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為什么要使用微服務(wù)網(wǎng)關(guān)

不同的微服務(wù)一般會有不同的網(wǎng)絡(luò)地址，而客戶端可能需要調(diào)用多個服務(wù)接口才能完成一個業(yè)務(wù)需求
若讓客戶端直接與各個微服務(wù)通信，會有以下問題：
- 客戶端會多次請求不同微服務(wù)，增加了客戶端復(fù)雜性
- 存在跨域請求，處理相對復(fù)雜
- 認(rèn)證復(fù)雜，每個服務(wù)都需要獨(dú)立認(rèn)證
- 難以重構(gòu)，多個服務(wù)可能將會合并成一個或拆分成多個
  
  image
微服務(wù)網(wǎng)關(guān)介于服務(wù)端與客戶端的中間層，所有外部服務(wù)請求都會先經(jīng)過微服務(wù)網(wǎng)關(guān)
客戶只能跟微服務(wù)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交互，無需調(diào)用特定微服務(wù)接口，使得開發(fā)得到簡化
微服務(wù)網(wǎng)關(guān)還具備以下優(yōu)點(diǎn)：
- 易于監(jiān)控，微服務(wù)網(wǎng)關(guān)可收集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并進(jìn)行分析
- 易于認(rèn)證，可在微服務(wù)網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行認(rèn)證，然后在將請求轉(zhuǎn)發(fā)給微服務(wù)，無須每個微服務(wù)都進(jìn)行認(rèn)證
- 減少客戶端與微服務(wù)之間的交互次數(shù)
  
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Zuul簡介

Zuul 是開源的微服務(wù)網(wǎng)關(guān)，可與 Eureka、Ribbon、Hystrix 等組件配合使用，Zuul 它的核心是一系列過濾器，這些過濾器可完成下面功能：
- 身份認(rèn)證與安全：識別每個資源的驗(yàn)證要求，并拒絕那些要求不符合的請求
- 審核與監(jiān)控：在邊緣位置追蹤有意義的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從而帶來精確的生產(chǎn)視圖
- 動態(tài)路由：動態(tài)的將請求路由到不同的后端集群
- 壓力測試：逐漸增加指向集群的流量，以了解性能
- 負(fù)載分配：為每一種負(fù)載類型分配對應(yīng)容量，并棄用超出限定值的請求
- 靜態(tài)響應(yīng)處理：在邊緣位置直接建立部分響應(yīng)，從而避免轉(zhuǎn)發(fā)到內(nèi)部集群
- 多區(qū)域彈性：跨越 AWS Region 進(jìn)行請求路由，實(shí)現(xiàn) ELB 使用多樣化，讓系統(tǒng)邊緣更貼近使用者
Spring Cloud 對 Zuul 進(jìn)行了整合和增強(qiáng)，Zuul 默認(rèn)使用的 HTTP 客戶端是 Apache Http Client，也可使用 RestClient 或 okHttpClient

若要使用 RestClient 可設(shè)置

ribbon.restclient.enabled = true

若要使用 okhttp3.OKHttpClient 可設(shè)置

ribbon.okhttp.enabled = true

編寫Zuul微服務(wù)網(wǎng)關(guān)

創(chuàng)建新項(xiàng)目，添加zuul依賴庫

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zuul</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>

在啟動類添加注解 @EnableZuulProxy，聲明一個 Zuul 代理，該代理用 Ribbon 來定位 Eureka Server 中的微服務(wù)，同時(shí)整合了 Hystrix，實(shí)現(xiàn)了容錯

編寫配置文件

server:
    port: 8040
spring:
    application:
        name: zuul
eureka:
    client:
        service-url:
            defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

測試

啟動 EurekaServer
啟動 flim-user（spring.application.name 為 flim-user）和 flim-consumer（spring.application.name 為 flim-consumer）
啟動 zuul，訪問 http://localhost:8040/flim-consumer/user/1 請求會被轉(zhuǎn)發(fā)到 http://localhost:8010/user/1
默認(rèn)情況下 Zuul 會代理所有注冊到 EurekaServer 的微服務(wù)，并且 Zuul 路由規(guī)則如下 http://ZUUL_HOST:ZUUL_PORT/微服務(wù)在Eureka上的serviceId/ 會被轉(zhuǎn)發(fā)到 serviceId 對應(yīng)的微服務(wù)**

Zuul 路由端點(diǎn)

當(dāng) @EnableZuulProxy 與 Spring Boot Actuator 配合使用時(shí)，Zuul 會暴露一個路由管理端點(diǎn) /routes 借助該斷點(diǎn)可以方便的、直觀地查看以及管理 Zuul 路由
通過 GET 方式訪問該端點(diǎn)即可返回路由列表，通過 POST 方式訪問該端點(diǎn)就會強(qiáng)制刷新 Zuul 當(dāng)前映射的路由列表

路由配置

默認(rèn) Zuul 會代理所有注冊到 EurekaServer 的微服務(wù)，若只想代理部分服務(wù)，就需要對 URL 進(jìn)行精確的控制

指定微服務(wù)訪問路徑，配置 zuul.routes.微服務(wù)的 serviceId = 指定路徑，當(dāng)訪問 /user/** 時(shí)會轉(zhuǎn)發(fā)到微服務(wù) flim-user

zuul:
    routes:
        flim-user: /user/**

忽略指定微服務(wù)，通過 zuul.ignored-services 配置需要忽略的微服務(wù)，多個微服務(wù)通過逗號隔開

zuul:
    ignored-services: flim-user,flim-consumer

忽略所有微服務(wù)，只路由指定微服務(wù)

zuul:
    ignored-services:'*'  #使用'*'忽略所有微服務(wù)
    routes:
        flim-user: /user/**

指定微服務(wù)的 serviceId 和對應(yīng)路徑

zuul:
    routes:
        user-route:     #該配置方式中，user-route 只是給路由起的一個名稱，可以任意起名
            service-id: provider-flim-user
            path: /user/**

指定 path 和 URL，但會破壞 Ribbon 負(fù)載均衡和 HystrixCommand 執(zhí)行

zuul:
    routes:
        user-route:     #該配置方式中，user-route 只是給路由起的一個名稱，可以任意起名
            url: http://localhost:8000/
            path: /user/**

指定 path 和 URL，不會破壞 Ribbon、Hystrix 特性

zuul:
    routes:
        user-route:     #該配置方式中，user-route 只是給路由起的一個名稱，可以任意起名
            service-id: flim-user
            path: /user/**
ribbon:
    eureka:
        enabled: false  #為Ribbon禁用Eureka
flim-user:
    ribbon:
        listOfServers: localhost:8000,localhost:8001

借助 PatternServiceRouteMapper 使用正則表達(dá)式匹配路由

@Bean 
public PatternServiceRouteMapper serviceRouteMapper(){
    // 調(diào)用構(gòu)造函數(shù) PatternServiceRouteMapper(String servicePattern,String routePattern)
    // servicePattern 指定微服務(wù)的正則
    // routePattern 指定路由正則
    return new PatternServiceRouteMapper("(?<name>^.+)-(?<version>v.+$)","${version}/${name}");
}

路由前綴

prefix ：前綴，當(dāng)請求匹配前綴時(shí)會進(jìn)行代理
strip-prefix ：代理前綴默認(rèn)會從請求路徑中移除，通過該設(shè)置關(guān)閉移除功能，當(dāng) stripPrefix=true 的時(shí) （http://127.0.0.1:8181/api/user/list -> http://192.168.1.100:8080/user/list），當(dāng)stripPrefix=false的時(shí)（http://127.0.0.1:8181/api/user/list -> http://192.168.1.100:8080/api/user/list）

#將 /api/flim-user/1 的請求轉(zhuǎn)發(fā)到 flim-user 的 /api/1
zuul:
    prefix: /api
    strip-prefix: false
    routes:
        flim-user: /user/**
#將 /user/1 請求轉(zhuǎn)發(fā)到 flim-user 的 /user/1
zuul:
    routes:
        flim-user:
            path: /user/**
            strip-prefix: false

忽略某些路徑，通過正則匹配

zuul:
    ignoredPatterns:/**/admin/**  #忽略所有包含 /admin/ 的路徑
    routes:
        flim-user: /user/**

Zuul 安全與 Header

敏感的 Header 設(shè)置

一般來說，同一個系統(tǒng)中的服務(wù)之間共享 Header，不過應(yīng)該防止一些敏感的 Header 外泄，在很多場景下，需要通過路由指定一系列敏感 Header 列表

zuul:
    routes:
        flim-user:
            ptah: /user/**
            sensitive-headers: Cookie,Set-Cookie,Authorization
            url: https://downstream

這樣就可以為 flim-user 微服務(wù)指定敏感 Header 了，也可用 zuul.sensitive-headers 全局指定敏感 Header

zuul:
    sensitive-headers: Cookie,Set-Cookie,Authorization

忽略 Header

可用 zuul.ignoredHeaders 屬性丟棄一些 Header，這樣設(shè)置后 Header1、Header2 將不會傳播到其它微服務(wù)中

zuul:
    ignored-headers: Header1,Header2

使用 Zuul 上傳文件

對于小文件（1M以內(nèi)）上傳無需任何處理，對于大文件（10M以上）上傳，需要為上傳路徑添加 /zuul 前綴，也可以使用 zuul.servlet-path 自定義前綴
假設(shè) zuul.routes.file-upload = /file-upload/**，如果 http://{HOST}:{PORT}/uoload 是微服務(wù) file-upload 上傳路徑，則可以使用 Zuul 的 /zuul/file-upload/upload 路徑上傳大文件
如果 Zuul 使用 Ribbon 做負(fù)載均衡，那么對于超大文件（例如500M）需要提升超時(shí)時(shí)間

hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds: 60000
ribbon:
    ConnectTimeout: 3000
    ReadTimeout: 60000

編寫文件上傳微服務(wù)

創(chuàng)建新項(xiàng)目 file-upload，并添加依賴

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

在啟動類上添加 @EnableEurekaClient
編寫 Controller

@RestController
public class FileUploadController {
    @PostMapping(name = "/upload")
    public String handleFileUpLoad(@RequestParam(value = "file") MultipartFile file) throws IOException {
        byte[] bytes = file.getBytes();
        File fileToSave = new File(file.getOriginalFilename());
        FileCopyUtils.copy(bytes, fileToSave);
        return fileToSave.getAbsolutePath();
    }
}

編寫配置文件

server:
  port: 8050
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
    instance:
      prefer-ip-address: true
spring:
  application:
    name: file-upload
  http:
    multipart:
      max-file-size: 2000Mb
      max-request-size: 2500Mb

測試

啟動 EurekaServer
啟動 file-upload、zuul
直接將文件通過 http://localhost:8050/upload 上傳，小文件（1M）、大文件（1G）均正常上傳（除非發(fā)生堆錯誤等問題）
通過 Zuul http://localhost:8040/file-upload/upload 上傳小文件，可以正常上傳
通過 Zuul http://localhost:8040/file-upload/upload 上傳大文件，會報(bào)異常

There was an unexpected error (type=Internal Server Error, status=500).
Could not parse multipart servlet request; nested exception is java.lang.IllegalStateException: org.apache.tomcat.util.http.fileupload.FileUploadBase$SizeLimitExceededException: the request was rejected because its size (155106628) exceeds the configured maximum (10485760)

添加 /zuul 前綴，通過 http://localhost:8040/zuul/file-upload/upload 此時(shí)會報(bào)新的異常，Hystrix 超時(shí)異常

There was an unexpected error (type=Internal Server Error, status=500).
TIMEOUT

需要在 Zuul 配置文件中添加以下內(nèi)容，然后重啟微服務(wù)，可正常上傳

hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds: 60000
ribbon:
    ConnectTimeout: 3000
    ReadTimeout: 60000

Zuul 過濾器

Zuul 大部分功能都是通過過濾器實(shí)現(xiàn)的，Zuul 中定義了 4 種標(biāo)準(zhǔn)過濾器類型，對應(yīng)了典型的生命周期
- PRE：在請求被路由之前調(diào)用，可用于身份驗(yàn)證、集群中選擇請求的微服務(wù)、記錄調(diào)試信息等
- ROUTING：請求路由到微服務(wù)時(shí)執(zhí)行，用于構(gòu)建發(fā)送給微服務(wù)的請求，使用 HttpClient 或 Ribbon 請求微服務(wù)
- POST：在路由到微服務(wù)后執(zhí)行，可用來為響應(yīng)添加 Header，收集統(tǒng)計(jì)信息和指標(biāo)、將相應(yīng)從微服務(wù)發(fā)送給客戶端等
- ERROR：在其他階段發(fā)生錯誤時(shí)執(zhí)行該過濾器
- Zuul 還允許創(chuàng)建自定義過濾器類型，例如定制一種 STATIC 類型過濾器，直接在 Zuul 中生存響應(yīng)，而不將請求轉(zhuǎn)發(fā)到后端的微服務(wù)
  
  image

編寫 Zuul 過濾器

創(chuàng)建過濾器類，繼承抽象類 ZuulFilter 并實(shí)現(xiàn)抽象方法

/**
 * @description: Zuul日志過濾器
 * filterType：返回過濾器類型，有 pre、route、post、error 等幾種取值
 * filterOrder：返回一個 int 值指定過濾器執(zhí)行順序，不同過濾器允許返回相同的數(shù)字
 * shouldFilter：true 表示過濾器執(zhí)行、false表示不執(zhí)行
 * run：過濾器具體邏輯，下面代碼打印了請求方法和URL
 */
public class PreRequestLogFilter extends ZuulFilter{

    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(PreRequestLogFilter.class);

    @Override
    public String filterType() {
        return "pre";
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 1;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }

    @Override
    public Object run() {
        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
        PreRequestLogFilter.LOGGER.info(String.format("send %s request to %s",request.getMethod(),request.getRequestURL().toString()));
        return null;
    }
}

將過濾器通過 @Bean 注入到 IOC 容器

@Bean
public PreRequestLogFilter preRequestLogFilter() {
    return new PreRequestLogFilter();
}

測試

啟動 EurekaServer、啟動 flim-user
啟動 zuul 訪問 http://localhost:8040/flim-user/1 可看到如下日志

c.l.zuul.filter.PreRequestLogFilter      : send GET request to http://localhost:8040/flim-user/1

禁用 Zuul 過濾器

Spring Cloud 默認(rèn)為 Zuul 啟用了一些過濾器，如 DebugFilter、FormBodyWrapperFilter、PreDecorationFilter 等，這些過濾器存放在 spring-cloud-netflix-core 這個 Jar 包的 org.springframwork.cloud.netflix.zuul.filters 包中
只需配置 zuul.<SimpleClassName>.<filterType>.disable = true 即可禁用 SimpleClassName 對應(yīng)的過濾器，例如

zuul.SendResponseFilter.post.disable = true

為 Zuul 添加回退

Zuul 的 Hystrix 監(jiān)控粒度是微服務(wù)，而不是某個 API
要為 Zuul 添加回退，需要實(shí)現(xiàn) ZuulFallbackProvider 接口，在實(shí)現(xiàn)類中指定為哪個微服務(wù)提供回退，并提供一個 ClientHttpResponse 作為回退響應(yīng)

編寫 Zuul 回退類

@Component
public class UserFallbackProvider implements ZuulFallbackProvider {

    @Override
    public String getRoute() {
        //表明為哪個微服務(wù)提供回退
        return "flim-user";
    }

    @Override
    public ClientHttpResponse fallbackResponse() {
        return new ClientHttpResponse() {
            @Override
            public HttpStatus getStatusCode() throws IOException {
                //回退時(shí)的狀態(tài)碼
                return HttpStatus.OK;
            }

            @Override
            public int getRawStatusCode() throws IOException {
                //數(shù)字類型的狀態(tài)碼，本文返回的是200
                return this.getStatusCode().value();
            }

            @Override
            public String getStatusText() throws IOException {
                //狀態(tài)文本，本文返回的是OK
                return this.getStatusCode().getReasonPhrase();
            }

            @Override
            public void close() {

            }

            @Override
            public InputStream getBody() throws IOException {
                //響應(yīng)體
                return new ByteArrayInputStream("用戶微服務(wù)不可用".getBytes());
            }

            @Override
            public HttpHeaders getHeaders() {
                //headers設(shè)定
                HttpHeaders httpHeaders = new HttpHeaders();
                MediaType mt = new MediaType("application","json", Charset.forName("UTF-8"));
                httpHeaders.setContentType(mt);
                return httpHeaders;
            }
        };
    }
}

測試

啟動 EurekaServer
啟動 Zuul，訪問 http://localhost:8040/flim-user/1 時(shí)會返回以下內(nèi)容

用戶微服務(wù)不可用

Zuul 高可用

將多個 Zuul 客戶端也注冊到 Eureka Server 上，就可以實(shí)現(xiàn) Zuul 高可用
部署多個 Zuul，Zuul 客戶端會自動從 Eureka Server 中查詢 Zuul Server 列表，并使用 Ribbon 負(fù)載均衡地請求 Zuul 集群
如果 Zuul 客戶端未注冊到 Eureka Server 上，可借助 Nginx 等實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡

修改 ServiceId 與路由映射規(guī)則

可以自定義 serviceId 和路由之間的相互映射，通過正則表達(dá)式進(jìn)行匹配
例如將 serviceId 為 users-v1 的服務(wù)映射到路由 /v1/users/ 的路徑上,當(dāng)請求 /v1/users/ 時(shí)等同于請求 /users-v1/

@Bean
public PatternServiceRouteMapper serviceRouteMapper() {
    return new PatternServiceRouteMapper(
        "(?<name>^.+)-(?<version>.+$)",
        "${version}/${name}");
}

---- 待完善 ----

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Spring Cloud：服務(wù)網(wǎng)關(guān) Zuul

Spring Cloud：服務(wù)網(wǎng)關(guān) Zuul

為什么要使用微服務(wù)網(wǎng)關(guān)

Zuul簡介

編寫Zuul微服務(wù)網(wǎng)關(guān)

Zuul 路由端點(diǎn)

路由配置

Zuul 安全與 Header

敏感的 Header 設(shè)置

忽略 Header

使用 Zuul 上傳文件

編寫文件上傳微服務(wù)

Zuul 過濾器

編寫 Zuul 過濾器

禁用 Zuul 過濾器

為 Zuul 添加回退

Zuul 高可用

修改 ServiceId 與路由映射規(guī)則

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編寫Zuul微服務(wù)網(wǎng)關(guān)

Zuul 路由端點(diǎn)

路由配置

Zuul 安全與 Header

敏感的 Header 設(shè)置

忽略 Header

使用 Zuul 上傳文件

編寫文件上傳微服務(wù)

Zuul 過濾器

編寫 Zuul 過濾器

禁用 Zuul 過濾器

為 Zuul 添加回退

Zuul 高可用

修改 ServiceId 與路由映射規(guī)則

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