SpringCloud系列教程 | 第九篇：服務網關Zuul初探
Springboot: 2.1.6.RELEASE
SpringCloud: Greenwich.SR1
如無特殊說明，本系列教程全采用以上版本
前面的文章我們介紹了，Eureka用於服務的注冊於發現，Feign支持服務的調用以及均衡負載，Hystrix處理服務的熔斷防止故障擴散，Spring Cloud Config服務集群配置中心，似乎一個微服務框架已經完成了。
我們還是少考慮了一個問題，外部的應用如何來訪問內部各種各樣的微服務呢？在微服務架構中，后端服務往往不直接開放給調用端，而是通過一個API網關根據請求的url，路由到相應的服務。當添加API網關后，在第三方調用端和服務提供方之間就創建了一面牆，這面牆直接與調用方通信進行權限控制，后將請求均衡分發給后台服務端。
一個簡單的微服務架構已經躍然紙面：
在Spring Cloud微服務系統中，一種常見的負載均衡方式是，客戶端的請求首先經過負載均衡（zuul、Ngnix、F5），再到達服務網關（zuul集群），然后再到具體的服務，服務統一注冊到高可用的服務注冊中心集群，服務的所有的配置文件由配置服務管理，配置服務的配置文件放在git倉庫，方便開發人員隨時改配置。
1. 為什么需要API Gateway？
1.1 簡化客戶端調用復雜度
在微服務架構模式下后端服務的實例數一般是動態的，對於客戶端而言很難發現動態改變的服務實例的訪問地址信息。因此在基於微服務的項目中為了簡化前端的調用邏輯，通常會引入API Gateway作為輕量級網關，同時API Gateway中也會實現相關的認證邏輯從而簡化內部服務之間相互調用的復雜度。
1.2 數據裁剪以及聚合
通常而言不同的客戶端對於顯示時對於數據的需求是不一致的，比如手機端或者Web端又或者在低延遲的網絡環境或者高延遲的網絡環境。
因此為了優化客戶端的使用體驗，API Gateway可以對通用性的響應數據進行裁剪以適應不同客戶端的使用需求。同時還可以將多個API調用邏輯進行聚合，從而減少客戶端的請求數，優化客戶端用戶體驗
1.3 多渠道支持
當然我們還可以針對不同的渠道和客戶端提供不同的API Gateway,對於該模式的使用由另外一個大家熟知的方式叫Backend for front-end, 在Backend for front-end模式當中，我們可以針對不同的客戶端分別創建其BFF，進一步了解BFF可以參考這篇文章：Pattern: Backends For Frontends
1.4 遺留系統的微服務化改造
對於系統而言進行微服務改造通常是由於原有的系統存在或多或少的問題，比如技術債務，代碼質量，可維護性，可擴展性等等。API Gateway的模式同樣適用於這一類遺留系統的改造，通過微服務化的改造逐步實現對原有系統中的問題的修復，從而提升對於原有業務響應力的提升。通過引入抽象層，逐步使用新的實現替換舊的實現。
在Spring Cloud體系中， Spring Cloud Zuul就是提供負載均衡、反向代理、權限認證的一個API gateway。
在開始聊Zuul如何使用之前，先講一個比較有意思的事情，就是在springcloud組件中，服務網關這個組件，springcloud提供了兩種選擇，一個是netflix公司開源的Zuul，還有一個是springcloud自己開源的Spring Cloud Gateway，具體這兩個組件的恩怨情仇，在后面的Spring Cloud Gateway的文章中我們再細聊：）
2. Spring Cloud Zuul
2.1 簡單使用
Spring Cloud Zuul路由是微服務架構的不可或缺的一部分，提供動態路由，監控，彈性，安全等的邊緣服務。Zuul是Netflix出品的一個基於JVM路由和服務端的負載均衡器。
下面我們來看一下Zuul最簡單的使用方式，創建zuul-simple工程
2.1 pom.xml
<?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>2.1.6.RELEASE</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>com.springcloud</groupId>
<artifactId>zuul-simple</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>zuul-simple</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<properties>
<java.version>1.8</java.version>
<spring-cloud.version>Greenwich.SR1</spring-cloud.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</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>
引入spring-cloud-starter-netflix-zuul包
2.2 配置文件application.yml
server:
port: 8080
spring:
application:
name: spring-cloud-zuul
zuul:
routes:
baidu:
path: /baidu/**
url: https://www.baidu.com/
這里的配置表示，訪問/baidu/** 直接重定向到https://www.baidu.com/**
如果直接訪問http://localhost:8080/baidu，則會直接跳轉到https://www.baidu.com/。
2.3 啟動類
package com.springcloud.zuulsimple;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;
@SpringBootApplication
@EnableZuulProxy
public class ZuulSimpleApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ZuulSimpleApplication.class, args);
}
}
啟動類添加@EnableZuulProxy，支持網關路由。
史上最簡單的zuul案例就配置完了
2.4 測試
啟動項目，在瀏覽器訪問http://localhost:8080/baidu/，我們可以看到頁面已經跳轉到百度首頁。
再嘗試訪問http://localhost:8080/baidu/aa，我們可以看到頁面跳轉至：https://www.baidu.com/search/error.html， 因為https://www.baidu.com/aa 這個鏈接不存在， 所以百度幫我們跳轉到的error頁面。
至此，Zuul簡單使用已經介紹完畢，下面我們來聊一下服務化的方式。
2.2 服務化
通過url映射的方式來實現Zuul的轉發有局限性，比如每增加一個服務就需要配置一條內容，另外后端的服務如果是動態來提供，就不能采用這種方案來配置了。實際上在實現微服務架構時，服務名與服務實例地址的關系在eureka server中已經存在了，所以只需要將Zuul注冊到eureka server上去發現其他服務，就可以實現對serviceId的映射。
我們結合示例來說明，在上面示例項目基礎上來進行改造
2.2.1 添加依賴
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
增加spring-cloud-starter-netflix-eureka-client包，添加對eureka的支持。
2.2.2 配置文件application.yml
server:
port: 8080
spring:
application:
name: spring-cloud-zuul
zuul:
routes:
api-producer:
path: /producer/**
serviceId: spring-cloud-producer
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
在這里我們增加了對服務的支持，這里的Zuul配置的含義為訪問/producer/**，轉向到eureka上面serviceId為spring-cloud-producer的服務。
2.2.3 測試
先從上一篇的項目中copy Eureka到本篇的文件夾中，再從第五篇的項目中copy一個producer到本篇的文件夾中。
依次啟動eureka，producer和Zuul.
我們打開瀏覽器訪問：http://localhost:8080/producer/hello?name=spring， 可以看到頁面正常顯示producer的響應：hello spring，producer is ready。說明通過zuul成功調用了producer服務。
這里producer可以啟動兩個服務，多次刷新http://localhost:8080/producer/hello?name=spring， 可以看到Zuul對服務的調用是負載均衡的。
2.3 網關的默認路由
但是如果后端服務多達十幾個的時候，每一個都這樣配置也挺麻煩的，spring cloud zuul已經幫我們做了默認配置。默認情況下，Zuul會代理所有注冊到Eureka Server的微服務，並且Zuul的路由規則如下：http://ZUUL_HOST:ZUUL_PORT/微服務在Eureka上的serviceId/**會被轉發到serviceId對應的微服務。
我們注銷掉zuul-simple配置文件中有關路由的配置。
#zuul:
# routes:
# api-producer:
# path: /producer/**
# serviceId: spring-cloud-producer
再次啟動Zuul。
我們在瀏覽器中訪問http://localhost:8080/spring-cloud-producer/hello?name=spring，可以看到和上面一樣的返回結果，說明Spring cloud zuul默認已經提供了轉發功能。
到此zuul的基本使用我們就聊完了。關於zuul高級使用，我們下篇再來介紹。
參考：
http://www.ityouknow.com/springcloud/2017/06/01/gateway-service-zuul.html
https://www.fangzhipeng.com/springcloud/2018/08/05/sc-f5-zuul.html