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微服务深入浅出（7）-- 网关路由Zuul

發(fā)布時間：2023/12/13 编程问答 27 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了微服务深入浅出（7）-- 网关路由Zuul 小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

Zuul用于構(gòu)建邊界服務(wù)，致力于動態(tài)路由，過濾，監(jiān)控，彈性伸縮和安全等方向。

1、Zuul+Ribbon+Eureka結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)智能路由和負(fù)載均衡

2、網(wǎng)關(guān)將所有服務(wù)的API接口統(tǒng)一聚合統(tǒng)一暴露

3、網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一爆率接口后，可以做身份和權(quán)限認(rèn)證

4、實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能，實(shí)時日志輸出

5、流量監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)降級和限流

6、方便測試

1、網(wǎng)關(guān)存在的必要性

不同的微服務(wù)有不同的請求地址，如果一個客戶端需要訪問多個接口才能完成一個業(yè)務(wù)需求的話，可能存在以下問題：

# 客戶端會多次請求不同微服務(wù)，增加客戶端的復(fù)雜性

# 存在跨域請求，在一定場景下處理相對復(fù)雜

# 認(rèn)證復(fù)雜，每一個服務(wù)都需要獨(dú)立認(rèn)證

# 難以重構(gòu)，隨著項(xiàng)目的迭代，可能需要重新劃分微服務(wù)，如果客戶端直接和微服務(wù)通信，那么重構(gòu)會難以實(shí)施

# 某些微服務(wù)可能使用了其他協(xié)議，直接訪問有一定困難

而微服務(wù)網(wǎng)關(guān)可以很好的解決這個問題：

這樣客戶端只需要和網(wǎng)關(guān)交互，而無需直接調(diào)用特定微服務(wù)的接口，而且方便監(jiān)控，易于認(rèn)證，減少客戶端和各個微服務(wù)之間的交互次數(shù)。

2、主流解決方案

# Spring Cloud Gateway

# Zuul

Zuul基于?servlet?2.5（使用3.x），使用阻塞API。它不支持任何?長連接?，如?web?sockets。而Gateway建立在Spring Framework 5，Project Reactor和Spring Boot 2之上，使用非阻塞API。 Websockets得到支持，并且由于它與Spring緊密集成，所以將會是一個更好的開發(fā)體驗(yàn)。

參考：https://juejin.im/post/5aa4eacbf265da237a4ca36f

3、模擬場景

客戶端請求后端服務(wù)，網(wǎng)關(guān)提供后端服務(wù)的統(tǒng)一入口。后端的服務(wù)都注冊到Zookeeper、Consul或者Eureka （服務(wù)發(fā)現(xiàn)、配置管理中心服務(wù)）。網(wǎng)關(guān)通過負(fù)載均衡。轉(zhuǎn)發(fā)到具體的后端服務(wù)。

4、Zuul

Zuul 提供了四種過濾器的 API，動態(tài)讀取、編譯和運(yùn)行這些過濾器。過濾器之間不能相互通訊，只能通過RequestContext對象共享數(shù)據(jù)。

# 前置（Pre）鑒權(quán)、請求轉(zhuǎn)發(fā)、增加請求參數(shù)等行為

一般來說整個服務(wù)的鑒權(quán)邏輯可以很復(fù)雜。

客戶端：App、Web、Backend
權(quán)限組：用戶、后臺人員、其他開發(fā)者
實(shí)現(xiàn)：OAuth、JWT
使用方式：Token、Cookie、SSO

而對于后端應(yīng)用來說，它們其實(shí)只需要知道請求屬于誰，而不需要知道為什么，所以 Gateway 可以友善的幫助后端應(yīng)用完成鑒權(quán)這個行為，并將用戶的唯一標(biāo)示透傳到后端，而不需要、甚至不應(yīng)該將身份信息也傳遞給后端，防止某些應(yīng)用利用這些敏感信息做錯誤的事情。Zuul 默認(rèn)情況下在處理后會刪除請求的?Authorization?頭和?Set-Cookie?頭，也算是貫徹了這個原則。

# 后置（Post）統(tǒng)計返回值和調(diào)用時間、記錄日志、增加跨域頭等行為

使用 Gateway 做跨域相比應(yīng)用本身或是 Nginx 的好處是規(guī)則可以配置的更加靈活。例如一個常見的規(guī)則。

對于任意的 AJAX 請求，返回?Access-Control-Allow-Origin?為?*，且?Access-Control-Allow-Credentials?為?true，這是一個常用的允許任意源跨域的配置，但是不允許請求攜帶任何 Cookie

如果一個被信任的請求者需要攜帶 Cookie，那么將它的?Origin?增加到白名單中。對于白名單中的請求，返回?Access-Control-Allow-Origin?為該域名，且?Access-Control-Allow-Credentials?為?true，這樣請求者可以正常的請求接口，同時可以在請求接口時攜帶 Cookie

對于 302 的請求，即使在白名單內(nèi)也必須要設(shè)置?Access-Control-Allow-Origin?為?*，否則重定向后的請求攜帶的?Origin?會為?null，有可能會導(dǎo)致 iOS 低版本的某些兼容問題

Gateway 可以統(tǒng)一收集所有應(yīng)用請求的記錄，并寫入日志文件或是發(fā)到監(jiān)控系統(tǒng)，相比 Nginx 的 access log，好處主要也是二次開發(fā)比較方便，比如可以關(guān)注一些業(yè)務(wù)相關(guān)的 HTTP 頭，或是將請求參數(shù)和返回值都保存為日志打入消息隊(duì)列中，便于線上故障調(diào)試。也可以收集一些性能指標(biāo)發(fā)送到類似 Statsd 這樣的監(jiān)控平臺。

# 路由（Route）一般只需要選擇 Zuul 中內(nèi)置的即可

#錯誤（Error）一般只需要一個，這樣可以在 Gateway 遇到錯誤邏輯時直接拋出異常中斷流程，并直接統(tǒng)一處理返回結(jié)果

錯誤過濾器的主要用法就像是 Jersey 中的?ExceptionMapper?或是 Spring MVC 中的?@ExceptionHandler?一樣，在處理流程中認(rèn)為有問題時，直接拋出統(tǒng)一的異常，錯誤過濾器捕獲到這個異常后，就可以統(tǒng)一的進(jìn)行返回值的封裝，并直接結(jié)束該請求。

總結(jié)關(guān)鍵特性：

1、Type，規(guī)定類型

2、Execution Order，規(guī)定執(zhí)行順序，Order值越小越優(yōu)先

3、Criteria，規(guī)定執(zhí)行所需要的條件

4、Action，如果符合條件，則執(zhí)行Action

一個請求會先按順序通過所有的前置過濾器，之后在路由過濾器中轉(zhuǎn)發(fā)給后端應(yīng)用，得到響應(yīng)后又會通過所有的后置過濾器，最后響應(yīng)給客戶端。在整個流程中如果發(fā)生了異常則會跳轉(zhuǎn)到錯誤過濾器中。

5、注解配置

/**
* 這個接口需要鑒權(quán)，鑒權(quán)方式是 OAuth
*/
@Authorization(OAuth)
@RequestMapping(value = "/users/{id}", method = RequestMethod.DELETE)
public void del(@PathVariable int id) {
//...
}

/**
* 這個接口可以緩存，并且每個 IP/User 每秒最多請求 10 次
*/
@Cacheable
@RateLimiting(limit = "10/1s", scope = {IP, USER})
@RequestMapping(value = "/users/{id}", method = RequestMethod.GET)
public void info(@PathVariable int id) {
//...
}

?6、穩(wěn)定性

?# 隔離機(jī)制

在 Zuul 中，每一個后端應(yīng)用都稱為一個 Route，為了避免一個 Route 搶占了太多資源影響到其他 Route 的情況出現(xiàn)，Zuul 使用?Hystrix 對每一個 Route 都做了隔離和限流。

Hystrix 的隔離策略有兩種，基于線程或是基于信號量。Zuul 默認(rèn)的是基于線程的隔離機(jī)制，這意味著每一個 Route 的請求都會在一個固定大小且獨(dú)立的線程池中執(zhí)行，這樣即使其中一個 Route 出現(xiàn)了問題，也只會是某一個線程池發(fā)生了阻塞，其他 Route 不會受到影響。一般使用 Hystrix 時，只有調(diào)用量巨大會受到線程開銷影響時才會使用信號量進(jìn)行隔離策略，對于 Zuul 這種網(wǎng)絡(luò)請求的用途使用線程隔離更加穩(wěn)妥。

# 重試機(jī)制

Zuul 的路由主要有 Eureka 和 Ribbon 兩種方式，簡單介紹下 Ribbon 支持哪些容錯配置。

重試的場景分為三種：

okToRetryOnConnectErrors：只重試網(wǎng)絡(luò)錯誤
okToRetryOnAllErrors：重試所有錯誤
OkToRetryOnAllOperations：重試所有操作（這里不太理解，猜測是 GET/POST 等請求都會重試）

重試的次數(shù)有兩種：

MaxAutoRetries：每個節(jié)點(diǎn)的最大重試次數(shù)
MaxAutoRetriesNextServer：更換節(jié)點(diǎn)重試的最大次數(shù)

一般來說我們希望只在網(wǎng)絡(luò)連接失敗時進(jìn)行重試、或是對 5XX 的 GET 請求進(jìn)行重試（不推薦對 POST 請求進(jìn)行重試，無法保證冪等性會造成數(shù)據(jù)不一致）。單臺的重試次數(shù)可以盡量小一些，重試的節(jié)點(diǎn)數(shù)盡量多一些，整體效果會更好。

如果有更加復(fù)雜的重試場景，例如需要對特定的某些 API、特定的返回值進(jìn)行重試，那么也可以通過實(shí)現(xiàn)?RequestSpecificRetryHandler?定制邏輯（不建議直接使用?RetryHandler，因?yàn)檫@個子類可以使用很多已有的功能）。

7、Tomcat

Tomcat的最大并發(fā)數(shù)是可以配置的，實(shí)際運(yùn)用中，最大并發(fā)數(shù)與硬件性能和CPU數(shù)量都有很大關(guān)系的。更好的硬件，更多的處理器都會使Tomcat支持更多的并發(fā)。

Tomcat 默認(rèn)的HTTP實(shí)現(xiàn)是采用阻塞式的Socket通信，每個請求都需要創(chuàng)建一個線程處理，當(dāng)一個進(jìn)程有500個線程在跑的話，那性能已經(jīng)是很低很低了。Tomcat默認(rèn)配置的最大請求數(shù)是150，也就是說同時支持150個并發(fā)。具體能承載多少并發(fā)，需要看硬件的配置，CPU越多性能越高，分配給JVM的內(nèi)存越多性能也就越高，但也會加重GC的負(fù)擔(dān)。當(dāng)某個應(yīng)用擁有 250個以上并發(fā)的時候，應(yīng)考慮應(yīng)用服務(wù)器的集群。操作系統(tǒng)對于進(jìn)程中的線程數(shù)有一定的限制：?
Windows 每個進(jìn)程中的線程數(shù)不允許超過 2000?
Linux 每個進(jìn)程中的線程數(shù)不允許超過 1000?
在Java中每開啟一個線程需要耗用1MB的JVM內(nèi)存空間用于作為線程棧之用，此處也應(yīng)考慮。?

8、實(shí)際應(yīng)用

引入依賴

　　　　　<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId></dependency>

啟動類開啟zuul代理：

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

配置文件配置路由信息：

server:port: 9009 spring:application:name: zuul-client eureka:client:service-url:defaultZone: http://localhost:9001/eureka/ zuul:routes:hiapi:path: /hiapi/**serviceId: hi-service

訪問：http://localhost:9009/hiapi/hi，如果hi-service部署了多個實(shí)例，那么zuul在路由轉(zhuǎn)發(fā)就做了負(fù)載均衡。

當(dāng)然也可以使用url屬性代替serviceId屬性，通過指定ip+port的方式的url地址來直接訪問（當(dāng)然這種情況很少出現(xiàn)）

如果想自己維護(hù)負(fù)載均衡的服務(wù)列表，可以使用如下方式：

zuul:routes:hiapi:path: /hiapi/**serviceId: hiapi-v1 ribbon:eureka:enabled: false hiapi-v1:ribbon:listOfServers: http://localhost:9007,http://localhost:9008,http://localhost:9009/hiapi/hi

?配置API接口的版本號：

zuul:routes:hiapi:path: /hiapi/**serviceId: hi-service prefix: v1

那么訪問路徑將變?yōu)?#xff1a;http://localhost:9009/v1/hiapi/hi

集成Hystrix實(shí)現(xiàn)熔斷器：

@Component public class MyFallbackProvider implements FallbackProvider {@Overridepublic String getRoute() {return "hi-service"; // 應(yīng)用名稱或者serviceId，或者是正則表達(dá)式，如*}@Overridepublic ClientHttpResponse fallbackResponse(String route, final Throwable cause) {if (cause instanceof HystrixTimeoutException) {return response(HttpStatus.GATEWAY_TIMEOUT);} else {return response(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);}}private ClientHttpResponse response(final HttpStatus status) {return new ClientHttpResponse() {@Overridepublic HttpStatus getStatusCode() throws IOException {return status;}@Overridepublic int getRawStatusCode() throws IOException {return status.value();}@Overridepublic String getStatusText() throws IOException {return status.getReasonPhrase();}@Overridepublic void close() {}@Overridepublic InputStream getBody() throws IOException {return new ByteArrayInputStream("fallback".getBytes());}@Overridepublic HttpHeaders getHeaders() {HttpHeaders headers = new HttpHeaders();headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);return headers;}};} }

在Zuul中使用過濾器：

@Component public class MyFilter extends ZuulFilter {@Overridepublic String filterType() {return FilterConstants.PRE_TYPE; //?前置過濾器 }@Overridepublic int filterOrder() {return 0; //?優(yōu)先級為0，數(shù)字越大，優(yōu)先級越低}@Overridepublic boolean shouldFilter() {return true; //?是否執(zhí)行該過濾器，此處為true，說明需要過濾}@Overridepublic Object run() throws ZuulException {RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();HttpServletRequest request = ctx.getRequest();String token = request.getParameter("token");if (StringUtils.isBlank(token)) {ctx.setSendZuulResponse(false);ctx.setResponseStatusCode(401);try {ctx.getResponse().getWriter().write("token is empty");} catch (IOException e) { }}return null;} }

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/ijavanese/p/9198203.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的微服务深入浅出（7）-- 网关路由Zuul的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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