第十一章 GetAway服务网关详解

目录

一、服务网关使用背景

二、服务网关的种类和区别

三、Gateway 简介

优点

缺点

Gateway组成

三、快速入门案例

1、创建网关服务，引入 GetAway 依赖

2、创建主类

3、配置GetAway网关服务

4、创建 订单服务模块 及创建 商品服务模块

5、进行测试

使用网关之前

使用网关之后

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一、服务网关使用背景

        如下图所示，订单服务 调用 商品服务 的 流程的变化从1-4。

• 1、最初：订单服务使用 restTemplate 调用商品服务，订单服务自己维护ip地址。
• 2、然后：订单服务使用 restTemplate 调用商品服务，都使用注册中心。
• 3、然后：订单服务使用 新的负载均衡 调用商品服务，使用ribbon。
• 4、最后：订单服务使用 优雅的方式去 调用商品服务，使用openfeign。

        存在问题：此时，如果有新的客户端分别调用 订单服务 和 商品服务，那么这个客户端需要维护新的ip和port。而新客户端调用这些微服务时候，微服务又需要解决进行认证鉴权、安全校验、跨域问题。如果微服务 订单服务 和 商品服务 可能有成百上千个。此时存在的问题是： 

• 新客户端要维护成千上万个ip和port，维护困难。
• 新客户端需要进行认证鉴权、安全校验、跨域，那么认证鉴权、安全校验、跨域等问题比较复杂，若在每个微服务都进行解决认证鉴权、安全校验、跨域问题等问题，又会造成代码重复问题。

       解决方案：使用服务网关。而服务网关也是一个微服务，也可从注册中心获取ip。因此，所谓的API网关，就是指系统的统一入口，它封装了应用程序的内部结构，为客户端提供统一服务，一些与业务本身功能无关的公共逻辑可以在这里实现，诸如认证、鉴权、监控、路由转发等等。添加上API网关之后，系统的架构图变成了如下所示:

二、服务网关的种类和区别

• 服务网关种类

名称	作用	问题
Ngnix+lua	使用nginx的反向代理和负载均衡可实现对api服务器的负载均衡及高可用。lua是一种脚本语言,可以来编写一些简单的逻辑,nginx支持lua脚本。	无
Kong	基于Nginx+Lua开发，性能高，稳定，有多个可用的插件(限流、鉴权等等)可以开箱即用。	1、只支持Http协议 2、二次开发，自由扩展困难 3、提供管理API，缺乏更易用的管控、配置方式。
zuul	Netflix开源的网关，功能丰富，使用JANA开发，易于二次开发	zuul1.0 缺乏管控，无法动态配置;依颡组件较多;处理Http请求依赖的是Web容器，性能不如Nginx
Spring cloud Gateway	Spring cloud Gateway Spring公司为了替换Zuul而开发的网关服务	无

• zuul 和 Spring cloud Gateway 区别

zuul	Spring cloud Gateway
Zuul 1.x，是基于阻塞V/O的API网关	Spring Cloud Gateway基于异步非阻塞模型，建立在Spring Framework5、Project Reactor和Spring Boot 2之上
Zuul 1.x，是基于Servlet 2.5，使用阻塞架构和传统的IO处理模型（高并发线程数量上涨，严重影响请求处理时间），它不支持任何长连接(如WebSocket)	Spring Cloud Gateway基于webplus（webplus基于Servlet 3.x异步非阻塞的模型，核心是Reactor响应式编程），支持WebSocket
Zuul 1.x，设计模式和Nginx较像，每次V/О操作都是从工作线程中选择一个执行，请求线程被阻塞到工作线程完成。 但是差别是Nginx用C++实现，Zuul用Java实现，故而JVM本身会有第—次加载较慢的情况，使得Zuul的性能相对较差。	根据官方提供的基准测试,Spring Cloud Gateway的RPS(每秒请求数)是Zuul的1.6倍。
Zuul 2.x  理念更先进，想基于Netty非阻塞和支持长连接，性能较Zuul 1.x有较大提升，但SpringCloud目前还没有整合。	与Spring紧密集成拥有更好的开发体验

三、Gateway 简介

       Spring Cloud Gateway是Spring公司基于Spring 5.0，Spring Boot 2.0和Project Reactor等技术开发的网关，它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的API路由管理方式。它的目标是替代 Netilx Zuul，其不仅提供统一的路由方式，并且基于Filter链的方式提供了网关基本的功能，例如:安全，监控/指标和限流。

优点

• 性能强劲:是第一代网关Zuul的1.6倍
• 功能强大:内置了很多实用的功能，例救转发、监控、限流等
• 设计优雅，容易扩展

缺点

• 其实现依赖Netty与WebFlux，不是传统的Servlet编程模型，学习成本高
• 不能将其部署在Tomcat、Jetty等Servlet容器里，只能打成jar包执行
• 需要Spring Boot 2.0及以上的版本，才支持

Gateway组成

       Gateway核心是：route、Predicate、Filter。

• route：动态路由，能够匹配任何请求属性;
• Predicate：断言，如果请求与断言相匹配则进行路由；
• Filter：过滤器，可以在请求被路由前或者之后对请求进行修改。

三、快速入门案例

     流程：通过网关服务，对访问路径进行请求，如果请求符合断言，则调用订单服务模块。

1、创建网关服务，引入 GetAway 依赖

完整pom如下：

  
    springcloudbase
    com.hwadee.springcloud2022
    0.0.1-SNAPSHOT
  
  4.0.0

  com.hwadee.springcloud
  routeServer7000
  0.0.1-SNAPSHOT

  
    
    
      org.springframework.cloud
      spring-cloud-starter-gateway
    

    
    
      org.springframework.cloud
      spring-cloud-starter-netflix-eureka-client
    
  

注意：如果GetAway网关服务模块中引入GetAway依赖，则不能引入 starter-web， 如果引入 starter-web 则会引入tomcat，与 GetAway 底层的webFlux冲突，如下图：

2、创建主类

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient// 启动 eureka 客户端
public class RouteServerApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RouteServerApplication.class, args);
    }
}

3、配置GetAway网关服务

       添加配置文件，配置文件中配置GetAway网关服务。

server:
  port: 7000
spring:
  application:
    name: route-service # 为当前商品服务命名
  cloud:
    gateway:
      routes:                         #路由数组[路由就是指定当请求满足什么条件的时候转到哪个微服务〕
        - id: order_route             #当前路由的标识，要求唯一，默认uuid。自定义命名：一般是 要转发的服务名_route
          uri: http://localhost:9000  #请求最终要被转发到的 订单服务 的地址
          order: 1                    #路由的优先级,数字越小级别越高
          predicates:                 #断言(条件判断返回值类型是boolean，就是路由转发要满足的条件)
            - Path=/order-serv/**     #当请求路径满足Path指定的规则时,才进行路由转发，如/order-serv/order/select/22
          filters:                    #过滤器,请求在传递过程中可以通过过滤器对请求进行一定的修改
            - StripPrefix=1           #使用 StripPrefix= x 是指在转发前去掉几层路径。见下面属性说明案例。
         
          
        - id: order_route             #当前路由的标识，要求唯一
          uri: http://localhost:9001  #请求最终要被转发到的 产品服务 的地址
          order: 1                    #路由的优先级,数字越小级别越高
          predicates:                 #断言(条件判断返回值类型是boolean，就是路由转发要满足的条件)
            - Path=/product-serv/**   #当请求路径满足Path指定的规则时,才进行路由转发
          filters:                    #过滤器,请求在传递过程中可以通过过滤器对请求进行一定的修改
            - StripPrefix=1           #使用 StripPrefix= 1 在转发前去掉1层路径。
         

eureka:
  client:
    service-url: # 配置服务注册地址，与 eureka-server 中暴露地址保持一致
      defaultZone: http://localhost:8000/eureka
  instance:
    prefer-ip-address: true  # 是否使用 IP 地址注册，默认 false
    # instance-id: product-service  # 实例 id，服务的唯一标识
    instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port} # 如果想在控制页面看到服务地址与端口，可以将 instance-id 这样配置
    lease-renewal-interval-in-seconds: 5  # 发送心跳的间隔，单位秒，默认 30
    lease-expiration-duration-in-seconds: 10 # 续约到期时间，单位秒，默认90

    属性介绍说明：

routes	#路由数组[路由就是指定当请求满足什么条件的时候转到哪个微服务]
id	id: order_route  # 表示当前路由的标识，要求唯一，默认是uuid。 一般是转发到哪个服务就在哪个服务名后加route
uri	#请求最终要被转发到的哪个服务的地址，如：http://localhost:8081
order	order:1 #路由的优先级,数字越小级别越高
predicates	#断言(条件判断返回值类型是boolean，就是路由转发要满足的条件)
Path	# - Path=/product-serv/**，当请求路径满足Path指定的规则时,才进行路由转发，如：/product-serv/order/buy/22 满足条件，会进行路由转发。
filters	#过滤器,请求在传递过程中可以通过过滤器对请求进行一定的修改
StripPrefix	# -StripPrefix = 1 是指转发之前去掉1层路径，例如： 我们的需求是 当浏览器访问路径是http://localhost:8081/order-serv/order/buy/22时候， 希望访问微服务的真是路径是：http://localhost:8081/order/buy/22， 但是如果不使用过滤器，访问order服务的路径会变为变为：http://localhost:8081/order-serv/order/buy/22， 与我们实际希望访问的路径http://localhost:8081/order/buy/22不符，访问不到实际的真实路径。 使用StripPrefix=1是指在转发前去掉几层路径。如果StripPrefix=1，则将请求 那么访问http://localhost:8081/order-serv/order/buy/22时候，会去掉第一层“/order-serv”， 此时路径变为我们希望的真实路径http://localhost:8081/order/buy/22

4、创建 订单服务模块 及创建 商品服务模块

     创建 订单服务模块 及创建 商品服务模块 见第十章 

     删除 商品服务 模块中的 controller 内 selectHystrixBreaker方法里的超时代码，修改如下：

import com.hwadee.springcloud.entity.Product;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.DefaultProperties;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixProperty;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.math.BigDecimal;

@RestController
@RequestMapping("/product")
public class ProductController {
    //方便后面讲负载均衡，查看ip，此处获取配置中的端口号和ip
    @Value("${server.port}")
    private String port;
    @Value("${spring.cloud.client.ip-address}")
    private String ip;

    @RequestMapping(value = "/select/{id}")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "selectHystrixBreakerFallback", commandProperties = {
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled", value = "true"),//是否开启断路器
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "20"),//请求次数
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds", value = "10000"),//时间窗口期
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage", value = "60"),//失败率达到多少后跳闸
    })
    public Product selectHystrixBreaker(@PathVariable Long id) {
        // 程序异常 测试异常熔断
        if (id<=0) {
            throw new RuntimeException("id无效");
        }

        // 程序正常执行
        Product product = new Product();
        product.setId(id);
        // 后面需要测试负载均衡，所以返回 ip 地址及端口号
        product.setName("当前访问服务地址：" + ip + ":" + port + "  " + "从购物车删除订单，订单号：" + id);
        product.setPrice(new BigDecimal(10000.0));
        System.out.println(product);

        return product;
    }

    public Product selectHystrixBreakerFallback(Long id) {
        Product product = new Product();
        product.setId(id);
        product.setName("当前访问服务地址：" + ip + ":" + port + "  " + "查询订单异常，通过注解 @HystrixCommand()指定的备选方案进行服务熔断");
        product.setPrice(new BigDecimal(10000.0));
        return product;
    }
}

5、进行测试

     分别启动 注册中心、订单服务、商品服务、和网关服务

     分别访问以下地址查看使用网关之前和使用网关之后的效果。

• 使用网关之前

       访问商品服务：http://localhost:9001/product/select/2
       访问订单服务：http://localhost:9000/order/select/22

• 使用网关之后

      访问商品服务：http://localhost:7000/product-serv/product/select/22
      访问订单服务：http://localhost:7000/order-serv/order/select/22

第十章：Hystrix断路器详解+服务熔断

第十二章：Spring Cloud Config 统一配置中心详解