微服務網關實踐 Spring Cloud Alibaba GateWay

本文主要内容是:為什麼要使用網關,整合Gateway,Gateway核心學習:Route,Predicate,Filter,最後使用Gateway聚合微服務請求

先總結至此的架構

1 網關的價值

不使用網關行嘛?

• 各個請求直接打在各個微服務

小規模看起來還行,如果微服務很多呢?上百個呢?帶來哪些問題呢

1. 認證複雜,要對每個服務中每個接口做認證處理!
2. 用戶端難以重構,随着架構疊代,很可能要重新劃分微服務,由于拆分是動态進行的,用戶端如果直接就與微服務通信的話,重構就很實作咯,很可能重新拆分微服務後域名都變了,用戶端就需要做大量的改動
3. 其他微服務使用了浏覽器不友好的協定,比如Thrift協定,直接通路的話沒法的呀!

要解決以上這些問題,業界普遍做法就是建構一個網關,外部請求經過網關轉發再打到相應的微服務,有以下好處

1. 簡化了登入認證,而不需在每個服務都認證一遍
2. 對外暴露的永遠是一個域名,不管内部的微服務如何拆分,域名都不會變,用戶端重構的成本大大降低

2 Spring Cloud Gateway簡介

◆ 是Spring Cloud的網關(第二代) , 未來會取代Zuul(第一代)

◆ 基于Netty、 Reactor以及WebFlux建構

2.1 優點

◆ 性能強勁

是第一代網關Zuul 1.x的1.6倍!性能PK :

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◆ 功能強大

• 内置了很多實用功能,比如轉發、監控、限流等

◆ 設計優雅,易擴充

2.1 缺點

◆ 依賴Netty與Webflux ,不是Servlet程式設計模型,有一定的學習成本

◆ 不能在Servlet容器下工作,也不能建構成WAR包

◆ 不支援Spring Boot 1.x,至少都得2.x版本

3 編寫Spring Cloud Gateway

• 建立項目并啟動

3.1 轉發規律

• 通路${GATEWAY_ URL}/{微服務X}/xx 會轉發到微服務X的/xx路徑

4 核心概念

◆ Route(路由)

• Spring. Cloud. Gateway的基礎元素,可簡單了解成一條轉發的規則。

包含: ID、目标URL、Predicate集合以及 Filter集合。

◆Predicate (謂詞)

• 即java.util.function.Predicate , Spring Cloud Gateway使用

Predicate實作路由的比對條件。

◆ Filter (過濾器)

• 修改請求以及響應

路由配置示例

然而我們并未如此配置路由哦!而是如下

5 架構剖析

對應源碼

• Gateway Handler Mapping :

org.springframework.cloud.gateway.handler.RoutePredicateHandlerMapping

• Gateway Web Handler :

org.springframework.cloud.gateway.handler.FilteringWebHandler

6 路由謂詞工廠（Route Predicate Factories）

6.1 内置

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6.2 自定義路由謂詞工廠

• 路由規則

• 配置類

• 自定義謂詞工廠

7 過濾器工廠（GatewayFilter Factories）

7.1 内置

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• 添加配置,通路getway/**會增加一個header字首哦,zai’ch

• 打斷點

7.2 自定義過濾器工廠

7.2.1 生命周期

• pre : Gateway轉發請求之前
• post : Gateway轉發請求之後

7.2.2 自定義

方式1

◆ 繼承: AbstractGatewayFilterFactory

◆ 參考示例:

org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.RequestSizeGatewayFilterFactory

• 配置形式

方式2

◆ 繼承 : AbstractNameValueGatewayFilterFactory

◆ 參考示例:

org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AddRequestHeaderGatewayFilterFactory

• 配置形式

這種方式其實是第一種的簡化版

7.2.3 核心API

◆ exchange.getRequest().mutate().xxx //修改request

◆ exchange.mutate().xxx //修改exchange

◆ chain.filter(exchange) //傳遞給下一個過濾器處理

◆ exchange.getResponse() //拿到響應

7.2.4 實作一個過濾器工廠

記錄日志功能

• 配置檔案,兩個參數

7.3 全局過濾器

有執行順序哦!

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懸念：如何為Spring Cloud Gateway整合Sentinel？

Sentinel在V1.6+才支援gateway!

7.4 過濾器執行順序

• Order越小越靠前執行
• 過濾器工廠的Order按配置順序從1開始遞增

• 如果配置了預設過濾器,則先執行相同Order的預設過濾器

核心代碼

• org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#loadGatewayFilters :為過濾器設定了Order數值,從1開始

• org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#getFilters :加載預設過濾器&路由過濾器,并對過濾器做了排序

• org.springframework.cloud.gateway.handler. FilteringWebHandler#handle :建構過濾器鍊并執行

8 監控Spring Cloud Gateway

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9 排錯、調試技巧

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10 限流

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11 總結

◆ 路由、路由謂詞工廠、過濾器工廠、全局過濾器…

◆ 網關集大成

● 注冊到Nacos

● 內建Ribbon

● 容錯(預設Hystrix ,也可用Sentinel )

參考

• GateWay官方文檔
• 面向未來微服務:Spring Cloud Alibaba從入門到進階