> responseEntity2 = this.restTemplate.exchange(requestEntity, User.class);

post请求

RequestEntity<User> requestEntity = RequestEntity.post(new URI(uri)).body(user);
ResponseEntity<User> responseEntity2 = this.restTemplate.exchange(requestEntity, User.class);

GET请求

get请求可以分为两类：getForEntity() 和 getForObject().

// 1-getForObject()
User user1 = this.restTemplate.getForObject(uri, User.class);

// 2-getForEntity()
ResponseEntity<User> responseEntity1 = this.restTemplate.getForEntity(uri, User.class);
HttpStatus statusCode = responseEntity1.getStatusCode();
HttpHeaders header = responseEntity1.getHeaders();
User user2 = responseEntity1.getBody();

其他的方法都大同小异了，可以根据实际的业务需求进行调用。

POST请求

简单示例：

// 1-postForObject()
User user1 = this.restTemplate.postForObject(uri, user, User.class);

// 2-postForEntity()
ResponseEntity<User> responseEntity1 = this.restTemplate.postForEntity(uri, user, User.class);

关于postForLocation()，用的比较少，作用是返回新创建资源的URI，前面介绍的两者是返回资源本身，也就是结果集了。

关于其他的请求类型相关用法，这里就不详细阐述了，都是类似的。可以查看下此文章：详解 RestTemplate 操作，讲的蛮详细了。

特别说明：系列教程为了方便，github上分别创建了一个单体的Eureka注册中心和高可用的Eureka注册中心，无特殊说明，都是使用单体的Eureka注册中心进行服务注册与发现的，工程名为：spring-cloud-eureka-server，端口号为：1000。服务提供方工程名为：spring-cloud-eureka-client,应用名称为：eureka-client,端口号为：2000，提供了一个接口：http://127.0.0.1:2000/hello

spring-cloud-eureka-server示例：spring-cloud-eureka-server

spring-cloud-eureka-client示例：spring-cloud-eureka-client

LoadBalancerClient实例

此类是实现客户端负载均衡的关键。本身它是个接口类，位于spring-cloud-commons包下，此包包含了大量的服务治理相关的抽象接口，比如已经介绍过的DiscoveryClient、ServiceRegistry以及LoadBalancerClient实例等等。

首先，我们使用最原生的方式去获取调用服务接口。

创建个工程:spring-cloud-eureka-consumer

0.引入pom文件依赖。

<!-- 客户端依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

1.配置文件添加相关注册中心等信息。

## 服务名称
spring.application.name=eureka-consumer
## 端口号
server.port=8008

#指定注册中心地址
eureka.client.service-url.defaultZone=http://127.0.0.1:1000/eureka
# 启用ip配置 这样在注册中心列表中看见的是以ip+端口呈现的
eureka.instance.prefer-ip-address=true
# 实例名称  最后呈现地址：ip:2000
eureka.instance.instance-id=${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}

2.编写启动类，加入@EnableDiscoveryClient,申明为一个客户端应用,同时申明一个RestTemplate，最后是使用RestTemplate来完成rest服务调用的。

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@Slf4j
public class EurekaConsumerApplication {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SpringApplication.run(EurekaConsumerApplication.class, args);
        log.info("spring-cloud-eureka-consumer启动!");
    }
    
    @Bean 
    public RestTemplate restTemplate() { 
        return new RestTemplate(); 
    }     
}

3.编写一个调用类，调用spring-cloud-eureka-client服务提供者提供的服务。

/**
 * 访问客户端示例
 * @author oKong
 *
 */
@RestController
@Slf4j
public class DemoController {

    @Autowired
    LoadBalancerClient loadBalancerClient;
    
    @Autowired 
    RestTemplate restTemplate;
    
    @GetMapping("/hello") 
    public String hello(String name) {
        ServiceInstance serviceInstance = loadBalancerClient.choose("eureka-client");
        String url = "http://" + serviceInstance.getHost() + ":" + serviceInstance.getPort() + "/hello?name=" + name;
        log.info("url地址为：{}", url);
        return restTemplate.getForObject(url, String.class);
    } 
}

4.启动应用，访问：http://127.0.0.1:8008/hell0?name=oKong ，可以看见控制台输出了利用LoadBalancerClient的choose方法，获取到了对应eureka-client服务ID的服务地址。

最后通过范围对应的http地址进行服务请求：

最后浏览器上可以看见，进行了正确的访问了：

此时，切换到服务提供者spring-cloud-eureka-client控制台，可以看见日志输出：

此时我们已经调用成功了，通过LoadBalancerClient获取到了服务提供者实际服务地址，最后进行调用。

大家可以创建多个的spring-cloud-eureka-client服务提供者，再去调用下，可以看见会调用不同的服务地址的。

客户端负载均衡Ribbon实例

Spring Cloud Ribbon是一个基于Http和TCP的客服端负载均衡工具，它是基于Netflix Ribbon实现的。与Eureka配合使用时，Ribbon可自动从Eureka Server (注册中心)获取服务提供者地址列表，并基于负载均衡算法，通过在客户端中配置ribbonServerList来设置服务端列表去轮询访问以达到均衡负载的作用。

上小节，简单的使用LoadBalancerClient进行了服务实例获取最后调用，也说了其实LoadBalancerClient是个接口类。而Ribbon实现了此接口，对应实现类为：RibbonLoadBalancerClient.

Ribbon实例

现在我们来看下，使用Ribbon的方式如何进行更加优雅的方式进行服务调用。

创建一个工程：spring-cloud-eureka-consumer-ribbon (其实这个工程和spring-cloud-eureka-consumer是差不多的，只是有些许不同。)

0.加入pom依赖

<!-- 客户端依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

1.配置文件修改，添加注册中心等相关信息。

spring.application.name=eureka-consumer-ribbon
server.port=8018

#指定注册中心地址
eureka.client.service-url.defaultZone=http://127.0.0.1:1000/eureka
# 启用ip配置 这样在注册中心列表中看见的是以ip+端口呈现的
eureka.instance.prefer-ip-address=true
# 实例名称  最后呈现地址：ip:2000
eureka.instance.instance-id=${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}

2.编写启动类，加入@EnableDiscoveryClient，同时申明一个RestTemplate，这里和原先不同，就在于加入了@LoadBalanced注解进行修饰RestTemplate类，稍后会大致讲解下是如何进行实现的。

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@Slf4j
public class EurekaConsumerRibbonApplication {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SpringApplication.run(EurekaConsumerRibbonApplication.class, args);
        log.info("spring-cloud-eureka-consumer-ribbon启动!");
    }
    
    //添加 @LoadBalanced 使其具备了使用LoadBalancerClient 进行负载均衡的能力
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplage() {
        return new RestTemplate();
    }
}

3.编写测试类，进行服务调用。

/**
 * ribbon访问客户端示例
 * @author oKong
 *
 */
@RestController
@Slf4j
public class DemoController {
    
    @Autowired 
    RestTemplate restTemplate;
    
    @GetMapping("/hello") 
    public String hello(String name) {
        //直接使用服务名进行访问
        log.info("请求参数name:{}", name);
        return restTemplate.getForObject("http://eureka-client/hello?name=" + name, String.class);
    } 
}

可以看见，可以直接注入RestTemplate，通过服务名直接调用.

4.启动应用，访问:http://127.0.0.1:8018/hello?name=oKong ,可以看见调用成功：

控制台输出：

简单聊聊LoadBalanced注解

可以从以上示例中，可以看出，我们就加了一个@LoadBalanced注解修饰RestTemplatebean类，就实现了服务的调用。现在来简单看看具体是如何实现的。

首先，我们看看此注解的代码说明：

从注释可以看出，该注解用来给RestTemplate做标记，以使用负载均衡的客户端LoadBalancerClient。

现在来看一眼相同包下的类的情况，可以看到有个LoadBalancerAutoConfiguration,字面意思可以知道这是一个自动配置类，此类就是我们要找的关键类了。

LoadBalancerAutoConfiguration,此类不长，一百来行，这里就不贴了。

简单说明下：首先，此类生效的条件是

@ConditionalOnClass(RestTemplate.class)
@ConditionalOnBean(LoadBalancerClient.class)

RestTemplate类必须存在于当前工程的环境中。
在Spring的Bean工程中有必须有LoadBalancerClient的实现Bean。

该自动化配置类中，主要做了几件事情：

维护了一个被@LoadBalanced注解修饰的RestTemplate对象列表

@LoadBalanced
    @Autowired(required = false)
    private List<RestTemplate> restTemplates = Collections.emptyList();

同时为其每个对象通过调用RestTemplateCustomizer添加了一个LoadBalancerInterceptor和RetryLoadBalancerInterceptor拦截器(有生效条件)，其为ClientHttpRequestInterceptor接口的实现类，ClientHttpRequestInterceptor是RestTemplate的请求拦截器

RetryLoadBalancerInterceptor拦截器

LoadBalancerInterceptor拦截器

我们主要看下LoadBalancerInterceptor：

可以看见，最后是实现了ClientHttpRequestInterceptor接口的实现类执行execute方法进行.

从继承关系里，此实现类就是RibbonLoadBalancerClient类了。

RibbonLoadBalancerClient类：

简单来说：最后还是通过loadBalancerClient.choose()获取到服务实例，最通过拼凑http地址来进行最后的服务调用。

总体来说，就是通过为加入@LoadBalanced注解的RestTemplate添加一个请求拦截器，在请求前通过拦截器获取真正的请求地址，最后进行服务调用。

里面的细节就不阐述了，毕竟源码分析不是很在行呀，大家可以跟踪进去一探究竟吧。

友情提醒：若被@LoadBalanced注解的RestTemplate访问正常的服务地址，如http://127.0.0.1:8080/hello时，是会提示无法找到此服务的。

具体原因：serverid必须是我们访问的服务名称 ，当我们直接输入ip的时候获取的server是null，就会抛出异常。

此时，若是需要调用非注册中心的服务，可以创建一个不被@LoadBalanced注解的RestTemplate,同时指定bean的名称，使用时，使用@Qualifier指定name注入此RestTemplate。

    @Bean("normalRestTemplage")
    public RestTemplate normalRestTemplage() {
        return new RestTemplate();
    }
    
    //使用
    @Autowired
    @Qualifier("normalRestTemplage")
    RestTemplate normalRestTemplate;
    
     @GetMapping("/ip") 
    public String ip(String name) {
        //直接使用服务名进行访问
        log.info("使用ip请求，请求参数name:{}", name);
        return normalRestTemplate.getForObject("http://127.0.0.1:2000/hello?name=" + name, String.class);
    }

负载均衡器

目前还未进行过自定义负载均衡，这里就简单的举例下，上次整理ppt时有讲过一些，但未深入了解过⊙﹏⊙‖∣，

可以从继承关系看出，是通过继承IRule来实现的。

可继承ClientConfigEnabledRoundRobinRule，来实现自己负载均衡策略。

声明式服务Feign实例

从上一章节，我们知道，当我们要调用一个服务时，需要知道服务名和api地址，这样才能进行服务调用，服务少时，这样写觉得没有什么问题，但当服务一多，接口参数很多时，上面的写法就显得不够优雅了。所以，接下来，来说说一种更好更优雅的调用服务的方式：Feign。

Feign是Netflix开发的声明式、模块化的HTTP客户端。Feign可帮助我们更好更快的便捷、优雅地调用HTTP API。

在Spring Cloud中，使用Feign非常简单——创建一个接口，并在接口上添加一些注解。Feign支持多种注释，例如Feign自带的注解或者JAX-RS注解等 Spring Cloud对Feign进行了增强，使Feign支持了Spring MVC注解，并整合了Ribbon和 Eureka,从而让Feign 的使用更加方便。只需要通过创建接口并用注解来配置它既可完成对Web服务接口的绑定。

Feign实例

创建个spring-cloud-eureka-consumer-ribbon工程项目。

0.加入feigin依赖

        <!-- feign -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>
        <!-- eureka客户端依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <!-- rest api -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

1.配置文件

spring.application.name=eureka-consumer-feign
server.port=8028

#指定注册中心地址
eureka.client.service-url.defaultZone=http://127.0.0.1:1000/eureka
# 启用ip配置 这样在注册中心列表中看见的是以ip+端口呈现的
eureka.instance.prefer-ip-address=true
# 实例名称  最后呈现地址：ip:2000
eureka.instance.instance-id=${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}

2.创建启动类，加入注解@EnableFeignClients，开启feign支持。

@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
@Slf4j
public class EurekaConsumerFeignApplication {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SpringApplication.run(EurekaConsumerFeignApplication.class, args);
        log.info("spring-cloud-eureka-consumer-feign启动");
    }

}

3.创建一个接口类IHelloClient,加入注解@FeignClient来指定这个接口所要调用的服务名称。

@FeignClient(name="eureka-client")
public interface IHelloClient {

    /**
     * 定义接口
     * @param name
     * @return
     */
    @RequestMapping(value="/hello", method=RequestMethod.GET)
    public String hello(@RequestParam("name") String name);
}

4.创建一个demo控制层，引入此接口类。

/**
 * feign 示例
 * @author OKong
 *
 */
@RestController
@Slf4j
public class DemoController {
    
    @Autowired
    IHelloClient helloClient;
    
    @GetMapping("/hello") 
    public String hello(String name) {
        log.info("使用feign调用服务，参数name:{}", name);
        return helloClient.hello(name);
    } 
}

5.启动应用，访问：http://127.0.0.1:8028/hello?name=oKong-feign

是不是很简单，和调用本地服务是一样的了！

Feign继承特性

Feign支持继承，但不支持多继承。使用继承，可将一些公共操作分组到一些父类接口中，从而简化Feign的开发。

所以在实际开发中，调用服务接口时，可直接按接口类和实现类进行编写，调用方引入接口依赖，继承一个本地接口，这样接口方法默认都是定义好的，也少了很多编码量。用起来就更爽了，就是有点依赖性，对方服务修改后需要同步更新下，但这个团队内部约定下问题不大的

这里简单实例下，创建一个spring-cloud-eureka-client-api工程。

0.加入依赖，注意此依赖的作用范围：

    <!--api接口依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

1.编写一个接口类IHellpApi：

public interface IHelloApi {
    //定义提供者服务名
    public static final String SERVICE_NAME = "eureka-client";
    
    /**
     * 定义接口
     * @param name
     * @return
     */
    @RequestMapping(value="/hello", method=RequestMethod.GET)
    public String hello(@RequestParam("name") String name);
}

修改spring-cloud-eureka-client工程

0.引入api依赖

    <!-- 导入接口依赖 -->
    <dependency>
       <groupId>cn.lqdev.learning</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-eureka-client-api</artifactId>
       <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </dependency>

1.创建一个HelloApiImpl类，实现IHelloApi:

/**
 * 使用接口方式进行接口编写
 * @author oKong
 *
 */
@RestController
@Slf4j
public class HelloApiImpl implements IHelloApi {
    
    @Override
    public String helloApi(@RequestParam("name") String name) {
        log.info("[spring-cloud-eureka-client]服务[helloApi]被调用，参数name值为：{}", name);
        return name + ",helloApi调用!";
    }
}

此时，HelloApiImpl是个控制层也是个接口实现类了。

修改spring-cloud-eureka-consumer-feign工程。 0.引入api依赖

    <!-- 导入接口依赖 -->
    <dependency>
       <groupId>cn.lqdev.learning</groupId>
       <artifactId>spring-cloud-eureka-client-api</artifactId>
       <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </dependency>

1.同样创建一个接口，使其继承IHelloApi:

/**
 * 直接继承接口
 * @author Okong
 *
 */
@FeignClient(name = IHelloApi.SERVICE_NAME)
public interface HelloApi extends IHelloApi{

}

小技巧：可以在IHelloApi定义一个服务名变量，如：SERVICE_NAME，这样让提供者进行变量的赋值，可以避免一些不必要的交流成本的，若有变化，服务调用方也无需关心的。一切都是约定编程！

2.修改下DemoController类，注入HelloApi：

    @Autowired
    HelloApi helloApi;
    
    @GetMapping("hello2")
    public String hello2(String name) {
        log.info("使用feign继承方式调用服务，参数name:{}", name);
        return helloApi.helloApi(name);
    }

3.分别启动各服务，访问：http://127.0.0.1:8028/hello2?name=oKong-api

使用起来没啥差别的，一样的调用，但对于调用方而言，可以无需去理会具体细节了，照着接口方法去传参就好了。

这种方式，和原来的dubbo调用的方式是类似的，简单方便。大家可以把接口和实体放入一个包中，调用者和提供者都进行依赖即可。

注意事项

在使用Feign时，会碰见一些问题，为了避免不必要的错误，以下这些需要额外注意下。

GET请求多个参数时，需要使用@RequestParam
GET请求参数为实体时，会自动转换成POST请求
POST请求使用@RequestBody注解参数
不建议直接将@RequestMapping注解在类上，直接写在方法上

参考资料

总结

本章节主要讲解了下服务消费者如何利用原生、ribbon、fegin三种方式进行服务调用的，其实每种调用方式都是使用ribbon来进行调用的，只是有些进行了增强，是的使用起来更简单高效而已。对于其原理的实现，本文未进行详细阐述，大家可以谷歌想相关知识，跟踪下源码了解下，本人也尚未深入研究过，还是停留在使用阶段，之后有时间了看一看，有啥心得再来分享吧。此时若服务上线下线，调用者调用可能会出现短暂的调用异常，最常见的就是找不到服务，此时服务容错保护就排上用场了，所以下一章节，就来说说关于服务容错保护相关知识点~

最后

目前互联网上大佬都有分享SpringCloud系列教程，内容可能会类似，望多多包涵了。原创不易，码字不易，还希望大家多多支持。若文中有错误之处，还望提出，谢谢。

老生常谈

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