「SpringCloud原理」Ribbon核心组件以及运行原理万字源码剖析
作者&投稿：止丽 （若有异议请与网页底部的电邮联系）
这是个很简单的东西，就是服务实例数据的封装，里面封装了服务实例的ip和端口之类的，一个服务有很多台机器，那就有很多个Server对象。
ServerList是个接口，泛型是Server，提供了两个方法，都是获取服务实例列表的，这两个方法其实在很多实现类中实现是一样的，没什么区别。这个接口很重要，因为这个接口就是Ribbon获取服务数据的来源接口，Ribbon进行负载均衡的服务列表就是通过这个接口来的，那么可以想一想是不是只要实现这个接口就可以给Ribbon提供服务数据了？事实的确如此，在SpringCloud中，eureka、nacos等注册中心都实现了这个接口，都将注册中心的服务实例数据提供给Ribbon，供Ribbon来进行负载均衡。
通过名字也可以知道，是用来更新服务注册表的数据，他有唯一的实现，就是PollingServerListUpdater，这个类有一个核心的方法，就是start，我们来看一下start的实现。
通过这段方法我们可以看出，首先通过isActive.compareAndSet(false, true)来保证这个方法只会被调用一下，然后封装了一个Runnable，这个Runnable干了一件核心的事，就是调用传入的updateAction的doUpdate方法，然后将Runnable扔到了带定时调度功能的线程池，经过initialDelayMs（默认1s）时间后，会调用一次，之后都是每隔refreshIntervalMs（默认30s）调用一次Runnable的run方法，也就是调用updateAction的doUpdate方法。
所以这个类的核心作用就是每隔30s会调用一次传入的updateAction的doUpdate方法的实现，记住这个结论。
IRule是负责负载均衡的算法的，也就是真正实现负载均衡获取一个服务实例就是这个接口的实现。比如说实现类RandomRule，就是从一堆服务实例中随机选取一个服务实例。
就是一个配置接口，有个默认的实现DefaultClientConfigImpl，通过这个可以获取到一些配置Ribbon的一些配置。
这个接口的作用，对外主要提供了获取服务实例列表和选择服务实例的功能。虽然对外主要提供获取服务的功能，但是在实现的时候，主要是用来协调上面提到的各个核心组件的，使得他们能够协调工作，从而实现对外提供获取服务实例的功能。
这个接口的实现有好几个实现类，但是我讲两个比较重要的。
BaseLoadBalancer
核心属性
allServerList：缓存了所有的服务实例数据
upServerList：缓存了能够使用的服务实例数据。
rule：负载均衡算法组件，默认是RoundRobinRule
核心方法
setRule：这个方法是设置负载均衡算法的，并将当前这个ILoadBalancer对象设置给IRule，从这可以得出一个结论，IRule进行负载均衡的服务实例列表是通过ILoadBalancer获取的，也就是 IRule 和 ILoadBalancer相互引用。setRule(rule)一般是在构造对象的时候会调用。
chooseServer：就是选择一个服务实例，是委派给IRule的choose方法来实现服务实例的选择。
BaseLoadBalancer这个实现类总体来说，已经实现了ILoadBalancer的功能的，所以这个已经基本满足使用了。
说完BaseLoadBalancer这个实现类，接下来说一下DynamicServerListLoadBalancer实现类。DynamicServerListLoadBalancer继承自BaseLoadBalancer，DynamicServerListLoadBalancer主要是对BaseLoadBalancer功能进行扩展。
DynamicServerListLoadBalancer
成员变量
serverListImpl：上面说过，通过这个接口获取服务列表
filter:起到过滤的作用，一般不care
updateAction：是个匿名内部类，实现了doUpdate方法，会调用updateListOfServers方法
serverListUpdater：上面说到过，默认就是唯一的实现类PollingServerListUpdater，也就是每个30s就会调用传入的updateAction的doUpdate方法。
这不是巧了么，serverListUpdater的start方法需要一个updateAction，刚刚好成员变量有个updateAction的匿名内部类的实现，所以serverListUpdater的start方法传入的updateAction的实现其实就是这个匿名内部类。
那么哪里调用了serverListUpdater的start方法传入了updateAction呢？是在构造的时候调用的，具体的调用链路是调用 restOfInit -> enableAndInitLearnNewServersFeature()，这里就不贴源码了
所以，其实DynamicServerListLoadBalancer在构造完成之后，默认每隔30s中，就会调用updateAction的匿名内部类的doUpdate方法，从而会调用updateListOfServers。所以我们来看一看 updateListOfServers 方法干了什么。
这个方法实现很简单，就是通过调用 ServerList 的getUpdatedListOfServers获取到一批服务实例数据，然后过滤一下，最后调用updateAllServerList方法，进入updateAllServerList方法。
其实很简单，就是调用每个服务实例的setAlive方法，将isAliveFlag设置成true，然后调用setServersList。setServersList这个方法的主要作用是将服务实例更新到内部的缓存中，也就是上面提到的allServerList和upServerList，这里就不贴源码了。
其实分析完updateListOfServers方法之后，再结合上面源码的分析，我们可以清楚的得出一个结论，那就是默认每隔30s都会重新通过ServerList组件获取到服务实例数据，然后更新到BaseLoadBalancer缓存中，IRule的负载均衡所需的服务实例数据，就是这个内部缓存。
从DynamicServerListLoadBalancer的命名也可以看出，他相对于父类BaseLoadBalancer而言，提供了动态更新内部服务实例列表的功能。
为了便于大家记忆，我画一张图来描述这些组件的关系以及是如何运作的。
说完一些核心的组件，以及他们跟ILoadBalancer的关系之后，接下来就来分析一下，ILoadBalancer是在ribbon中是如何使用的。
ILoadBalancer是一个可以获取到服务实例数据的组件，那么服务实例跟什么有关，那么肯定是跟请求有关，所以在Ribbon中有这么一个抽象类，AbstractLoadBalancerAwareClient，这个是用来执行请求的，我们来看一下这个类的构造。
通过上面可以看出，在构造的时候需要传入一个ILoadBalancer。
AbstractLoadBalancerAwareClient中有一个方法executeWithLoadBalancer，这个是用来执行传入的请求，以负载均衡的方式。
这个方法构建了一个LoadBalancerCommand，随后调用了submit方法，传入了一个匿名内部类，这个匿名内部类中有这么一行代码很重要。
这行代码是根据给定的一个Server重构了URI，这是什么意思呢？举个例子，在OpenFeign那一篇文章我说过，会根据服务名拼接出类似 http:// ServerA 的地址，那时是没有服务器的ip地址的，只有服务名，假设请求的地址是 http:// ServerA/api/sayHello ，那么reconstructURIWithServer干的一件事就是将ServerA服务名替换成真正的服务所在的机器的ip和端口，假设ServerA所在的一台机器（Server里面封装了某台机器的ip和端口）是192.168.1.101:8088，那么重构后的地址就变成 http:// 192.168.1.101:8088/api/ sayHello ，这样就能发送http请求到ServerA服务所对应的一台服务器了。
之后根据新的地址，调用这个类中的execute方法来执行请求，execute方法是个抽象方法，也就是交给子类实现，子类就可以通过实现这个方法，来发送http请求，实现rpc调用。
那么这台Server是从获取的呢？其实猜猜也知道，肯定是通过ILoadBalancer获取的，因为submit方法比较长，这里我直接贴出submit方法中核心的一部分代码
就是通过selectServer来选择一个Server的，selectServer我就不翻源码了，其实最终还是调用ILoadBalancer的方法chooseServer方法来获取一个服务，之后就会调用上面的说的匿名内部类的方法，重构URI，然后再交由子类的execut方法来实现发送http请求。
所以，通过对AbstractLoadBalancerAwareClient的executeWithLoadBalancer方法，我们可以知道，这个抽象类的主要作用就是通过负载均衡算法，找到一个合适的Server，然后将你传入的请求路径 http:// ServerA/api/sayHello 重新构建成类似 http:// 192.168.1.101:8088/api/ sayHello 这样，之后调用子类实现的execut方法，来发送http请求，就是这么简单。
到这里其实Ribbon核心组件和执行原理我就已经说的差不多了，再来画一张图总结一下
说完了Ribbon的一些核心组件和执行原理之后，我们再来看一下在SpringCloud环境下，这些组件到底是用的哪些实现，毕竟有写时接口，有的是抽象类。
Ribbon的自动装配类：RibbonAutoConfiguration，我拎出了核心的源码
RibbonAutoConfiguration配置类上有个@RibbonClients注解，接下来讲解一下这个注解的作用
SpringClientFactory是不是感觉跟OpenFeign中的FeignContext很像，其实两个的作用是一样的，SpringClientFactory也继承了NamedContextFactory，实现了配置隔离，同时也在构造方法中传入了每个容器默认的配置类RibbonClientConfiguration。至于什么是配置隔离，我在OpenFeign那篇文章说过，不清楚的小伙伴可以后台回复feign01即可获得文章链接。
配置优先级问题
优先级最低的就是FeignContext和SpringClientFactory构造时传入的配置类
至于优先级怎么来的，其实是在NamedContextFactory中createContext方法中构建AnnotationConfigApplicationContext时按照配置的优先级一个一个传进去的。
RibbonClientConfiguration提供的默认的bean
接下来我们看一下RibbonClientConfiguration都提供了哪些默认的bean
配置类对应的bean，这里设置了ConnectTimeout和ReadTimeout都是1s中。
IRule，默认是ZoneAvoidanceRule，这个Rule带有过滤的功能，过滤哪些不可用的分区的服务（这个过滤可以不用care），过滤成功之后，继续采用线性轮询的方式从过滤结果中选择一个出来。至于这个propertiesFactory，可以不用管，这个是默认读配置文件的中的配置，一般不设置，后面看到都不用care。
至于为什么容器选择NacosServerList而不是ConfigurationBasedServerList，主要是因为NacosRibbonClientConfiguration这个配置类是通过@RibbonClients导入的，也就是比SpringClientFactory导入的RibbonClientConfiguration配置类优先级高。
ServerListUpdater，就是我们剖析的PollingServerListUpdater，默认30s更新一次BaseLoadBalancer内部服务的缓存。
那么在springcloud中，上图就可以加上注册中心。
三、总结
本文剖析了Ribbon这个负载均衡组件中的一些核心组件的源码，并且将这些组件之间的关系一一描述清楚，同时也剖析了在发送请求的时候是如何通过ILoadBalancer获取到一个服务实例，重构URI的过程。希望本篇文章能够让你知道Ribbon是如何工作的。
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