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演示地址：http://139.196.87.48:9002/kitty
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技术背景
前面我们通过Ribbon或Feign实现了微服务之间的调用和负载均衡，那我们的各种微服务又要如何提供给外部应用调用呢。
当然，因为是REST API接口，外部客户端直接调用各个微服务是没有问题的，但出于种种原因，这并不是一个好的选择。
让客户端直接与各个微服务通讯，会有以下几个问题：
客户端会多次请求不同的微服务，增加了客户端的复杂性。
存在跨域请求，在一定场景下处理会变得相对比较复杂。
实现认证复杂，每个微服务都需要独立认证。
难以重构，项目迭代可能导致微服务重新划分。如果客户端直接与微服务通讯，那么重构将会很难实施。
如果某些微服务使用了防火墙/浏览器不友好的协议，直接访问会有一定困难。
面对类似上面的问题，我们要如何解决呢？答案就是：服务网关！
使用服务网关具有以下几个优点：
易于监控。可在微服务网关收集监控数据并将其推送到外部系统进行分析。
易于认证。可在服务网关上进行认证，然后再转发请求到微服务，无须在每个微服务中进行认证。
客户端只跟服务网关打交道，减少了客户端与各个微服务之间的交互次数。
多渠道支持，可以根据不同客户端（WEB端、移动端、桌面端...）提供不同的API服务网关。
Spring Cloud Zuul
服务网关是微服务架构中一个不可或缺的部分。通过服务网关统一向外系统提供REST API的过程中，除了具备服务路由、均衡负载功能之外，它还具备了权限控制等功能。
Spring Cloud Netflix中的Zuul就担任了这样的一个角色，为微服务架构提供了前门保护的作用，同时将权限控制这些较重的非业务逻辑内容迁移到服务路由层面，使得服务集群主体能够具备更高的可复用性和可测试性。
在Spring Cloud体系中， Spring Cloud Zuul 封装了Zuul组件，作为一个API网关，负责提供负载均衡、反向代理和权限认证。
Zuul工作机制
过滤器机制
Zuul的核心是一系列的filters, 其作用类似Servlet框架的Filter，Zuul把客户端请求路由到业务处理逻辑的过程中，这些filter在路由的特定时期参与了一些过滤处理，比如实现鉴权、流量转发、请求统计等功能。Zuul的整个运行机制，可以用下图来描述。
过滤器的生命周期
Filter的生命周期有4个，分别是“PRE”、“ROUTING”、“POST”、“ERROR”，整个生命周期可以用下图来表示。
基于Zuul的这些过滤器，可以实现各种丰富的功能，而这些过滤器类型则对应于请求的典型生命周期。
PRE： 这种过滤器在请求被路由之前调用。我们可利用这种过滤器实现身份验证、在集群中选择请求的微服务、记录调试信息等。
ROUTING：这种过滤器将请求路由到微服务。这种过滤器用于构建发送给微服务的请求，并使用Apache HttpClient或Netfilx Ribbon请求微服务。
POST：这种过滤器在路由到微服务以后执行。这种过滤器可用来为响应添加标准的HTTP Header、收集统计信息和指标、将响应从微服务发送给客户端等。
ERROR：在其他阶段发生错误时执行该过滤器。
除了默认的过滤器类型，Zuul还允许我们创建自定义的过滤器类型。例如，我们可以定制一种STATIC类型的过滤器，直接在Zuul中生成响应，而不将请求转发到后端的微服务。
Zuul中默认实现的Filter
Zuul默认实现了很多Filter，这些Filter如下面表格所示。
| 类型 | 顺序 | 过滤器 | 功能 |
|---|---|---|---|
| pre | -3 | ServletDetectionFilter | 标记处理Servlet的类型 |
| pre | -2 | Servlet30WrapperFilter | 包装HttpServletRequest请求 |
| pre | -1 | FormBodyWrapperFilter | 包装请求体 |
| route | 1 | DebugFilter | 标记调试标志 |
| route | 5 | PreDecorationFilter | 处理请求上下文供后续使用 |
| route | 10 | RibbonRoutingFilter | serviceId请求转发 |
| route | 100 | SimpleHostRoutingFilter | url请求转发 |
| route | 500 | SendForwardFilter | forward请求转发 |
| post | 0 | SendErrorFilter | 处理有错误的请求响应 |
| post | 1000 | SendResponseFilter | 处理正常的请求响应 |
禁用指定的Filter
可以在application.yml中配置需要禁用的filter，格式为zuul.<SimpleClassName>.<filterType>.disable=true。
比如要禁用org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.post.SendResponseFilter就设置如下。
zuul: SendResponseFilter: post: disable: true
自定义Filter
实现自定义滤器需要继承ZuulFilter，并实现ZuulFilter中的抽象方法。
public class MyFilter extends ZuulFilter {
@Override
String filterType() { return "pre"; // 定义filter的类型，有pre、route、post、error四种 }
@Override int filterOrder() { return 5; // 定义filter的顺序，数字越小表示顺序越高，越先执行 }
@Override boolean shouldFilter() { return true; // 表示是否需要执行该filter，true表示执行，false表示不执行 }
@Override
Object run() { return null; // filter需要执行的具体操作 }
}
实现案例
新建工程
新建一个项目 kitty-zuul 作为服务网关，工程结构如下图。
添加依赖
添加 consul、zuul 相关依赖。
pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.0.4.RELEASE</version>
<relativePath /> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>com.louis</groupId>
<artifactId>kitty-zuul</artifactId>
<version>${project.version}</version>
<packaging>jar</packaging>
<name>kitty-zuul</name>
<description>kitty-zuul</description>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<project.version>1.0.0</project.version>
<java.version>1.8</java.version>
<spring-cloud.version>Finchley.RELEASE</spring-cloud.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
启动类
启动类添加 @EnableZuulProxy 注解，开启服务网关支持。
package com.louis.kitty.zuul;import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;
@EnableZuulProxy
@SpringBootApplicationpublic class KittyZuulApplication { public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(KittyZuulApplication.class, args);
}
}
配置文件
配置启动端口为 8010， 注册服务到注册中心，配置zuul转发规则。
这里配置在访问 locathost:8010/feigin/call 和 ribbon/call时，调用消费者对应接口。
server:
port: 8010spring:
application:
name: kitty-zuul
cloud:
consul:
host: localhost
port: 8500
discovery:
serviceName: ${spring.application.name} # 注册到consul的服务名称
zuul:
routes:
ribbon:
path: /ribbon/**
serviceId: kitty-consumer # 转发到消费者 /ribbon/
feign:
path: /feign/**
serviceId: kitty-consumer # 转发到消费者 /feign/
测试效果
依次启动注册中心、监控、服务提供者、服务消费者、服务网关等项目。
访问 http://localhost:8010/ribbon/call， 效果如下图。
访问 http://localhost:8010/feign/call， 效果如下图。
说明Zuul已经成功转发请求，并成功调用后端微服务。
配置接口前缀
如果想给每个服务的API接口加上一个前缀，可使用zuul.prefix进行配置。
例如http://localhost:8010/v1/feign/call，即在所有的API接口上加一个v1作为版本号。
zuul: prefix: /v1 routes: ribbon: path: /ribbon/** serviceId: kitty-consumer # 转发到消费者 /ribbon/ feign: path: /feign/** serviceId: kitty-consumer # 转发到消费者 /feign/
默认路由规则
上面我们是通过添加路由配置进行请求转发的，内容如下。
zuul: routes: ribbon: path: /ribbon/** serviceId: kitty-consumer # 转发到消费者 /ribbon/ feign: path: /feign/** serviceId: kitty-consumer # 转发到消费者 /feign/
但是如果后端微服务服务非常多的时候，每一个都这样配置还是挺麻烦的，所以Spring Cloud Zuul已经帮我们做了默认配置。默认情况下，Zuul会代理所有注册到注册中心的微服务，并且Zuul的默认路由规则如下：http://ZUUL_HOST:ZUUL_PORT/微服务在注册中心的serviceId/**会被转发到serviceId对应的微服务，所以说如果遵循默认路由规则，基本上就没什么配置了。
我们移除上面的配置，直接通过 serviceId/feign/call 的方式访问。
访问 http://localhost:8010/kitty-consumer/feign/call，结果如下。
结果也是可用访问的，说明ZUUL默认路由规则正在产生作用。
路由熔断
Zuul作为Netflix组件，可以与Ribbon、Eureka和Hystrix等组件相结合，实现负载均衡、熔断器的功能。默认情况下Zuul和Ribbon相结合，实现了负载均衡。实现熔断器功能需要实现FallbackProvider接口，实现该接口的两个方法，一个是getRoute()，用于指定熔断器功能应用于哪些路由的服务；另一个方法fallbackResponse()为进入熔断器功能时执行的逻辑。
创建 MyFallbackProvider 类，getRoute（）方法返回"kitty-consumer"，只针对consumer服务进行熔断。如果需要所有的路由服务都加熔断功能，需要在getRoute()方法上返回”*“的匹配符。getBody()方法返回发送熔断时的反馈信息，这里在发送熔断时返回信息："Sorry, the service is unavailable now." 。
MyFallbackProvider.java
package com.louis.kitty.zuul;import java.io.ByteArrayInputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route.FallbackProvider;import org.springframework.http.HttpHeaders;import org.springframework.http.HttpStatus;import org.springframework.http.MediaType;import org.springframework.http.client.ClientHttpResponse;import org.springframework.stereotype.Component;
@Componentpublic class MyFallbackProvider implements FallbackProvider {
@Override public String getRoute() { return "kitty-consumer";
}
@Override public ClientHttpResponse fallbackResponse(String route, Throwable cause) {
System.out.println("route:"+route);
System.out.println("exception:"+cause.getMessage()); return new ClientHttpResponse() {
@Override public HttpStatus getStatusCode() throws IOException { return HttpStatus.OK;
}
@Override public int getRawStatusCode() throws IOException { return 200;
}
@Override public String getStatusText() throws IOException { return "ok";
}
@Override public void close() {
}
@Override public InputStream getBody() throws IOException { return new ByteArrayInputStream("Sorry, the service is unavailable now.".getBytes());
}
@Override public HttpHeaders getHeaders() {
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON); return headers;
}
};
}
}
重新启动，访问 http://localhost:8010/kitty-consumer/feign/call， 可以正常访问
停掉 kitty-consumer 服务， 再次访问 http://localhost:8010/kitty-consumer/feign/call， 效果如下。
说明我们自定义的熔断器已经起作用了。
自定义Filter
创建一个MyFilter， 继承ZuulFilter类，覆写run()方法逻辑，在转发请求前进行token认证，如果请求没有携带token，返回"there is no request token"提示。
package com.louis.kitty.zuul;import java.io.IOException;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.stereotype.Component;import com.netflix.zuul.ZuulFilter;import com.netflix.zuul.context.RequestContext;import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
@Componentpublic class MyFilter extends ZuulFilter { private static Logger log=LoggerFactory.getLogger(MyFilter.class);
@Override public String filterType() { return "pre"; // 定义filter的类型，有pre、route、post、error四种 }
@Override public int filterOrder() { return 0; // 定义filter的顺序，数字越小表示顺序越高，越先执行 }
@Override public boolean shouldFilter() { return true; // 表示是否需要执行该filter，true表示执行，false表示不执行 }
@Override public Object run() throws ZuulException { // filter需要执行的具体操作
RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
String token = request.getParameter("token");
System.out.println(token); if(token==null){
log.warn("there is no request token");
ctx.setSendZuulResponse(false);
ctx.setResponseStatusCode(401); try {
ctx.getResponse().getWriter().write("there is no request token");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} return null;
}
log.info("ok"); return null;
}
}
OK，这样就行了，Zuul会自动加载Filter执行过滤的。
重新启动Zuul项目，访问 http://localhost:8010/kitty-consumer/feign/call，效果如下。
请求时带上token，访问 http://localhost:8010/kitty-consumer/feign/call?token=111，效果如下。
高可用性
Zuul作为API服务网关，不同的客户端使用不同的负载将请求统一分发到后端的Zuul，再有Zuul转发到后端服务。因此，为了保证Zuul的高可用性，前端可以同时开启多个Zuul实例进行负载均衡，另外，在Zuul的前端还可以使用Nginx或者F5再次进行负载转发，从而保证Zuul的高可用性。
源码下载
后端：https://gitee.com/liuge1988/kitty
前端：https://gitee.com/liuge1988/kitty-ui.git
作者：朝雨忆轻尘
出处：https://www.cnblogs.com/xifengxiaoma/
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