Распространённые Алгоритмы Балансировки Нагрузки

Статические алгоритмы

1. Круговой Алгоритм

Клиентские запросы отправляются в различные экземпляры сервисов в последовательном порядке. Сервисы обычно должны быть без сохранения состояния.

Недостаток:

- Эта простейшая версия алгоритма будет эффективно работать только в сферической среде в вакууме, где все серверы обладают почти одинаковой конфигурацией, а все входящие запросы (задачи, процессы) имеют одинаковые приоритет и продолжительность.

2. Закреплённый Круговой Алгоритм

Усовершенствование кругового алгоритма. Если первый запрос Алисы отправляется в сервис A, следующие запросы также отправляются в сервис A.

3. Взвешенный Круговой Алгоритм

Администратор может указать вес для каждого сервиса. Сервисы с более высоким весом обрабатывают больше запросов, чем другие.

4. Хэш IP/URL

Применяет хеш-функцию к IP или URL входящих запросов. Запросы направляются в соответствующие экземпляры на основе результата хеш-функции.

Преимущества:

- Постоянство сессии – алгоритм гарантирует, что запросы от одного клиента всегда попадают на один и тот же сервер.
- Облегчает кеширование данных на стороне сервера для конкретных клиентов.

Недостатки:

- Если много пользователей приходят из одного диапазона IP, один сервер может быть перегружен.
- Неэффективен в средах, где IP клиентов часто меняются (мобильные сети).
- Может привести к неравномерной нагрузке, если некоторые клиенты генерируют больше трафика.

Динамические алгоритмы

5. Наименьшее Количество Соединений

Новый запрос отправляется в экземпляр сервиса с наименьшим количеством одновременных подключений.

Преимущества:

- Более мощные серверы естественным образом будут обрабатывать больше запросов и, следовательно, иметь больше соединений. И напротив, менее мощные серверы будут получать меньше запросов, что предотвращает их перегрузку.
- Гибкость – если один сервер начинает работать медленнее, он будет получать меньше новых запросов.

Недостатки:

- Алгоритм считает все соединения одинаковыми, не учитывая, что некоторые запросы могут быть более ресурсоёмкими.
- Вновь добавленный сервер может получить слишком много запросов, т.к. изначально у него 0 соединений.

6. Наименьшее Время Ответа

Новый запрос отправляется в экземпляр сервиса с самым быстрым временем ответа. Аналогичный алгоритм - Наименьший объем трафика

Преимущества:

- Учёт текущей производительности серверов и динамическая адаптация обеспечивают оптимальный баланс и наилучший пользовательский опыт.
- Хорошо работает с серверами разной мощности и приложениями с разными характеристиками.

Недостаток:

- Сложность реализации – требует постоянного мониторинга и анализа производительности серверов, отсюда повышенная нагрузка на балансировщик.

👉 Java Portal

Полный Roadmap для Spring Boot разработчика

Много разработчиков ищут структурированный путь от новичка до продвинутого уровня в Spring Boot. Ниже представлен 3-фазный roadmap, который поможет освоить все ключевые концепции и инструменты.

PHASE 1

- Создание Spring Boot проекта через Spring Initializer
- Maven и Gradle
- Основные аннотации
- Профили и конфигурации для разных окружений
- @GetMapping, @PostMapping, @PutMapping, @DeleteMapping
- Path variables и request parameters
- Настройка баз данных (H2, MySQL, PostgreSQL)
- Использование JpaRepository и CrudRepository
- Spring Boot DevTools и hot reloading
- Spring Batch, Scheduling и Cron выражения

PHASE 2

- @ControllerAdvice и @ExceptionHandler
- Кастомные ошибки и глобальная обработка исключений
- Базовая аутентификация и настройка безопасности API
- JWT для stateless аутентификации
- HATEOAS и версионирование REST API (URI, параметры, headers)
- Unit-тесты с JUnit и Mockito
- Интеграционные тесты с Spring Boot Test и MockMvc
- Actuator endpoints и кастомные health indicators

PHASE 3

- @Profile и настройка бинов для разных окружений
- Spring Cloud: Eureka Server, Service Discovery, API Gateway
- Spring Cloud Config Server для централизованного управления конфигурациями
- Настройка Spring Boot приложений для работы с Config Server

Чтобы полностью усвоить материал, постройте свои проекты на каждом этапе. Практика поможет закрепить знания и сделает их долговечными.

👉 Java Portal

В статье разбираем, почему graceful shutdown важен и как настроить плавное завершение работы Spring Boot приложения, которое работает с Kafka.

Ты узнаешь, как корректно завершать обработку сообщений, чтобы не потерять данные и избежать ошибок при остановке сервиса. Практичные советы и примеры кода помогут сделать твое приложение более стабильным и надежным.

👉 Java Portal

Гибкие тела конструкторов в Java 25

→ Одна из самых заметных фич, введённых в Java 25.
→ Основная идея: ослабить строгие правила, согласно которым super(...) или this(...) обязательны как первая инструкция в конструкторе.

→ А что, если нужно что-то сделать с аргументами перед передачей их суперклассу?
Допустим, мы хотим проверить число перед вызовом super(). Раньше это было невозможно, так как Java строго требовала, чтобы первой строкой любого конструктора был вызов другого конструктора в том же классе (this(...)) или конструктора суперкласса (super(...)).

В приведённом примере:

→ До Java 25, если конструктору PositiveNumber нужно было передать val в его суперкласс BaseNumber (который требует val в конструкторе), super(val) должен был быть первой строкой. Любой код перед super() приводил к ошибке: "super() должен быть первой инструкцией".

→ Отложенная проверка: В примере мы не могли проверить val до его использования для инициализации BaseNumber, что нарушало принцип "fail-fast". Если val = -1, BaseNumber всё равно инициализировался с -1, прежде чем PositiveNumber мог бы выбросить ошибку.

→ Неуклюжие обходные пути: Чтобы проверить аргумент заранее, приходилось использовать менее читаемые схемы (например, super(staticMethodForValidation(val))) или сложную делегацию конструкторов.

⇒ С Java 25

→ Теперь Java 25 понимает, что подготовительная работа, такая как проверка аргументов, логически относится к обязанностям конструктора и может (и должна) выполняться до инициализации состояния суперкласса.

→ Настоящая проверка "fail-fast": Если val = -1, IllegalArgumentException выбрасывается до вызова super(val), конструктор BaseNumber не выполняется с некорректным значением, и создание объекта прерывается на раннем этапе.

→ Более безопасное создание объектов: Суперкласс инициализируется только с корректными, предварительно обработанными аргументами, что делает объекты более надёжными и безопасными.

👉 Java Portal