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dubbo源码解析(三十八)集群——LoadBalance

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摘要:集群目标介绍中集群的负载均衡,介绍下包的源码。源码分析一该类实现了接口,是负载均衡的抽象类,提供了权重计算的功能。四该类是负载均衡基于一致性的逻辑实现。

集群——LoadBalance

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  1. 目标:介绍dubbo中集群的负载均衡,介绍dubbo-cluster下loadBalance包的源码。
前言

负载均衡,说的通俗点就是要一碗水端平。在这个时代,公平是很重要的,在网络请求的时候同样是这个道理,我们有很多机器,但是请求老是到某个服务器上,而某些服务器又常年空闲,导致了资源的浪费,也增加了服务器因为压力过载而宕机的风险。这个时候就需要负载均衡的出现。它就相当于是一个天秤,通过各种策略,可以让每台服务器获取到适合自己处理能力的负载,这样既能够为高负载的服务器分流,还能避免资源浪费。负载均衡分为软件的负载均衡和硬件负载均衡,我们这里讲到的是软件负载均衡,在dubbo中,需要对消费者的调用请求进行分配,避免少数服务提供者负载过大,其他服务空闲的情况,因为负载过大会导致服务请求超时。这个时候就需要负载均衡起作用了。Dubbo 提供了4种负载均衡实现:

RandomLoadBalance:基于权重随机算法

LeastActiveLoadBalance:基于最少活跃调用数算法

ConsistentHashLoadBalance:基于 hash 一致性

RoundRobinLoadBalance:基于加权轮询算法

具体的实现看下面解析。

源码分析 (一)AbstractLoadBalance

该类实现了LoadBalance接口,是负载均衡的抽象类,提供了权重计算的功能。

1.select

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  1. @Override
  2. public Invoker select(List> invokers, URL url, Invocation invocation) {
  3. // 如果invokers为空则返回空
  4. if (invokers == null || invokers.isEmpty())
  5. return null;
  6. // 如果invokers只有一个服务提供者,则返回一个
  7. if (invokers.size() == 1)
  8. return invokers.get(0);
  9. // 调用doSelect进行选择
  10. return doSelect(invokers, url, invocation);
  11. }

该方法是选择一个invoker,关键的选择还是调用了doSelect方法,不过doSelect是一个抽象方法,由上述四种负载均衡策略来各自实现。

2.getWeight

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  1. protected int getWeight(Invoker invoker, Invocation invocation) {
  2. // 获得 weight 配置,即服务权重。默认为 100
  3. int weight = invoker.getUrl().getMethodParameter(invocation.getMethodName(), Constants.WEIGHT_KEY, Constants.DEFAULT_WEIGHT);
  4. if (weight > 0) {
  5. // 获得启动时间戳
  6. long timestamp = invoker.getUrl().getParameter(Constants.REMOTE_TIMESTAMP_KEY, 0L);
  7. if (timestamp > 0L) {
  8. // 获得启动总时长
  9. int uptime = (int) (System.currentTimeMillis() - timestamp);
  10. // 获得预热需要总时长。默认为10分钟
  11. int warmup = invoker.getUrl().getParameter(Constants.WARMUP_KEY, Constants.DEFAULT_WARMUP);
  12. // 如果服务运行时间小于预热时间,则重新计算服务权重,即降权
  13. if (uptime > 0 && uptime < warmup) {
  14. weight = calculateWarmupWeight(uptime, warmup, weight);
  15. }
  16. }
  17. }
  18. return weight;
  19. }

该方法是获得权重的方法,计算权重在calculateWarmupWeight方法中实现,该方法考虑到了jvm预热的过程。

3.calculateWarmupWeight

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  1. static int calculateWarmupWeight(int uptime, int warmup, int weight) {
  2. // 计算权重 (uptime / warmup) * weight,进度百分比 * 权重
  3. int ww = (int) ((float) uptime / ((float) warmup / (float) weight));
  4. // 权重范围为 [0, weight] 之间
  5. return ww < 1 ? 1 : (ww > weight ? weight : ww);
  6. }

该方法是计算权重的方法,其中计算公式是(uptime / warmup) weight,含义就是进度百分比 权重值。

(二)RandomLoadBalance

该类是基于权重随机算法的负载均衡实现类,我们先来讲讲原理,比如我有有一组服务器 servers = [A, B, C],他们他们对应的权重为 weights = [6, 3, 1],权重总和为10,现在把这些权重值平铺在一维坐标值上,分别出现三个区域,A区域为[0,6),B区域为[6,9),C区域为[9,10),然后产生一个[0, 10)的随机数,看该数字落在哪个区间内,就用哪台服务器,这样权重越大的,被击中的概率就越大。

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  1. public class RandomLoadBalance extends AbstractLoadBalance {
  2. public static final String NAME = "random";
  3. /**
  4. * 随机数产生器
  5. */
  6. private final Random random = new Random();
  7. @Override
  8. protected Invoker doSelect(List> invokers, URL url, Invocation invocation) {
  9. // 获得服务长度
  10. int length = invokers.size(); // Number of invokers
  11. // 总的权重
  12. int totalWeight = 0; // The sum of weights
  13. // 是否有相同的权重
  14. boolean sameWeight = true; // Every invoker has the same weight?
  15. // 遍历每个服务,计算相应权重
  16. for (int i = 0; i < length; i++) {
  17. int weight = getWeight(invokers.get(i), invocation);
  18. // 计算总的权重值
  19. totalWeight += weight; // Sum
  20. // 如果前一个服务的权重值不等于后一个则sameWeight为false
  21. if (sameWeight && i > 0
  22. && weight != getWeight(invokers.get(i - 1), invocation)) {
  23. sameWeight = false;
  24. }
  25. }
  26. // 如果每个服务权重都不同,并且总的权重值不为0
  27. if (totalWeight > 0 && !sameWeight) {
  28. // If (not every invoker has the same weight & at least one invoker"s weight>0), select randomly based on totalWeight.
  29. int offset = random.nextInt(totalWeight);
  30. // Return a invoker based on the random value.
  31. // 循环让 offset 数减去服务提供者权重值,当 offset 小于0时,返回相应的 Invoker。
  32. // 举例说明一下,我们有 servers = [A, B, C],weights = [6, 3, 1],offset = 7。
  33. // 第一次循环,offset - 6 = 1 > 0,即 offset > 6,
  34. // 表明其不会落在服务器 A 对应的区间上。
  35. // 第二次循环,offset - 3 = -2 < 0,即 6 < offset < 9,
  36. // 表明其会落在服务器 B 对应的区间上
  37. for (int i = 0; i < length; i++) {
  38. offset -= getWeight(invokers.get(i), invocation);
  39. if (offset < 0) {
  40. return invokers.get(i);
  41. }
  42. }
  43. }
  44. // If all invokers have the same weight value or totalWeight=0, return evenly.
  45. // 如果所有服务提供者权重值相同,此时直接随机返回一个即可
  46. return invokers.get(random.nextInt(length));
  47. }
  48. }

该算法比较好理解,当然 RandomLoadBalance 也存在一定的缺点,当调用次数比较少时,Random 产生的随机数可能会比较集中,此时多数请求会落到同一台服务器上,不过影响不大。

(三)LeastActiveLoadBalance

该负载均衡策略基于最少活跃调用数算法,某个服务活跃调用数越小,表明该服务提供者效率越高,也就表明单位时间内能够处理的请求更多。此时应该选择该类服务器。实现很简单,就是每一个服务都有一个活跃数active来记录该服务的活跃值,每收到一个请求,该active就会加1,,没完成一个请求,active就会减1。在服务运行一段时间后,性能好的服务提供者处理请求的速度更快,因此活跃数下降的也越快,此时这样的服务提供者能够优先获取到新的服务请求。除了最小活跃数,还引入了权重值,也就是当活跃数一样的时候,选择利用权重法来进行选择,如果权重也一样,那么随机选择一个。

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  1. public class LeastActiveLoadBalance extends AbstractLoadBalance {
  2. public static final String NAME = "leastactive";
  3. /**
  4. * 随机器
  5. */
  6. private final Random random = new Random();
  7. @Override
  8. protected Invoker doSelect(List> invokers, URL url, Invocation invocation) {
  9. // 获得服务长度
  10. int length = invokers.size(); // Number of invokers
  11. // 最小的活跃数
  12. int leastActive = -1; // The least active value of all invokers
  13. // 具有相同“最小活跃数”的服务者提供者(以下用 Invoker 代称)数量
  14. int leastCount = 0; // The number of invokers having the same least active value (leastActive)
  15. // leastIndexs 用于记录具有相同“最小活跃数”的 Invoker 在 invokers 列表中的下标信息
  16. int[] leastIndexs = new int[length]; // The index of invokers having the same least active value (leastActive)
  17. // 总的权重
  18. int totalWeight = 0; // The sum of with warmup weights
  19. // 第一个最小活跃数的 Invoker 权重值,用于与其他具有相同最小活跃数的 Invoker 的权重进行对比,
  20. // 以检测是否“所有具有相同最小活跃数的 Invoker 的权重”均相等
  21. int firstWeight = 0; // Initial value, used for comparision
  22. // 是否权重相同
  23. boolean sameWeight = true; // Every invoker has the same weight value?
  24. for (int i = 0; i < length; i++) {
  25. Invoker invoker = invokers.get(i);
  26. // 获取 Invoker 对应的活跃数
  27. int active = RpcStatus.getStatus(invoker.getUrl(), invocation.getMethodName()).getActive(); // Active number
  28. // 获得该服务的权重
  29. int afterWarmup = getWeight(invoker, invocation); // Weight
  30. // 发现更小的活跃数,重新开始
  31. if (leastActive == -1 || active < leastActive) { // Restart, when find a invoker having smaller least active value.
  32. // 记录当前最小的活跃数
  33. leastActive = active; // Record the current least active value
  34. // 更新 leastCount 为 1
  35. leastCount = 1; // Reset leastCount, count again based on current leastCount
  36. // 记录当前下标值到 leastIndexs 中
  37. leastIndexs[0] = i; // Reset
  38. totalWeight = afterWarmup; // Reset
  39. firstWeight = afterWarmup; // Record the weight the first invoker
  40. sameWeight = true; // Reset, every invoker has the same weight value?
  41. // 如果当前 Invoker 的活跃数 active 与最小活跃数 leastActive 相同
  42. } else if (active == leastActive) { // If current invoker"s active value equals with leaseActive, then accumulating.
  43. // 在 leastIndexs 中记录下当前 Invoker 在 invokers 集合中的下标
  44. leastIndexs[leastCount++] = i; // Record index number of this invoker
  45. // 累加权重
  46. totalWeight += afterWarmup; // Add this invoker"s weight to totalWeight.
  47. // If every invoker has the same weight?
  48. if (sameWeight && i > 0
  49. && afterWarmup != firstWeight) {
  50. sameWeight = false;
  51. }
  52. }
  53. }
  54. // assert(leastCount > 0)
  55. // 当只有一个 Invoker 具有最小活跃数,此时直接返回该 Invoker 即可
  56. if (leastCount == 1) {
  57. // If we got exactly one invoker having the least active value, return this invoker directly.
  58. return invokers.get(leastIndexs[0]);
  59. }
  60. // 有多个 Invoker 具有相同的最小活跃数,但它们之间的权重不同
  61. if (!sameWeight && totalWeight > 0) {
  62. // If (not every invoker has the same weight & at least one invoker"s weight>0), select randomly based on totalWeight.
  63. // 随机生成一个数字
  64. int offsetWeight = random.nextInt(totalWeight) + 1;
  65. // Return a invoker based on the random value.
  66. // 相关算法可以参考RandomLoadBalance
  67. for (int i = 0; i < leastCount; i++) {
  68. int leastIndex = leastIndexs[i];
  69. offsetWeight -= getWeight(invokers.get(leastIndex), invocation);
  70. if (offsetWeight <= 0)
  71. return invokers.get(leastIndex);
  72. }
  73. }
  74. // If all invokers have the same weight value or totalWeight=0, return evenly.
  75. // 如果权重一样,则随机取一个
  76. return invokers.get(leastIndexs[random.nextInt(leastCount)]);
  77. }
  78. }

前半部分在进行最小活跃数的策略,后半部分在进行权重的随机策略,可以参见RandomLoadBalance。

(四)ConsistentHashLoadBalance

该类是负载均衡基于 hash 一致性的逻辑实现。一致性哈希算法由麻省理工学院的 Karger 及其合作者于1997年提供出的,一开始被大量运用于缓存系统的负载均衡。它的工作原理是这样的:首先根据 ip 或其他的信息为缓存节点生成一个 hash,在dubbo中使用参数进行计算hash。并将这个 hash 投射到 [0, 232 - 1] 的圆环上,当有查询或写入请求时,则生成一个 hash 值。然后查找第一个大于或等于该 hash 值的缓存节点,并到这个节点中查询或写入缓存项。如果当前节点挂了,则在下一次查询或写入缓存时,为缓存项查找另一个大于其 hash 值的缓存节点即可。大致效果如下图所示(引用一下官网的图)

每个缓存节点在圆环上占据一个位置。如果缓存项的 key 的 hash 值小于缓存节点 hash 值,则到该缓存节点中存储或读取缓存项,这里有两个概念不要弄混,缓存节点就好比dubbo中的服务提供者,会有很多的服务提供者,而缓存项就好比是服务引用的消费者。比如下面绿色点对应的缓存项也就是服务消费者将会被存储到 cache-2 节点中。由于 cache-3 挂了,原本应该存到该节点中的缓存项也就是服务消费者最终会存储到 cache-4 节点中,也就是调用cache-4 这个服务提供者。

但是在hash一致性算法并不能够保证hash算法的平衡性,就拿上面的例子来看,cache-3挂掉了,那该节点下的所有缓存项都要存储到 cache-4 节点中,这就导致hash值低的一直往高的存储,会面临一个不平衡的现象,见下图:

可以看到最后会变成类似不平衡的现象,那我们应该怎么避免这样的事情,做到平衡性,那就需要引入虚拟节点,虚拟节点是实际节点在 hash 空间的复制品,“虚拟节点”在 hash 空间中以hash值排列。比如下图:

可以看到各个节点都被均匀分布在圆环上,而某一个服务提供者居然有多个节点存在,分别跟其他节点交错排列,这样做的目的就是避免数据倾斜问题,也就是由于节点不够分散,导致大量请求落到了同一个节点上,而其他节点只会接收到了少量请求的情况。类似第二张图的情况。

看完原理,接下来我们来看看代码

1.doSelect

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  1. protected Invoker doSelect(List> invokers, URL url, Invocation invocation) {
  2. // 获得方法名
  3. String methodName = RpcUtils.getMethodName(invocation);
  4. // 获得key
  5. String key = invokers.get(0).getUrl().getServiceKey() + "." + methodName;
  6. // 获取 invokers 原始的 hashcode
  7. int identityHashCode = System.identityHashCode(invokers);
  8. // 从一致性 hash 选择器集合中获得一致性 hash 选择器
  9. ConsistentHashSelector selector = (ConsistentHashSelector) selectors.get(key);
  10. // 如果等于空或者选择器的hash值不等于原始的值,则新建一个一致性 hash 选择器,并且加入到集合
  11. if (selector == null || selector.identityHashCode != identityHashCode) {
  12. selectors.put(key, new ConsistentHashSelector(invokers, methodName, identityHashCode));
  13. selector = (ConsistentHashSelector) selectors.get(key);
  14. }
  15. // 选择器选择一个invoker
  16. return selector.select(invocation);
  17. }

该方法也做了一些invokers 列表是不是变动过,以及创建 ConsistentHashSelector等工作,然后调用selector.select来进行选择。

2.ConsistentHashSelector

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  1. private static final class ConsistentHashSelector {
  2. /**
  3. * 存储 Invoker 虚拟节点
  4. */
  5. private final TreeMap> virtualInvokers;
  6. /**
  7. * 每个Invoker 对应的虚拟节点数
  8. */
  9. private final int replicaNumber;
  10. /**
  11. * 原始哈希值
  12. */
  13. private final int identityHashCode;
  14. /**
  15. * 取值参数位置数组
  16. */
  17. private final int[] argumentIndex;
  18. ConsistentHashSelector(List> invokers, String methodName, int identityHashCode) {
  19. this.virtualInvokers = new TreeMap>();
  20. this.identityHashCode = identityHashCode;
  21. URL url = invokers.get(0).getUrl();
  22. // 获取虚拟节点数,默认为160
  23. this.replicaNumber = url.getMethodParameter(methodName, "hash.nodes", 160);
  24. // 获取参与 hash 计算的参数下标值,默认对第一个参数进行 hash 运算
  25. String[] index = Constants.COMMA_SPLIT_PATTERN.split(url.getMethodParameter(methodName, "hash.arguments", "0"));
  26. // 创建下标数组
  27. argumentIndex = new int[index.length];
  28. // 遍历
  29. for (int i = 0; i < index.length; i++) {
  30. // 记录下标
  31. argumentIndex[i] = Integer.parseInt(index[i]);
  32. }
  33. // 遍历invokers
  34. for (Invoker invoker : invokers) {
  35. String address = invoker.getUrl().getAddress();
  36. for (int i = 0; i < replicaNumber / 4; i++) {
  37. // 对 address + i 进行 md5 运算,得到一个长度为16的字节数组
  38. byte[] digest = md5(address + i);
  39. // // 对 digest 部分字节进行4次 hash 运算,得到四个不同的 long 型正整数
  40. for (int h = 0; h < 4; h++) {
  41. // h = 0 时,取 digest 中下标为 0 ~ 3 的4个字节进行位运算
  42. // h = 1 时,取 digest 中下标为 4 ~ 7 的4个字节进行位运算
  43. // h = 2, h = 3 时过程同上
  44. long m = hash(digest, h);
  45. // 将 hash 到 invoker 的映射关系存储到 virtualInvokers 中,
  46. // virtualInvokers 需要提供高效的查询操作,因此选用 TreeMap 作为存储结构
  47. virtualInvokers.put(m, invoker);
  48. }
  49. }
  50. }
  51. }
  52. /**
  53. * 选择一个invoker
  54. * @param invocation
  55. * @return
  56. */
  57. public Invoker select(Invocation invocation) {
  58. // 将参数转为 key
  59. String key = toKey(invocation.getArguments());
  60. // 对参数 key 进行 md5 运算
  61. byte[] digest = md5(key);
  62. // 取 digest 数组的前四个字节进行 hash 运算,再将 hash 值传给 selectForKey 方法,
  63. // 寻找合适的 Invoker
  64. return selectForKey(hash(digest, 0));
  65. }
  66. /**
  67. * 将参数转为 key
  68. * @param args
  69. * @return
  70. */
  71. private String toKey(Object[] args) {
  72. StringBuilder buf = new StringBuilder();
  73. // 遍历参数下标
  74. for (int i : argumentIndex) {
  75. if (i >= 0 && i < args.length) {
  76. // 拼接参数,生成key
  77. buf.append(args[i]);
  78. }
  79. }
  80. return buf.toString();
  81. }
  82. /**
  83. * 通过hash选择invoker
  84. * @param hash
  85. * @return
  86. */
  87. private Invoker selectForKey(long hash) {
  88. // 到 TreeMap 中查找第一个节点值大于或等于当前 hash 的 Invoker
  89. Map.Entry> entry = virtualInvokers.tailMap(hash, true).firstEntry();
  90. // 如果 hash 大于 Invoker 在圆环上最大的位置,此时 entry = null
  91. // 需要将 TreeMap 的头节点赋值给 entry
  92. if (entry == null) {
  93. entry = virtualInvokers.firstEntry();
  94. }
  95. // 返回选择的invoker
  96. return entry.getValue();
  97. }
  98. /**
  99. * 计算hash
  100. * @param digest
  101. * @param number
  102. * @return
  103. */
  104. private long hash(byte[] digest, int number) {
  105. return (((long) (digest[3 + number * 4] & 0xFF) << 24)
  106. | ((long) (digest[2 + number * 4] & 0xFF) << 16)
  107. | ((long) (digest[1 + number * 4] & 0xFF) << 8)
  108. | (digest[number * 4] & 0xFF))
  109. & 0xFFFFFFFFL;
  110. }
  111. /**
  112. * md5
  113. * @param value
  114. * @return
  115. */
  116. private byte[] md5(String value) {
  117. MessageDigest md5;
  118. try {
  119. md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
  120. } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
  121. throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
  122. }
  123. md5.reset();
  124. byte[] bytes;
  125. try {
  126. bytes = value.getBytes("UTF-8");
  127. } catch (UnsupportedEncodingException e) {
  128. throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
  129. }
  130. md5.update(bytes);
  131. return md5.digest();
  132. }
  133. }

该类是内部类,是一致性 hash 选择器,首先看它的属性,利用TreeMap来存储 Invoker 虚拟节点,因为需要提供高效的查询操作。再看看它的构造方法,执行了一系列的初始化逻辑,比如从配置中获取虚拟节点数以及参与 hash 计算的参数下标,默认情况下只使用第一个参数进行 hash,并且ConsistentHashLoadBalance 的负载均衡逻辑只受参数值影响,具有相同参数值的请求将会被分配给同一个服务提供者。还有一个select方法,比较简单,先进行md5运算。然后hash,最后选择出对应的invoker。

(五)RoundRobinLoadBalance

该类是负载均衡基于加权轮询算法的实现。那么什么是加权轮询,轮询很好理解,比如我第一个请求分配给A服务器,第二个请求分配给B服务器,第三个请求分配给C服务器,第四个请求又分配给A服务器,这就是轮询,但是这只适合每台服务器性能相近的情况,这种是一种非常理想的情况,那更多的是每台服务器的性能都会有所差异,这个时候性能差的服务器被分到等额的请求,就会需要承受压力大宕机的情况,这个时候我们需要对轮询加权,我举个例子,服务器 A、B、C 权重比为 6:3:1,那么在10次请求中,服务器 A 将收到其中的6次请求,服务器 B 会收到其中的3次请求,服务器 C 则收到其中的1次请求,也就是说每台服务器能够收到的请求归结于它的权重。

1.属性

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  1. /**
  2. * 回收间隔
  3. */
  4. private static int RECYCLE_PERIOD = 60000;
2.WeightedRoundRobin

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  1. protected static class WeightedRoundRobin {
  2. /**
  3. * 权重
  4. */
  5. private int weight;
  6. /**
  7. * 当前已经有多少请求落在该服务提供者身上,也可以看成是一个动态的权重
  8. */
  9. private AtomicLong current = new AtomicLong(0);
  10. /**
  11. * 最后一次更新时间
  12. */
  13. private long lastUpdate;
  14. public int getWeight() {
  15. return weight;
  16. }
  17. public void setWeight(int weight) {
  18. this.weight = weight;
  19. current.set(0);
  20. }
  21. public long increaseCurrent() {
  22. return current.addAndGet(weight);
  23. }
  24. public void sel(int total) {
  25. current.addAndGet(-1 * total);
  26. }
  27. public long getLastUpdate() {
  28. return lastUpdate;
  29. }
  30. public void setLastUpdate(long lastUpdate) {
  31. this.lastUpdate = lastUpdate;
  32. }
  33. }

该内部类是一个加权轮询器,它记录了某一个服务提供者的一些数据,比如权重、比如当前已经有多少请求落在该服务提供者上等。

3.doSelect

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  1. @Override
  2. protected Invoker doSelect(List> invokers, URL url, Invocation invocation) {
  3. // key = 全限定类名 + "." + 方法名,比如 com.xxx.DemoService.sayHello
  4. String key = invokers.get(0).getUrl().getServiceKey() + "." + invocation.getMethodName();
  5. ConcurrentMap map = methodWeightMap.get(key);
  6. if (map == null) {
  7. methodWeightMap.putIfAbsent(key, new ConcurrentHashMap());
  8. map = methodWeightMap.get(key);
  9. }
  10. // 权重总和
  11. int totalWeight = 0;
  12. // 最小权重
  13. long maxCurrent = Long.MIN_VALUE;
  14. // 获得现在的时间戳
  15. long now = System.currentTimeMillis();
  16. // 创建已经选择的invoker
  17. Invoker selectedInvoker = null;
  18. // 创建加权轮询器
  19. WeightedRoundRobin selectedWRR = null;
  20. // 下面这个循环主要做了这样几件事情:
  21. // 1. 遍历 Invoker 列表,检测当前 Invoker 是否有
  22. // 相应的 WeightedRoundRobin,没有则创建
  23. // 2. 检测 Invoker 权重是否发生了变化,若变化了,
  24. // 则更新 WeightedRoundRobin 的 weight 字段
  25. // 3. 让 current 字段加上自身权重,等价于 current += weight
  26. // 4. 设置 lastUpdate 字段,即 lastUpdate = now
  27. // 5. 寻找具有最大 current 的 Invoker,以及 Invoker 对应的 WeightedRoundRobin,
  28. // 暂存起来,留作后用
  29. // 6. 计算权重总和
  30. for (Invoker invoker : invokers) {
  31. // 获得identify的值
  32. String identifyString = invoker.getUrl().toIdentityString();
  33. // 获得加权轮询器
  34. WeightedRoundRobin weightedRoundRobin = map.get(identifyString);
  35. // 计算权重
  36. int weight = getWeight(invoker, invocation);
  37. // 如果权重小于0,则设置0
  38. if (weight < 0) {
  39. weight = 0;
  40. }
  41. // 如果加权轮询器为空
  42. if (weightedRoundRobin == null) {
  43. // 创建加权轮询器
  44. weightedRoundRobin = new WeightedRoundRobin();
  45. // 设置权重
  46. weightedRoundRobin.setWeight(weight);
  47. // 加入集合
  48. map.putIfAbsent(identifyString, weightedRoundRobin);
  49. weightedRoundRobin = map.get(identifyString);
  50. }
  51. // 如果权重跟之前的权重不一样,则重新设置权重
  52. if (weight != weightedRoundRobin.getWeight()) {
  53. //weight changed
  54. weightedRoundRobin.setWeight(weight);
  55. }
  56. // 计数器加1
  57. long cur = weightedRoundRobin.increaseCurrent();
  58. // 更新最后一次更新时间
  59. weightedRoundRobin.setLastUpdate(now);
  60. // 当落在该服务提供者的统计数大于最大可承受的数
  61. if (cur > maxCurrent) {
  62. // 赋值
  63. maxCurrent = cur;
  64. // 被选择的selectedInvoker赋值
  65. selectedInvoker = invoker;
  66. // 被选择的加权轮询器赋值
  67. selectedWRR = weightedRoundRobin;
  68. }
  69. // 累加
  70. totalWeight += weight;
  71. }
  72. // 如果更新锁不能获得并且invokers的大小跟map大小不匹配
  73. // 对 进行检查,过滤掉长时间未被更新的节点。
  74. // 该节点可能挂了,invokers 中不包含该节点,所以该节点的 lastUpdate 长时间无法被更新。
  75. // 若未更新时长超过阈值后,就会被移除掉,默认阈值为60秒。
  76. if (!updateLock.get() && invokers.size() != map.size()) {
  77. if (updateLock.compareAndSet(false, true)) {
  78. try {
  79. // copy -> modify -> update reference
  80. ConcurrentMap newMap = new ConcurrentHashMap();
  81. // 复制
  82. newMap.putAll(map);
  83. Iterator> it = newMap.entrySet().iterator();
  84. // 轮询
  85. while (it.hasNext()) {
  86. Entry item = it.next();
  87. // 如果大于回收时间,则进行回收
  88. if (now - item.getValue().getLastUpdate() > RECYCLE_PERIOD) {
  89. // 从集合中移除
  90. it.remove();
  91. }
  92. }
  93. // 加入集合
  94. methodWeightMap.put(key, newMap);
  95. } finally {
  96. updateLock.set(false);
  97. }
  98. }
  99. }
  100. // 如果被选择的selectedInvoker不为空
  101. if (selectedInvoker != null) {
  102. // 设置总的权重
  103. selectedWRR.sel(totalWeight);
  104. return selectedInvoker;
  105. }
  106. // should not happen here
  107. return invokers.get(0);
  108. }

该方法是选择的核心,其实关键是一些数据记录,在每次请求都会记录落在该服务上的请求数,然后在根据权重来分配,并且会有回收时间来处理一些长时间未被更新的节点。

后记

</>复制代码

  1. 该部分相关的源码解析地址:https://github.com/CrazyHZM/i...

该文章讲解了集群中关于负载均衡实现的部分,每个算法都是现在很普遍的负载均衡算法,希望大家细细品味。接下来我将开始对集群模块关于分组聚合部分进行讲解。

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