Zuul

官网:https://github.com/Netflix/zuul/wiki

因为内部已出现了巨大分歧,已不推荐使用。 停止更新进入维护

Zuul2多次跳票。 研发中

Gateway新一代网关

官网:https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-gateway/2.2.1.RELEASE/reference/html/

概述简介

⭐️ 一句话:Spring Cloud Gateway 使用的Webflux中的reactor-netty响应式编程组件,底层使用了Netty通讯框架。

GateWay能干嘛:

  • 反向代理
  • 鉴权
  • 流量控制
  • 熔断
  • 日志监控

Cloud全家桶中有个很重要的组件就是网关,在1.x版本中都是采用的Zuu网关;但在2.x版本中,zuu的升级直跳票, SpringCloud最后自己研发了一个网关替代Zuul,那就是SpringCloud Gateway一句话: gateway是原zuul1 .x版的替代

Gateway是在Spring生态系统之上构建的API网关服务,基基Spring 5, Spring Boot 2和Project Reactor等技术。

Gateway旨在提供一种简单而有效的方式来对API进行路由,以及提供一些强大的过滤器功能, 例如: 熔断、限流、重试等。

SpringCloud Gateway是Spring Cloud的一个全新项目,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。

SpringCloud Gateway作为Spring Cloud生态系统中的网关,目标是替代Zuul,在Spring Cloud 2.0以上版本中,没有对新版本的Zuul 2.0以上最新高性能版本进行集成,仍然还是使用的Zuul 1.x非Reactor模式的老版本。而为了提升网关的性能,SpringCloud Gateway是基于WebFlux框架实现的,而WebFlux框架底层则使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty。

Spring Cloud Gateway的目标提供统一的路由方式且基于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。

为什么选择GateWay

1.neflix不太靠谱,zuul2.0一直跳票,迟迟不发布

一方面因为Zuul1.0已经进入了维护阶段,且Gateway是SpringCloud团队研发的,亲儿子产品,值得信赖。且很多功能Zuul都没有用起来也非常的简单便捷。

Gateway是基于异步非阻塞模型上进行开发的,性能方面不需要担心。虽然Netflix早就发布 了最新的Zuul 2.x,但Spring Cloud貌似没有整合计划。而且Netflix相关组件都宣布进入维护期;不知前景如何?

多方面综合考虑Gateway是很理想的网关选择。

2.SpringCloud Gateway具有如下特性

  • 基于Spring Framework 5, Project Reactor和Spring Boot 2.0进行构建;
  • 动态路由:能够匹配任何请求属性;
  • 可以对路由指定Predicate (断言)和Filter (过滤器) ;
  • 集成Hystrix的断路器功能;
  • 集成Spring Cloud服务发现功能;
  • 易于编写的Predicate (断言)和Filter (过滤器) ;
  • 请求限流功能;
  • 支持路径重写。

3.SpringCloud Gateway与Zuul的区别

在 SpringCloud Finchley正式版之前, Spring Cloud推荐的网关是 Netflix提供的zuul:

  • zuul1.x,是一个基于阻塞 l/O 的 API Gateway
  • Zuul1.x基于 Servlet 2.5使用阻塞架构它不支持任何长连接(如WebSocket)Zuul设计模式和 Nginx较像,每次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,而 JVM 本身会有第一次加载较慢的情况,使得Zuul的性能相对较差。
  • Zuul2.x理念更先进,想基于 Netty非阻塞和支持长连接,但 SpringCloud目前还没有整合zuul2.x的性能较Zuul 1.x有较大提升。在性能方面,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。
  • Spring Cloud Gateway建立在 Spring Framework5、 Project Reactor和 Spring Boot2之上,使用非阻塞APl
  • Spring Cloud Gateway还支持 WebSocket,并且与 Spring紧密集成拥有更好的开发体验

Zuul1.x模型和GateWay模型架构

Zuul1.x模型

Springcloud中所集成的Zuul版本,采用的是Tomcat容器,使用的是传统的Servlet IO处理模型。

servlet由servlet container进行生命周期管理:

  • container启动时构造servlet对象并调用servlet init()进行初始化;
  • container运行时接受请求,并为每个请求分配一个线程 (一般从线程池中获取空闲线程)然后调用service()
  • container关闭时调用servlet destory()销毁servlet;

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上述模式的缺点:

servlet是一 个简单的网络10模型, 当请求进入servlet container时, servlet container就会为其绑定一个线程,在并发不高的场景下这种模型是适用的。但是一旦高并发(此如抽风用jemeter压测),线程数量就会上涨,而线程资源代价是昂贵的(上线文切换,内存消耗大)严重影响请求的处理时间。在一些简单业务场景下,不希望为每个request分配一个线程,只需要1个或几个线程就能应对极大并发的请求,这种业务场景下servlet模型没有优势。

所以Zuul 1.X是基于servlet之上的一个阻塞式处理模型,即spring实现了处理所有request请求的一个servlet (DispatcherServlet) 并由该servlet阻塞式处理处理。所以Springcloud Zuu 无法摆脱servlet模型的弊端

GateWay模型

WebFlux是什么?

传统的Web框架,比如说: struts2, springmvc等都是基于Servlet API与Servlet容器基础之上运行的。

但是在Servlet3.1之后有了异步非阻塞的支持。而WebFlux是一个典型非阻塞异步的框架,它的核心是基于Reactor的相关API实现的。相对于传统的web框架来说,它可以运行在诸如Netty, Undertow及支持Servlet3.1的容器上。非阻塞式+函数式编程(Spring5必须让你使用java8)。

Spring WebFlux是Spring 5.0引入的新的响应式框架,区别于Spring MVC,它不需要依赖Servlet API,它是完全异步非阻塞的,并且基于Reactor来实现响应式流规范。

微服务架构中网关在哪里

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三大核心概念

Route(路由)

路由是构建网关的基本模块,它由ID,目标URI,一系列的断言和过滤器组成,如果断言为true则匹配该路由

Predicate(断言)

参考的是java8的java.util.function.Predicate开发人员可以匹配HTTP请求中的所有内容(例如请求头或请求参数),如果请求与断言相匹配则进行路由

Filter(过滤)

指的是Spring框架中GatewayFilter的实例,使用过滤器,可以在请求被路由前或者之后对请求进行修改。

总体

web请求,通过一些匹配条件,定位到真正的服务节点。并在这个转发过程的前后,进行些精细化控制。

predicate就是我们的匹配条件;而filter, 就可以理解为一个无所不能的拦截器。有了这两个元素,再加上目标uri,就可以实现一个具体的路由了

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Gateway工作流程

核心逻辑:路由转发+执行过滤器链

客户端向Spring Cloud Gateway发出请求。然后在Gateway Handler Mapping中找到与请求相匹配的路由,将其发送到GatewayWeb Handler。

Handler再通过指定的过滤器链来将请求发送到我们实际的服务执行业务逻辑,然后返回。

过滤器之间用虚线分开是因为过滤器可能会在发送代理请求之前( "pre" )或之后( "post" )执行业务逻辑。

  • Filter在”pre” 类型的过滤器可以做参数校验、权限校验、流量监控、日志输出、 协议转换等,
  • 在”post” 类型的过滤器中可以做响应内容、响应头的修改,日志的输出,流量监控等有着非常重要的作用。

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入门配置

配置步骤

1.新建Module cloud-gateway-gateway9527

2.POM

3.YML

4.主启动类

5.9527网关如何做路由映射 ?

  • 我们目前不想暴露8001端口,希望在8001外面套一层9527
  • cloud-provider-payment8001看看controller的访问地址

6.YML新增网关配置

spring:
  application:
    name: cloud-gateway
      routes:
        - id: payment_routh #payment_route    #路由的ID,没有固定规则但要求唯一,建议配合服务名
          uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/get/**         # 断言,路径相匹配的进行路由

        - id: payment_routh2 #payment_route    #路由的ID,没有固定规则但要求唯一,建议配合服务名
          uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/lb/**         # 断言,路径相匹配的进行路由

7.测试

  • 启动9527网关/cloud-provider-payment8001/7001/7002
  • 添加网关前 http://localhost:8001/payment/get/31
  • 添加网关后 http://localhost:9527/payment/get/31

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YML配置说明

Gateway网关路由有两种配置方式

  1. 在配置文件yml中配置(上面已详细说明)

  2. 代码中注入RouteLocator的Bean

    • 官网案例

      image-20201124191338000

    • 需求通过9527网关访问到外网的百度新闻网址

      package cn.silince.springcloud.config;
           
           
      @Configuration
      public class GateWayConfig {
           
          /**
           * 配置了一个id为path_route_silince的路由规则,
           * 当访问地址 http://localhost:9527/guonei 时会自动转发到地址 
           * http://news.baidu.com/guonei
           * */
          @Bean
          public RouteLocator customRouteLocator(RouteLocatorBuilder routeLocatorBuilder){
              RouteLocatorBuilder.Builder routes = routeLocatorBuilder.routes();
              routes.route("path_route_silince",
                      r->r.path("/guonei")
                              .uri("http://news.baidu.com/guonei")).build();
              return routes.build();
          }
      }
      

通过微服务名实现动态路由

默认情况下Gateway会根据注册中心的服务列表,以注册中心上微服务名为路径创建动态路由进行转发,从而实现动态路由的功能

修改 YML 配置文件:

lb:// 表示从注册中心获取服务

spring:
  application:
    name: cloud-gateway
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true #开启从注册中心动态创建路由的功能,利用微服务名进行路由
      routes:
        - id: payment_routh #payment_route    #路由的ID,没有固定规则但要求唯一,建议配合服务名
          uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/get/**         # 断言,路径相匹配的进行路由

        - id: payment_routh2 #payment_route    #路由的ID,没有固定规则但要求唯一,建议配合服务名
          uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/lb/**         # 断言,路径相匹配的进行路由

测试:

  • 启动一个eureka7001+两个服务提供者8001/8002
  • 访问http://localhost:9527/payment/lb
  • 效果:8001/8002两个端口切换

Predicate的使用

启动 gateway9527 时候的日志:

image-20201124194121337

Route Predicate Factories是什么:

Spring Cloud Gateway将路由匹配作为Spring WebFlux HandlerMapping基础架构的一部分。

Spring Cloud Gateway包括许多内置的Route Predicate工厂。所有这些Predicate都与HTTP请求的不同属性匹配。多个RoutePredicate.厂可以进行组合

Spring Cloud Gateway创建Route对象时,使用RoutePredicateFactory创建Predicate对象,Predicate 对象可以赋值给Route。Spring Cloud Gateway包含许多内置的Route Predicate Factories。

所有这些谓词都匹配HTTP请求的不同属性。多种谓词工厂可以组合,并通过逻辑and。

常用的Route Predicate:

1.After Route Predicate

  • 在该时间之后才能访问,时间串获得方式ZonedDateTime.now()
  • - After=2020-11-24T19:49:17.786+08:00[Asia/Shanghai]

2.Before Route Predicate

  • 在该时间之前才能访问
  • - Before=2020-11-24T19:49:17.786+08:00[Asia/Shanghai]

3.Between Route Predicate

  • 在该时间段内才能访问
  • - Between=2020-11-24T19:49:17.786+08:00[Asia/Shanghai],2020-11-24T19:59:17.786+08:00[Asia/Shanghai]

4.Cookie Route Predicate

  • Cookie Route Predicate需要两个参数,一个是Cookie name ,一个是正则表达式。路由规则会通过获取对应的Cookie name值和正则表达式去匹配,如果匹配上就会执行路由,如果没有匹配上则不执行。
  • - Cookie=username,silince
  • image-20201124195724545
  • image-20201124195902750

5.Header Route Predicate

  • 两个参数:一个是属性名称和一个正则表达式,这个属性值和正则表达式匹配则执行。
  • - Header=X-Request-Id, \d+ 请求头中要有X-Request-Id属性并且值为整数的正则表达式
  • 测试:curl http://localhost:9527/payment/lb --H "X-Request-Id:123"

6.Host Route Predicate

  • Host Route Predicate接收一组参数,一组匹配的域名列表,这个模板是一个ant分隔的模板,用.号作为分隔符。它通过参数中的主机地址作为匹配规则。
  • - Host=**.silince.cn
  • 测试:curl http://localhost:9527/payment/lb --H "Host:www.silince.cn"

7.Method Route Predicate

  • - Method=GET Get请求才允许路由

8.Path Route Predicate

  • 路径匹配才能访问

9.Query Route Predicate

  • - Query=username, \d+ 要有参数名称并且是正整数才能路由

总结:

说白了,Predicate就是为了实现一组匹配规则,让请求过来找到对应的Route进行处理。

Filter的使用

Spring Cloud Gateway的Filter

路由过滤器可用于修改进入的HTTP请求和返回的HTTP响应,路由过滤器只能指定路由进行使用。

Spring Cloud Gateway内置了多种路由过滤器,他们都由GatewayFilter的工厂产生。

生命周期:

  • pre 业务逻辑之前
  • post 业务逻辑之后

种类:

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自定义过滤器

自定义全局GlobalFilter

1.impiemerts GlobalFilter,Ordered

2.能干嘛

  • 全局日志记录
  • 统一网关鉴权

3.案例代码

@Component
@Slf4j
public class MyLogGateWayFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        log.info("***come in MyLogGateWayFilter"+ new Date());
        String uname = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("uname");
        if (uname==null){
            log.info("***用户名为null,非法用户😈");
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.NOT_ACCEPTABLE);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        return chain.filter(exchange);
    }

    /**
    * @description: 加载过滤器的顺序,数字越小优先级越高
    */
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

4.测试

  • http://localhost:9527/payment/lb?uname=1 ok
  • http://localhost:9527/payment/lb?name=1 被拦截