網關可提供請求路由與組合、協議轉換、安全認證、服務鑒權、流量控制與日志監控等服務。可選的網關有不少,比如 Nginx、高性能網關 OpenResty、Linkerd 以及 Spring Cloud Gateway。
如果是真的追求高性能,那肯定是選擇 Nginx 或者 OpenResty 無疑了, 但是對性能要求不是很高的話,並且又在用 Spring Cloud 系列,那當然就要選擇 Spring Cloud Gateway 了。
網關的基礎就是路由功能,通俗解釋就是地址轉發,將一個請求地址轉發到實際的服務地址。比如請求的是 http://xxx.com/api 的路由地址,實際上會被轉發到 http://xxx.com:8888 上來,這就是個最簡單的路由方式。
我們可以理解為 Spring Cloud Gateway 就是針對進來的請求做各種判斷和處理,比如說判斷請求的合法性、權限驗證,請求地址改寫,請求參數、頭信息、cookie 信息的分析和改寫,請求速率控制,日志留存等。而這些都可以方便的通過 Predicate 和 GatewayFilter 來組合實現。
創建 Spring Cloud Gateway 項目
Spring Cloud 版本是 Greenwich.SR2,Spring Boot 版本 2.1.6.RELEASE,JDK 1.8。
接下來正式創建一個 Gateway 項目。
首先做兩個微服務,當做路由轉發的目標服務
兩個微服務是以 consul 作為服務注冊中心的,可以看這篇文章服務注冊發現、配置中心集一體的 Spring Cloud Consul
1、創建 consul-order 服務,具體可以去 github 上看代碼(https://github.com/huzhicheng/spring-cloud-study/tree/master/consul/consul-order),很簡單的一個服務。創建的 RESTful Controller 如下:
@RestController
@RequestMapping(value = "order")
public class OrderController {
@Value("${spring.application.name}")
private String applicationName;
@GetMapping(value = "get")
public CustomerOrder getOrder(){
CustomerOrder customerOrder = new CustomerOrder();
customerOrder.setOrderId("9999");
customerOrder.setProductName("MacBook Pro");
customerOrder.setClient(applicationName);
return customerOrder;
}
}
總之,最后直接訪問這個接口的地址為 http://localhost:5006/order/get
2、創建 consul-user 服務,具體代碼可以到 github 上查看(https://github.com/huzhicheng/spring-cloud-study/tree/master/consul/consul-user)。創建的 RESTful Controller 內容如下:
@RestController
@RequestMapping(value = "user")
public class UserController {
@GetMapping(value = "get")
public User getUserInfo(){
User user = new User();
user.setName("古時的風箏");
user.setAge(8);
user.setLocation("北京");
return user;
}
}
和上面的微服務有點區別的就是設置了 context-path
server:
port: 5005
servlet:
context-path: /user-service
之所以這樣不同的設置,是因為下面要驗證一個 filter。總之,最后上述接口的訪問地址為:http://localhost:5005/user-service/user/get
創建一個項目,並引入 maven 包
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
配置簡單的路由轉發
路由配置有兩種方式。一種是配置文件,另外一種是代碼方式配置,WebFlux 的反應式編程方式。所以我們 pom 文件中要引入 WebFlux 的包。這是 Spring 5 的新特性。
1、先看第一種配置文件方式配置:
server:
port: 10000
spring:
application:
name: gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled: true
lower-case-service-id: false # 是否將服務id轉換為小寫
routes:
- id: userServiceRouter
uri: lb://consul-user
predicates:
- Path=/user-service/**
- id: orderServiceRouter
uri: lb://consul-order
predicates:
- Path=/order-service/**
filters:
- StripPrefix=1
consul:
host: localhost #注冊gateway網關到consul
port: 8500
discovery:
service-name: service-gateway
其中包括 Spring Boot 項目的基本配置,name、port ,還有關於 consul 的配置,要將網關服務注冊到注冊中心。
上面配置中創建了兩條路由規則,路由規則名稱通過 id 設置,分別是 userServiceRouter 和 orderServiceRouter,通過 predicates.Path 設置待轉發的 url,通過 uri 設置轉發后的目標地址。上面配置將以 /user-service/
開頭的地址轉發到 lb://consul-user
,固定格式 lb + 服務id,在有注冊中心的情況下要這樣寫,如過沒有注冊中心,可以直接寫目標 url。
下面的路由規則中多了一個 StripPrefix 的 filter ,這個是 Gateway 的內置 filter,作用就是去掉 Path 中的指定部分,StripPrefix=1,就是以 / 分隔,去掉第一部分,比如 /a/b/c 這個地址,在 StripPrefix=1 的作用下,就會轉發到 /b/c/,當 StripPrefix=2 的時候,就會轉發到 /c/。
配置好上述接口,然后啟動網關服務。訪問規則就會有如下對應關系:
http://localhost:10000/user-service/user/get->http://localhost:5005/user-service/user/get
http://localhost:10000/order-service/order/get->http://localhost:5006/order/get
當然這只是針對每一個目標服務只有一個實例的情況,如果有多個實例,就會按照負載策略落到對應的實例中。
2、代碼方式的路由配置
@Bean
public RouteLocator kiteRouteLocator(RouteLocatorBuilder builder) {
return builder.routes()
.route("userRouter", r -> r.path("/user-service/**")
.filters(f ->
f.addResponseHeader("X-CustomerHeader", "kite"))
.uri("lb://consul-user")
)
.route("orderRouter", r -> r.path("/order-service/**")
.filters(f -> f.stripPrefix(1)).uri("lb://consul-order")
)
.build();
}
上面的這段代碼和前面的配置文件的內容是同樣的作用。只要實現一個返回類型為 RouteLocator
,參數為 RouteLocatorBuilder
類型的 Bean。
你看后面那一連串的 r.path().filters().uri() 了嗎,用它們就可以簡單的配置出路由規則,而且可讀性也比較強。另外,Gateway 還套用了 Predicate 的規則來構建更加靈活、復雜的路由規則。Predicate 是 Java 8 增加的邏輯計算庫,有 negate()、and()、or()、isEqual()幾個方法。具體的代碼在 PredicateSpec 和 UriSpec 這兩個類里,一目了然。
PredicateSpec 里有這么多方法,都可以結合 and、or 組合起來使用。
接下來就說到 filter,Gateway 內置了很多的 filter,可以在 GatewayFilterSpec 類下找到方法封裝,每一個 filter 都由一個 factory 的 apply 實現,都在 org.springframework.cloud.gateway.filter.factory
包下,有必要的話可以直接看源碼。 比如上面用到的 StripPrefix。還有 addResponseHeader,它的作用是在 Response 對象的 header 中添加請求頭。
啟動網關服務
啟動網關,並訪問兩個接口測試,接口分別為 http://localhost:10000/user-service/user/get和http://localhost:10000/order-service/order/get,正常返回數據,則說明網關服務配置正常。
巧用 StripPrefix filter
微服務多了之后,路由的轉發規則也就多了,比方說訂單相關請求要轉發到訂單微服務集群,用戶相關請求要轉發到用戶微服務集群,最終開放給終端的接口也要能表明是哪個微服務的,除了接口文檔里說明之外,接口本身最好也能明確標識。
一種方式是在微服務的配置文件中配置上server.servlet.context-path
。
還有一種方式就是在路由規則的 path 中配置,然后加上 StripPrefix 配置,選擇性的去掉請求 url 中的某些部分。比如我們請求 Gateway的地址為 order-service/order/get,則經過 StripPrefix(1) 之后,會把請求地址變為 order/get,然后根據路由規則定向到具體的微服務地址或者特定的 url。
本篇就介紹 Spring Cloud Gateway 的基本用法,后續還會有關於集成安全認證、鑒權、限流、日志等相關內容,敬請關注。
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