Spring Cloud实战系列(五) - 服务网关Zuul

爱被打了一巴掌 2022-03-15 07:00 207阅读 0赞

# 前言 #

`Zuul` 是 `Netflix` 开源的一个 `API Gateway` 服务器, 本质上是一个基于 `Servlet` 的 `Web` 应用。在微服务框架 `Spring Cloud` 中，`Zuul` 被作为 **服务的网关**，负责对 **请求** 进行一些 **预处理**，比如：**安全验证**、**动态路由**、**负载分配** 等等。

# 正文 #

## 1. 路由网关 ##

在前面几篇的基础上，新建一个 `service-zuul` 的项目模块，配置 `pom.xml` 如下：

<?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 http://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>1.5.3.RELEASE</version>
            <relativePath/> 
        </parent>
    
        <groupId>io.github.ostenant.springcloud</groupId>
        <artifactId>service-zuul</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        <name>service-zuul</name>
        <description>Demo project for Spring Boot</description>
    
        <properties>
            <java.version>1.8</java.version>
            <spring-cloud.version>Dalston.SR1</spring-cloud.version>
        </properties>
    
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-zuul</artifactId>
            </dependency>
            <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>${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>

在应用程序启动类上，使用 **注解** `@EnableZuulProxy` 开启 **路由网关**：

@EnableZuulProxy
    @EnableEurekaClient
    @SpringBootApplication
    public class ServiceZuulApplication {
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(ServiceZuulApplication.class, args);
        }
    }

在 `application.yml` 文件中配置 `URL` 前缀和 **服务** 的映射关系。首先指定 **服务注册中心** 的地址为 `http://localhost:8761/eureka/`，服务的 **端口号** 为 `8769`。**服务名** 为 `service-zuul`，以 `/api-a/` 为 **前缀** 的请求都转发给 `service-feign` 服务，以 `/api-b/` 为 **前缀** 的请求都转发给 `service-ribbon` 服务。

server:
      port: 8769
    spring:
      application:
        name: service-zuul
      client:
        service-url:
          defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
    zuul:
      routes:
        api-a:
          path: /api-a/**
          serviceId: service-feign
        api-b:
          path: /api-b/**
          serviceId: service-ribbon

按顺序依次运行 `eureka-server`、`service-hi`、`service-ribbon`、`service-feign`、`service-zuul` 几个应用，其中在 `8762` 和 `8763` **端口** 启动两个 `service-hi` 服务实例。

访问 `http://localhost:8769/api-a/hi?name=zuul` 两次，服务端返回数据如下：

> Hi zuul, I am from port: 8763
> 
> Hi zuul, I am from port: 8762

这说明 `Zuul` 起到了 **路由** 的作用。如果某个 **服务** 存在 **多个实例**，`Zuul` 会结合 `Ribbon` 做 **负载均衡**，将请求 **均分并路由** 到不同的 **服务实例**。

## 2. 配置过滤器 ##

`Zuul` 不仅只作为 **路由**，并且提供 **过滤功能**，包括一些 **安全验证**。继续改造项目，增加一个 `Zuul` 提供的过滤器。

@Component
    public class MyFilter extends ZuulFilter {
        private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
    
        @Override
        public String filterType() {
            return "pre";
        }
    
        @Override
        public int filterOrder() {
            return 0;
        }
    
    
        @Override
        public boolean shouldFilter() {
            return true;
        }
    
        /**
         * 过滤器的具体逻辑
         */
        @Override
        public Object run() {
            RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
            HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
            logger.info(String.format("%s >> %s", request.getMethod(), 
                    request.getRequestURL().toString()));
    
            Object accessToken = request.getParameter("token");
            if (accessToken == null) {
                log.warn("token is empty");
                ctx.setSendZuulResponse(false);
                ctx.setResponseStatusCode(401);
                try {
                    ctx.getResponse().getWriter().write("token is empty");
                } catch (Exception e) {
                    logger.error(e);
                    return null;
                }
            }
            return null;
        }
    }

`filterType()` 方法表示 **过滤器** 的类型：

*  **pre**：路由发生之前；
 *  **routing**：路由发生时；
 *  **post**：路由发生之后；
 *  **error**：发送错误调用时。

访问 `http://localhost:8769/api-b/hi?name=zuul`，服务端返回的响应数据如下：

> token is empty

访问 `http://localhost:8769/api-b/hi?name=zuul&token=123` 两次，服务端返回的响应数据如下：

> Hi zuul, I am from port: 8763
> 
> Hi zuul, I am from port: 8762

## 3. 配置API前戳版本号 ##

在上面 `Zuul` 工程 `application.yml` 的基础上增加一条配置 `zuul.prefix: /v1`，然后重启应用，访问 `http://localhost:8769/v1/api-b/hi?name=mark&token=123` 即可。

## 4. 配置熔断器 ##

在 `Zuul` 的基础上实现 **熔断功能** 很简单，类似实现 **过滤器** 的步骤，只需要实现 `ZuulFallbackProvider` 接口即可，代码如下：

@Component
    public class MyFallbackProvider implements ZuulFallbackProvider {
    
        @Override
        public String getRoute() {
            return "service-feign";
        }
    
        @Override
        public ClientHttpResponse fallbackResponse() {
            return new ClientHttpResponse() {
                @Override
                public HttpStatus getStatusCode() throws IOException {
                    return HttpStatus.OK;
                }
    
                @Override
                public int getRawStatusCode() throws IOException {
                    return 200;
                }
    
                @Override
                public String getStatusText() throws IOException {
                    return "OK";
                }
    
                @Override
                public void close() {
                }
    
                @Override
                public InputStream getBody() throws IOException {
                    return new ByteArrayInputStream("Fallback method is invoked!".getBytes());
                }
    
                @Override
                public HttpHeaders getHeaders() {
                    HttpHeaders httpHeaders = new HttpHeaders();
                    httpHeaders.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
                    return httpHeaders;
                }
            };
        }
    }

*  **getRoute()**：指定 **熔断器** 作用于哪些 **服务**；
 *  **fallbackResponse()**：指定 **熔断** 时返回的响应数据。

重新启动 `service-zuul` 应用，并关闭所有的 `service-hi` 的 **服务实例**，在浏览器上访问 `http://localhost:8769/v1/api-a/hi?name=mark&token=123`，服务端返回的响应数据如下：

> Fallback method is invoked!

如果需要所有的 **路由服务** 都加上 **熔断功能**，只需要在 `getRoute()` 方法上返回 `“*”` 的 **通配符** 即可。

## 5. Zuul的常见使用方式 ##

`Zuul` 采用的是 **同步步阻塞模型**，性能比 `Nginx` 差，由于 `Zuul` 和其他 `Netflix` 组件 **相互配合**、**无缝集成**，`Zuul` 很容易就能实现 **负载均衡**、**智能路由** 和 **熔断器** 等功能。在大多数情况下，`Zuul` 都是以 **集群** 的形式部署。

*  对不同的 **终端用户**，使用不同的 `Zuul` 来进行 **路由**，例如 **移动端** 共用一个 `Zuul` **网关实例**，`Web` 端用另一个 `Zuul` **网关实例**，其他的 **客户端** 用另一个 `Zuul` 实例进行路由。
 *  另外一种常见的 **集群部署方式** 就是通过 `Nginx` 和 `Zuul` 相互结合来做 **负载均衡**。

# 参考 #

*  方志朋《深入理解Spring Cloud与微服务构建》

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