回顾API网关：Spring Cloud Gateway

一 概述

在单体应用程序架构下，客户端（Web或移动端）通过向服务端发起一次网络调用获取数据。负载均衡将请求路由给N个相同的应用程序实例中的一个。然后应用程序会查询各种数据库处理业务逻辑，并将响应返回给客户端。

微服务架构下，单体应用被切割成多个微服务，如果将所有的微服务直接对外暴露，就会出现安全方面的各种问题。

二 客户端直接向每个发服务发送请求的主要问题

• 客户端需求和每个微服务暴露的细粒度API不匹配。
• 部分服务使用的协议不是Web友好协议。可能使用Thrift二进制RPC，也可能使用AMQP消息传递协议。
• 微服务难以重构。如果合并两个服务，或者将一个服务拆分成两个或者更多服务，这类重构非常困难。

对于这些问题，一个常用的解决方案就是使用API网关。API网关自身也是一个服务，并且是后端服务的唯一入口。从面向对象设计的角度看，它与外观模式类似。API网关封装了系统内部架构，为每个客户端提供了一个定制的API。除此之外，它还可以负责身份验证，监控，负载均衡，限流，降级与应用检测等功能。

三 Spring Cloud Gateway

Spring Cloud Gateway基于Spring Boot 2，是Spring Cloud的全新项目，该项目提供了一个构建在Spring生态上的API网关，包括Spring 5，Spring Boot 2和Project Reactor。Spring Cloud Gateway旨在提供一种简单而有效的途径来转发请求，并为它们提供横切关注点，如：安全性，检控/指标和弹性。

Spring Cloud Gateway的特征：

• 基于Java8编码；
• 支持Spring Framework5;
• 支持Spring Boot 2；
• 支持动态路由；
• 支持内置到Spring Handler 映射中的路由匹配；
• 支持基于HTTP请求到路由匹配（Path，Method，Header，Host等）；
• 过滤器作用域匹配的路由；
• 过滤器可以修改下游HTTP请求和HTTP响应（增加/修改头部，增加/修改请求参数，改写请求路径等）；
• 通过API或配置驱动；
• 支持Spring Cloud DiscoveryClient配置路由，与服务发现于注册配合使用。

在Finchley正式版本之前，Spring Cloud推荐的网关是Netflix提供的Zuul（Zuul 1.x，是一个基于阻塞I/O的API Gateway）。于Zuul相比，Spring Cloud Gateway建立在Spring Framework5，Project Reactor和 Spring Boot 2之上，使用非阻塞API。Spring Cloud Gateway还支持Websocket，并且与Spring紧密集成。

Zuul 1.x基于Servlet2.5，使用阻塞架构，它不支持任何长连接，如WebSocket。Zuul的设计模式类似于Nginx，每次的I/O操作都是从工作线程中选择一个执行，请求线程被阻塞直到工作线程完成，但是差别是Nginx是由C++实现，Zuul用Java实现，而JVM本身会有第一次加载较慢的情况，使得Zuul的性能较差。

Zuul 2.x基于Netty，非阻塞，支持长连接。在性能方面比Zuul 1.x有较大的提升。

根据官方提供的基准（benchmark）测试，Spring Cloud Gateway的RPS(每秒请求数)是Zuul的1.6倍。所以Spring Cloud Gateway在提供的功能和实际性能方面，表现都比较好。