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白话SpringCloud | 第九章:路由网关(Zuul)的使用

撸了今年阿里、腾讯和美团的面试,我有一个重要发现.......>>

前言

介绍完分布式配置中心,结合前面的文章。我们已经有了一个微服务的框架了,可以对外提供api接口服务了。但现在试想一下,在微服务框架中,每个对外服务都是独立部署的,对外的api或者服务地址都不是不尽相同的。对于内部而言,很简单,通过注册中心自动感知即可。但我们大部分情况下,服务都是提供给外部系统进行调用的,不可能同享一个注册中心。同时一般上内部的微服务都是在内网的,和外界是不连通的。而且,就算我们每个微服务对外开放,对于调用者而言,调用不同的服务的地址或者参数也是不尽相同的,这样就会造成消费者客户端的复杂性,同时想想,可能微服务可能是不同的技术栈实现的,有的是httprpc或者websocket等等,也会进一步加大客户端的调用难度。所以,一般上都有会有个api网关,根据请求的url不同,路由到不同的服务上去,同时入口统一了,还能进行统一的身份鉴权、日志记录、分流等操作。接下来,我们就来了解今天要讲解的路由服务:zuul

一点知识

为什么要使用微服务网关

简单来说,微服务网关是微服务架构中一个不可或缺的部分。通过服务网关统一向外系统提供REST API的过程中,除了具备服务路由、均衡负载功能之外,它还具备了权限控制等功能。

在未加入网关时,一般上会在服务外网架设一个负载均衡,如nginx等。此时,微服务的组成为:

此时,对于Open Service而言可能需要提供权限控制等和业务无关的能力,这样本身就破坏了微服务服务单一的原则。所以,一般上在Open Service之上,还有一层服务提供诸如通用的权限校验、参数校验等功能,此服务就是网关了。之后,对于内部微服务而言,只需要关系各自微服务提供的业务功能即可,无需去关心其他非业务相关的功能。

API网关是什么

API网关可以提供一个单独且统一的API入口用于访问内部一个或多个API。简单来说嘛就是一个统一入口,比如现在的支付宝或者微信的相关api服务一样,都有一个统一的api地址,统一的请求参数,统一的鉴权。

客户端和服务端直连的弊端

  • 客户端会对此请求不同的微服务,增加客户端复杂性
  • 存在跨域请求时,需要进行额外处理
  • 认证服务,每个服务需要独立认证
  • UI端和微服务耦合

网关的优缺点

优点

  • 减少api请求次数
  • 限流
  • 缓存
  • 统一认证
  • 降低微服务的复杂度
  • 支持混合通信协议(前端只和api通信,其他的由网关调用)
  • ……

缺点:

  • 网关需高可用,可能产生单点故障
  • 管理复杂

网关的选择

现在市场上有很多的网关可供选择:

  • Spring Cloud Zuul:本身基于Netflix开源的微服务网关,可以和Eureka,Ribbon,Hystrix等组件配合使用。
  • Kong : 基于OpenResty的 API 网关服务和网关服务管理层。
  • Spring Cloud Gateway:是由spring官方基于Spring5.0,Spring Boot2.0,Project Reactor等技术开发的网关,提供了一个构建在Spring Ecosystem之上的API网关,旨在提供一种简单而有效的途径来发送API,并向他们提供交叉关注点,例如:安全性,监控/指标和弹性。目的是为了替换Spring Cloud Netfilx Zuul的。

Spring cloud体系中,一般上选择zuul或者Gateway。当然,也可以综合自己的业务复杂性,自研一套或者改在一套符合自身业务发展的api网关的,最简单做法是做个聚合api服务,通过SpringBoot构建对外的api接口,实现统一鉴权、参数校验、权限控制等功能,说白了就是一个rest服务。

Zuul介绍和使用

何为Zuul

ZuulNetflix开源的微服务网关,可以和EurekaRibbonHystrix等组件配合使用,Spring CloudZuul进行了整合与增强,Zuul的主要功能是路由转发过滤器

zuul

Zuul基于JVM的路由器和服务器端负载均衡器。同时,Zuul的规则引擎允许规则和过滤器基本上用任何JVM语言编写,内置支持JavaGroovy。这个功能,就可以实现动态路由的功能了。当需要添加某个新的对外服务时,一般上不停机更新是通过数据缓存配置或者使用Groovy进行动态路由的添加的。

Zuul的核心一系列的过滤器:

  • 身份认证与安全:识别每个资源的验证要求,并拒绝那些与要求不符的请求。
  • 审查与监控:在边缘位置追踪有意义的数据和统计结果,从而带来精确的生产视图。
  • 动态路由:动态地将请求路由到不同的后端集群。
  • 压力测试:逐渐增加指向集群的流量,以了解性能。
  • 负载分配:为每一种负载类型分配对应容量,并启用超出限定值的请求。
  • 静态响应处理:在边缘位置直接建立部分相应,从而避免其转发到内部集群。

加入Zuul网关后:

加入Zuul后

Zuul实践

创建工程:spring-cloud-zuul这里直接加入了注册中心进行服务化模式。

0.加入pom依赖。

        <!-- zuul 依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
        </dependency>        
        <!-- eureka client 依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>

注意:这里的Eureka不是必须的。在没有注册中心的情况下,也是可以进行zuul使用的。

1.配置文件,配置注册中心相关信息、路由规则等。

spring.application.name=zuul-server
server.port=8888

# 注册中心地址 -此为单机模式
eureka.client.service-url.defaultZone=http://127.0.0.1:1000/eureka
# 启用ip配置 这样在注册中心列表中看见的是以ip+端口呈现的
eureka.instance.prefer-ip-address=true
# 实例名称  最后呈现地址:ip:15678
eureka.instance.instance-id=${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}

## 路由规则
## 传统路由配置:不依赖服务发现。
## 所有以myapi开头的url路由至http://127.0.0.1:2000/下
## 如http://127.0.0.1:8888/myapi/hello --> http://127.0.0.1:2000/hello
zuul.routes.myApi.path=/myapi/**
zuul.routes.myApi.url=http://127.0.0.1:2000

#forward模式 直接转发至zuul提供的rest服务
zuul.routes.myDemo.path=/myDemo/**
zuul.routes.myDemo.url=forward:/demo

## 服务发现模式
# 路由地址
zuul.routes.myEureka.path=/eureka/**
#为具体服务的名称
zuul.routes.myEureka.service-id=eureka-client

友情提示: 默认情况下:Zuul代理所有注册到EurekaServer的微服务,路由规则: http://ZUUL_HOST:ZUUL_PORT/微服务实例名(serverId)/** 转发至serviceId对应的微服务。

如:http://127.0.0.1:8888/eureka-client/hello?name=oKong 最后就是转发至:http://127.0.0.1:2000//hello?name=oKong

2.启动类加入@EnableZuulProxy注解,声明一个Zuul代理。

/**
 * zuul 示例
 * 
 * @author oKong
 *
 */
@SpringBootApplication
@EnableZuulProxy
@EnableDiscoveryClient
@Slf4j
public class SpringCloudZuulApplication {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SpringApplication.run(SpringCloudZuulApplication.class, args);
        log.info("spring-cloud-zuul启动!");
    }

}

3.编写一个控制类,测试forward功能。


/**
 * zuul 内部提供对外服务示例
 * @author oKong
 *
 */
@RestController
@RequestMapping("/demo")
public class DemoController {

    @GetMapping("/hello")
    public String hello(String name) {
        return "hi," + name + ",this is zuul api! ";
    }
}

4.启动spring-cloud-eureka-serverspring-cloud-eureka-client服务,之后再启动spring-cloud-zuul服务。

此时,我们来访问zuul内部服务:http://127.0.0.1:8888/demo/hello?name=oKong

zuul内部服务

然后访问:http://127.0.0.1:8888/myDemo/hello?name=oKong 效果和上面直接方式是一样的,最后都是访问/demo/**api地址的。

访问:http://127.0.0.1:8888/myapi/hello?name=oKonghttp://127.0.0.1:8888/eureka/hello?name=oKong 最后效果都是一样的,都是访问http://127.0.0.1:2000/hello?name=oKong

eureka服务

非eureka服务

直接以默认形式访问:http://127.0.0.1:8888/eureka-client/hello?name=oKong 最后效果也是一样的。

默认形式

其实,从控制台输出日志也是可以一窥究竟的:

控制台输出

路由规则说明

简单说明下关于路由规则的一些说明:

传统路由配置:不依赖服务发现,如nginx

  • 单例实例配置:通过zuul.routes.<route>.pathzuul.routes.<route>.url参数对的方式来配置
# 传统路由配置
zuul.routes.server-provide.path=/server-provide/**
zuul.routes.server-provide.url=http://127.0.0.1:1001/

  • 多实例配置:通过一组zuul.routes.<route>.pathzuul.routes.<route>.serviceId参数对的方式配置
# 多实例
zuul.routes.server-provide.path=/user-service/**
zuul.routes.server-provide.serviceId=user-service
ribbon.eureka.enabled=false
server-provide.ribbon.listOfServers=http://127.0.0.1:1001/,http://127.0.0.1:1001/

服务路由配置:依赖服务发现,结合Eureka

# 自定义路由
zuul.routes.server-provide.path=/server-api/**
zuul.routes.server-provide.serviceId=server-provide

比如:

例子

而且,要注意,这些过滤器是path进行最佳路径匹配的,所以,一般上在一些历史系统上,我们会在最后后面加上一个路径/**的匹配规则,以保证历史api可以使用,做到最大兼容性,避免类似404的异常。

zuul.routes.legacy.path=/**

参考资料

  1. https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/Finchley.SR1/single/spring-cloud.html#_router_and_filter_zuul

总结

本章节主要简单介绍了关于Zuul的一些简单使用以及一些路由规则的简单说明。开头也说过了,Zuul的核心是一系列的过滤器。介于篇幅问题,关于过滤器的介绍、自定义过滤器、异常处理、熔断降级等放在下一章节来讲解。而相关的其他配置,大家可以去官网进行查看,或者自行搜索下,也可以查看下:org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.ZuulProperties类,相关配置信息都在里面了。

最后

目前互联网上大佬都有分享SpringCloud系列教程,内容可能会类似,望多多包涵了。原创不易,码字不易,还希望大家多多支持。若文中有错误之处,还望提出,谢谢。

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