面试题：微服务架构下Spring Cloud的负载均衡设计原则

Spring Cloud常用负载均衡组件遵循的设计原则

可靠性原则：确保在部分服务实例出现故障时，仍能正常将请求分发到可用实例，保证系统整体可用性。例如，通过重试机制，当请求某个实例失败时，尝试其他实例。
性能原则：尽量减少请求分发的延迟，提高系统处理能力。比如采用高效的算法来选择实例，减少计算开销。
扩展性原则：随着服务实例数量的增加，负载均衡组件应能平滑扩展，不影响整体性能。例如支持动态添加或删除实例。
透明性原则：对服务调用方透明，调用方无需关心具体的负载均衡实现细节，只需要像调用本地服务一样发起请求。

根据服务实例响应时间动态调整负载均衡策略的实现

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自定义负载均衡规则：

继承 AbstractLoadBalancerRule 类，重写 choose 方法。在 choose 方法中，获取所有实例列表，记录每个实例的响应时间。根据响应时间对实例进行排序，优先选择响应时间短的实例。

public class ResponseTimeRule extends AbstractLoadBalancerRule {
    @Override
    public Server choose(Object key) {
        ILoadBalancer loadBalancer = getLoadBalancer();
        List<Server> servers = loadBalancer.getAllServers();
        // 这里简单模拟获取每个实例的响应时间
        Map<Server, Long> responseTimes = new HashMap<>();
        for (Server server : servers) {
            // 假设通过某个方法获取响应时间
            long responseTime = getResponseTime(server);
            responseTimes.put(server, responseTime);
        }
        Server bestServer = null;
        long minResponseTime = Long.MAX_VALUE;
        for (Map.Entry<Server, Long> entry : responseTimes.entrySet()) {
            if (entry.getValue() < minResponseTime) {
                minResponseTime = entry.getValue();
                bestServer = entry.getKey();
            }
        }
        return bestServer;
    }
}

配置使用自定义规则：在 application.yml 中配置使用自定义的负载均衡规则。

service-name:
  ribbon:
    NFLoadBalancerRuleClassName: com.example.ResponseTimeRule

Spring Cloud LoadBalancer

自定义负载均衡器：
- 实现 ReactorServiceInstanceLoadBalancer 接口，在 choose 方法中实现根据响应时间选择实例的逻辑。

import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.core.NoopServiceInstanceListSupplier;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.core.ReactorServiceInstanceLoadBalancer;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.core.ServiceInstanceListSupplier;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class ResponseTimeLoadBalancer implements ReactorServiceInstanceLoadBalancer {
    private final ServiceInstanceListSupplier serviceInstanceListSupplier;
    private final Map<ServiceInstance, Long> responseTimes = new ConcurrentHashMap<>();

    public ResponseTimeLoadBalancer(ServiceInstanceListSupplier serviceInstanceListSupplier) {
        this.serviceInstanceListSupplier = serviceInstanceListSupplier;
    }

    @Override
    public Mono<Response<ServiceInstance>> choose(Request request) {
        return Mono.fromSupplier(() -> serviceInstanceListSupplier.get()).map(serviceInstances -> {
            if (serviceInstances.isEmpty()) {
                return new DefaultResponse(null);
            }
            // 模拟获取响应时间
            for (ServiceInstance instance : serviceInstances) {
                long responseTime = getResponseTime(instance);
                responseTimes.put(instance, responseTime);
            }
            ServiceInstance bestInstance = null;
            long minResponseTime = Long.MAX_VALUE;
            for (Map.Entry<ServiceInstance, Long> entry : responseTimes.entrySet()) {
                if (entry.getValue() < minResponseTime) {
                    minResponseTime = entry.getValue();
                    bestInstance = entry.getKey();
                }
            }
            return new DefaultResponse(bestInstance);
        });
    }

    private long getResponseTime(ServiceInstance instance) {
        // 实际应通过监控等手段获取响应时间
        return System.currentTimeMillis();
    }
}

配置使用自定义负载均衡器：
- 创建配置类，将自定义负载均衡器注册到Spring容器中。

import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.annotation.LoadBalancerClient;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.core.ReactorServiceInstanceLoadBalancer;
import org.springframework.cloud.loadbalancer.core.ServiceInstanceListSupplier;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
@LoadBalancerClient(name = "service-name", configuration = ResponseTimeLoadBalancerConfig.class)
public class ResponseTimeLoadBalancerConfig {
    @Bean
    public ReactorServiceInstanceLoadBalancer responseTimeLoadBalancer(ServiceInstanceListSupplier serviceInstanceListSupplier) {
        return new ResponseTimeLoadBalancer(serviceInstanceListSupplier);
    }
}

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面试题：微服务架构下Spring Cloud的负载均衡设计原则

知识考点

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