Jun South

浅谈Zuul、Gateway

前言

主流网关比对

一、Netflix Zuul

Zuul1.0的通信模型

Zuul1.0的通信模型

Zuul2.0的通信模型

Zuul2.0通信模型

Zuul是通过Servlet来实现的(Servlet 会为每个请求绑创建一个线程，而线程上线文切换，内存消耗大)，Zuul通过自定义的ZuulServlet（类似于Spring MVC的DispatcherServlet）来对请求进行控制(一系列过滤器处理Http请求)。
所有的Request都要经过ZuulServlet的处理，三个核心的方法preRoute(),route(), postRoute()，zuul对request处理逻辑都在这三个方法里，ZuulServlet交给ZuulRunner去执行。
ZuulRunner直接将执行逻辑交由FilterProcessor处理，ZuulServlet、ZuulRunner、FilterProcessor都是单例。
FilterProcessor对filter的处理逻辑。
    1.根据Type获取所有输入该Type的filter，List list。
    2.遍历该list，执行每个filter的处理逻辑，processZuulFilter(ZuulFilter filter)。
    3.RequestContext对每个filter的执行状况进行记录，此处的执行状态主要包括其执行时间、以及执行成功或者失败，若失败则对异常封装后抛出。
    4.zuul框架对每个filter的执行结果都没有太多的处理，没把上一filter的执行结果交由下一个将要执行的filter，仅记录执行状态，如果执行失败抛出异常并终止执行。

1、Zuul过滤器的功能

1.身份验证和安全性 - 确定每个资源的身份验证要求并拒绝不满足这些要求的请求。
2.洞察和监控 - 在边缘跟踪有意义的数据和统计数据，以便为我们提供准确的生产视图。
3.动态路由 - 根据需要动态地将请求路由到不同的后端群集。
4.压力测试 - 逐渐增加群集的流量以衡量性能。
5.负载分配 - 为每种类型的请求分配容量并删除超过限制的请求。
6.静态响应处理 - 直接在边缘构建一些响应，而不是将它们转发到内部集群。

2、Zuul 生命周期(四类过滤)

1.PRE: 在请求被路由之前调用。可在集群中选择请求的微服务、认证鉴权，限流等。
2.ROUTING: 将请求路由到微服务。可构建发送给微服务的请求，并使用Apache HttpClient或 Ribbon请求微服务，现在也支持OKHTTP。
3.POST: 在路由到微服务以后执行。可在这种过滤中处理逻辑，如收集统计信息和指标、将响应从微服务发送给客户端等。
4.ERROR: 在其他阶段发生错误时执行该过滤器。可做全局异常处理。

Zuul的10种过滤器

3、Zuul的使用

1.配置

server:
  port: 80
spring:
  application:
    name: demo-zuul
eureka:
  client:
    enabled: true #该客户端是否可用
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka #注册中心地址
    register-with-eureka: true #注册该服务，默认为true
    fetch-registry: true #获取服务列表，默认为true

2.启动类

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.discovery.PatternServiceRouteMapper;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

@SpringBootApplication
@EnableZuulProxy//开启网关功能
public class DemoZuulApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoZuulApplication.class, args);
    }

    //配置动态路由规则
    @Bean
    public PatternServiceRouteMapper getPatternServiceRouteMapper() {
        return new PatternServiceRouteMapper("(?^.+)", "${name}");
    }
}

3.写自己的过滤器

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import org.springframework.stereotype.Component;
import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
import com.netflix.zuul.context.RequestContext;
import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;

@Component
public class TokenFilter extends ZuulFilter {

    /**
     * 拦截类型,4种类型 pre route error post
     */
    @Override
    public String filterType() {
        //  FilterConstants.PRE_TYPE;
        //  FilterConstants.ROUTE_TYPE;
        //  FilterConstants.ERROR_TYPE;
        //  FilterConstants.POST_TYPE;
        return FilterConstants.PRE_TYPE;
    }

    /**
     * 该过滤器在所有过滤器的执行顺序值，值越小，越前面执行
     */
    @Override
    public int filterOrder() {
        return 0;
    }

    /**
     * 是否拦截
     */
    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        // RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        // ctx.getBoolean("isOk");
        HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
        String requestURI = request.getRequestURI();
        //排除拦截的url
        if (requestURI.equals("/demo-member/user/loadBalance")) {
            return false;
        }
        return true;
    }

     /**
      * 过滤器具体的业务逻辑
      */
    @Override
    public Object run() throws ZuulException {
        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
        String token = request.getParameter("token");
        // ctx.set("isOk",true); // 可以在上下文里面设置一个key，在下一次拦截时，就可以获取到
        if (null == token) {
            ctx.setResponseBody("token is null");
            ctx.setResponseStatusCode(400);
            ctx.setSendZuulResponse(false);
            return null;
        }
        if (!"123456".equals(token)) {
            ctx.setResponseBody("token is error");
            ctx.setResponseStatusCode(400);
            ctx.setSendZuulResponse(false);
            return null;
        }
        ctx.setSendZuulResponse(true);
        return null;
    }
}

二、Spring Cloud Gateway

spring cloud gateway 的核心是一系列过滤器，可将客户端的请求转到不同服务器，可简称为过滤和路由。与Zuul的主要的区别在底层的通信框架上，Gateway 底层使用通信框架Netty提供非阻塞异步请求处理。
（1）基于 Spring Framework 5，Project Reactor 和 Spring Boot 2.0。
（2）集成 Hystrix 断路器。
（3）集成 Spring Cloud DiscoveryClient。
（4）Predicates 和 Filters 作用于特定路由，易于编写的 Predicates 和 Filters。
（5）具备一些网关的高级功能：动态路由、限流、路径重写。

GateWay的通信模型

GateWay的通信模型

GateWay的路由流程

GateWay内部工作流程

GateWay的内部工作流程

1、GateWay三大组件

1.路由 Route
id：路由标识，要求唯一，名称任意（默认uuid）。
uri：请求最终被转发到的目标地址。
order：路由优先级，数字越小，优先级越高。
predicates：断言数组，即判断条件，如果返回值是boolean，则转发请求到 uri 属性指定的服务中。
filters：过滤器，在请求传递过程中，可做一些逻辑处理。

2.断言 Predicate
接受一个输入参数，返回一个布尔值结果。用于接口请求参数校验、判断新老数据是否有变化需要进行更新操作。

过滤器 filter：

GateWay的过滤器

生命周期：
PRE：在路由之前调用。可实现身份验证、在集群中选择请求的微服务、记录调试信息等。
POST：在路由到微服务后调用。可用来为响应添加标准的 HTTP Header、收集统计信息和指标等。
作用范围
GatewayFilter：单个路由或一个组的路由上（要在配置文件中配置）。
GlobalFilter：所有的路由上（无需配置，全局生效）。

2、GateWay的配置及使用