手把手带你分析SpringBoot自动装配完成了Ribbon哪些核心操作

一、项目案例准备

首先我们大家案例环境，通过【RestTemplate】来实现服务调用，通过【Ribbon】实现客户端负载均衡操作。

1.Order服务

我们的Order服务作为服务提供者。创建SpringBoot项目，并添加相关依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.4.9</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.bobo.springcloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-order-server</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>spring-cloud-order-server</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Hoxton.SR10</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

然后在属性文件中添加相关的配置

spring.application.name=spring-cloud-order-service
server.port=8081

然后创建自定义的Controller 提供对外的服务

@RestController
public class OrderController {
    @Value("${server.port}")
    private int port;
    @GetMapping("/orders")
    public String orders(){
        System.out.println("Order 服务端口是："+port);
        return "Order Services ..... ";
    }
}

然后我们可以分别启动两个Order服务，端口分别设置为 8081和8082

2.User服务

User服务作为调用用Order服务的客户端。也是我们要重点介绍【Ribbon】的服务。同样创建一个SpringBoot项目，添加相关的依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.3.9.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.bobo.springcloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-user-service2</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>spring-cloud-user-service2</name>
    <description>Demo project for Spring Boot</description>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud.version>Hoxton.SR10</spring-cloud.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

然后在属性文件中配置相关信息

spring.application.name=spring-cloud-user-service
spring-cloud-order-service.ribbon.listOfServers=localhost:8081,localhost:8082

然后创建自定义的Controller来实现服务的调用

@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    public RestTemplate restTemplate;
    @Autowired
    LoadBalancerClient loadBalancerClient;
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
    @GetMapping("/users")
    public String users(){
        ServiceInstance choose = loadBalancerClient.choose("spring-cloud-order-service");
        String url = String.format("http://%s:%s",choose.getHost(),choose.getPort()+"/orders");
        //return restTemplate.getForObject(url,String.class);
        return restTemplate.getForObject("http://spring-cloud-order-service/orders",String.class);
    }
}

然后启动User服务访问，可以看到【Ribbon】默认通过轮询的方式来实现了服务的调用

手把手带你分析SpringBoot自动装配完成了Ribbon哪些核心操作

二、Ribbon原理分析

应用比较简单，我们主要是来分析下【Ribbon】的核心原理，先来看看自动装配做了哪些事情。

1.RibbonAutoConfiguration

Ribbon在系统启动的时候自动装配完成的设置，我们先来看看对应的spring.factories 中的配置信息吧

手把手带你分析SpringBoot自动装配完成了Ribbon哪些核心操作

emsp; 所以我们要继续来看【RibbonAutoConfiguration】配置类，我们贴出【RibbonAutoConfiguration】的关键信息

@Configuration
@Conditional({RibbonAutoConfiguration.RibbonClassesConditions.class})
@RibbonClients
@AutoConfigureAfter(
    name = {"org.springframework.cloud.netflix.eureka.EurekaClientAutoConfiguration"}
)
// RibbonAutoConfiguration配置类注入容器后会完成 LoadBalancerAutoConfiguration 和 AsyncLoadBalancerAutoConfiguration 的注入
@AutoConfigureBefore({LoadBalancerAutoConfiguration.class, AsyncLoadBalancerAutoConfiguration.class})
@EnableConfigurationProperties({RibbonEagerLoadProperties.class, ServerIntrospectorProperties.class})
public class RibbonAutoConfiguration {

    /**
    *  如果IoC容器中不存在 LoadBalancerClient 类型的对象就注入一个
    *  具体注入的类型为 RibbonLoadBalancerClient 对象
    **/
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean({LoadBalancerClient.class})
    public LoadBalancerClient loadBalancerClient() {
        return new RibbonLoadBalancerClient(this.springClientFactory());
    }
    // 省略其他代码

通过源码查看我们知道在SpringBoot项目启动的时候完成了【LoadBalancerClient】对象的注入，且具体的类型为【RibbonLoadBalancerClient】，同时还会完成【LoadBalancerAutoConfiguration】这个配置类型的加载。在看【LoadBalancerAutoConfiguration】做了什么事情之前，我们先来搞清楚【@LoadBalanced】注解的作用

2.LoadBalancerAutoConfiguration

@Target({ ElementType.FIELD, ElementType.PARAMETER, ElementType.METHOD })
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
@Qualifier
public @interface LoadBalanced {
}

【@LoadBalanced】本质上就是一个【@Qualifier】注解。作用就是标记，我们通过案例来演示说明。

定义一个简单的【User】类

public class User {
    String name;
    public User(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name="" + name + """ +
                "}";
    }
}

然后定义一个Java配置类,有两个添加了【@LoadBalanced】注解，有一个没有加。

@Configuration
public class JavaConfig {
    @LoadBalanced
    @Bean("user1")
    public User user1(){
        return new User("user1");
    }
    @Bean("user2")
    public User user2(){
        return new User("user2");
    }
    @LoadBalanced
    @Bean("user3")
    public User user3(){
        return new User("user3");
    }

}

然后创建我们的控制器，来测试使用

@RestController
public class UsersController {
    @LoadBalanced
    @Autowired
    List<User> list = Collections.emptyList();
    @GetMapping("/querys")
    public String query(){
        return list.toString();
    }
}

项目结构

手把手带你分析SpringBoot自动装配完成了Ribbon哪些核心操作

启动SpringBoot项目后我们看效果

手把手带你分析SpringBoot自动装配完成了Ribbon哪些核心操作

搞清楚了【@LoadBalanced】的作用后，我们再来看看【LoadBalancerAutoConfiguration】的配置加载做了什么事情

public class LoadBalancerAutoConfiguration {
    /**
    *   1.
    * 获取IoC容器中所有的被【@LoadBalanced】注解修饰的RestTemplate对象
    *  这些对象保存在了一个集合中
    **/
	@LoadBalanced
	@Autowired(required = false)
	private List<RestTemplate> restTemplates = Collections.emptyList();
	@Autowired(required = false)
	private List<LoadBalancerRequestTransformer> transformers = Collections.emptyList();
    /**
    *   4.
    *  向容器中注入了 SmartInitializingSingleton 对象，并且实现了 SmartInitializingSingleton 接口中声明的
    *  afterSingletonsInstantiated 方法，在该方法中 通过3 中的 RestTemplateCustomizer中定义的 customize 方法
    *  实现了 RestTemplate 对象拦截器的植入
    **/
	@Bean
	public SmartInitializingSingleton loadBalancedRestTemplateInitializerDeprecated(
			final ObjectProvider<List<RestTemplateCustomizer>> restTemplateCustomizers) {
		return () -> restTemplateCustomizers.ifAvailable(customizers -> {
			for (RestTemplate restTemplate : LoadBalancerAutoConfiguration.this.restTemplates) {
				for (RestTemplateCustomizer customizer : customizers) {
					customizer.customize(restTemplate);
				}
			}
		});
	}
	@Bean
	@ConditionalOnMissingBean
	public LoadBalancerRequestFactory loadBalancerRequestFactory(
			LoadBalancerClient loadBalancerClient) {
		return new LoadBalancerRequestFactory(loadBalancerClient, this.transformers);
	}
	@Configuration(proxyBeanMethods = false)
	@ConditionalOnMissingClass("org.springframework.retry.support.RetryTemplate")
	static class LoadBalancerInterceptorConfig {
        /**
        *  2. 
        *  创建了一个 LoadBalancerInterceptor 并注入到了容器中
        **/
		@Bean
		public LoadBalancerInterceptor loadBalancerInterceptor(
				LoadBalancerClient loadBalancerClient,
				LoadBalancerRequestFactory requestFactory) {
			return new LoadBalancerInterceptor(loadBalancerClient, requestFactory);
		}
		/**
        *  3. 
        *  创建了一个 RestTemplateCustomizer 并注入到了容器中
        *  而且通过内部类的方式定义定义了 RestTemplateCustomizer 接口中的 customize 方法的逻辑
        **/
		@Bean
		@ConditionalOnMissingBean
		public RestTemplateCustomizer restTemplateCustomizer(
				final LoadBalancerInterceptor loadBalancerInterceptor) {
			return restTemplate -> {
                // 获取 RestTemplate 中原有的 拦截器
				List<ClientHttpRequestInterceptor> list = new ArrayList<>(
						restTemplate.getInterceptors());
                // 在原有的拦截器的基础上 添加了一个 LoadBalancerInterceptor
				list.add(loadBalancerInterceptor);
                // 然后将添加有新的 拦截器的集合 设置到了 RestTemplate 对象中
				restTemplate.setInterceptors(list);
			};
		}
	}
   // 省略其他代码
}

通过对应的备注大家可以搞清楚该配置类的作用是实现了对【RestTemplate】对象(被@LoadBalanced修饰)植入【LoadBalancerInterceptor】拦截器的功能。