Spring Cloud:服务网关 Zuul
2018-03-09 本文已影响665人
聪明的奇瑞
为什么要使用微服务网关
- 不同的微服务一般会有不同的网络地址,而客户端可能需要调用多个服务接口才能完成一个业务需求
- 若让客户端直接与各个微服务通信,会有以下问题:
- 客户端会多次请求不同微服务,增加了客户端复杂性
- 存在跨域请求,处理相对复杂
- 认证复杂,每个服务都需要独立认证
-
难以重构,多个服务可能将会合并成一个或拆分成多个
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- 微服务网关介于服务端与客户端的中间层,所有外部服务请求都会先经过微服务网关
- 客户只能跟微服务网关进行交互,无需调用特定微服务接口,使得开发得到简化
- 微服务网关还具备以下优点:
- 易于监控,微服务网关可收集监控数据并进行分析
- 易于认证,可在微服务网关上进行认证,然后在将请求转发给微服务,无须每个微服务都进行认证
-
减少客户端与微服务之间的交互次数
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Zuul简介
- Zuul 是开源的微服务网关,可与 Eureka、Ribbon、Hystrix 等组件配合使用,Zuul 它的核心是一系列过滤器,这些过滤器可完成下面功能:
- 身份认证与安全:识别每个资源的验证要求,并拒绝那些要求不符合的请求
- 审核与监控:在边缘位置追踪有意义的数据和统计结果,从而带来精确的生产视图
- 动态路由:动态的将请求路由到不同的后端集群
- 压力测试:逐渐增加指向集群的流量,以了解性能
- 负载分配:为每一种负载类型分配对应容量,并弃用超出限定值的请求
- 静态响应处理:在边缘位置直接建立部分响应,从而避免转发到内部集群
- 多区域弹性:跨越 AWS Region 进行请求路由,实现 ELB 使用多样化,让系统边缘更贴近使用者
- Spring Cloud 对 Zuul 进行了整合和增强,Zuul 默认使用的 HTTP 客户端是 Apache Http Client,也可使用 RestClient 或 okHttpClient
若要使用 RestClient 可设置
ribbon.restclient.enabled = true
若要使用 okhttp3.OKHttpClient 可设置
ribbon.okhttp.enabled = true
编写Zuul微服务网关
创建新项目,添加zuul依赖库
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-zuul</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>
在启动类添加注解 @EnableZuulProxy,声明一个 Zuul 代理,该代理用 Ribbon 来定位 Eureka Server 中的微服务,同时整合了 Hystrix,实现了容错
编写配置文件
server:
port: 8040
spring:
application:
name: zuul
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
测试
- 启动 EurekaServer
- 启动 flim-user(spring.application.name 为 flim-user) 和 flim-consumer(spring.application.name 为 flim-consumer)
- 启动 zuul,访问 http://localhost:8040/flim-consumer/user/1 请求会被转发到 http://localhost:8010/user/1
- 默认情况下 Zuul 会代理所有注册到 EurekaServer 的微服务,并且 Zuul 路由规则如下 http://ZUUL_HOST:ZUUL_PORT/微服务在Eureka上的serviceId/ 会被转发到 serviceId 对应的微服务**
Zuul 路由端点
- 当 @EnableZuulProxy 与 Spring Boot Actuator 配合使用时,Zuul 会暴露一个路由管理端点 /routes 借助该断点可以方便的、直观地查看以及管理 Zuul 路由
- 通过 GET 方式访问该端点即可返回路由列表,通过 POST 方式访问该端点就会强制刷新 Zuul 当前映射的路由列表
路由配置
- 默认 Zuul 会代理所有注册到 EurekaServer 的微服务,若只想代理部分服务,就需要对 URL 进行精确的控制
指定微服务访问路径,配置 zuul.routes.微服务的 serviceId = 指定路径,当访问 /user/** 时会转发到微服务 flim-user
zuul:
routes:
flim-user: /user/**
忽略指定微服务,通过 zuul.ignored-services 配置需要忽略的微服务,多个微服务通过逗号隔开
zuul:
ignored-services: flim-user,flim-consumer
忽略所有微服务,只路由指定微服务
zuul:
ignored-services:'*' #使用'*'忽略所有微服务
routes:
flim-user: /user/**
指定微服务的 serviceId 和对应路径
zuul:
routes:
user-route: #该配置方式中,user-route 只是给路由起的一个名称,可以任意起名
service-id: provider-flim-user
path: /user/**
指定 path 和 URL,但会破坏 Ribbon 负载均衡和 HystrixCommand 执行
zuul:
routes:
user-route: #该配置方式中,user-route 只是给路由起的一个名称,可以任意起名
url: http://localhost:8000/
path: /user/**
指定 path 和 URL,不会破坏 Ribbon、Hystrix 特性
zuul:
routes:
user-route: #该配置方式中,user-route 只是给路由起的一个名称,可以任意起名
service-id: flim-user
path: /user/**
ribbon:
eureka:
enabled: false #为Ribbon禁用Eureka
flim-user:
ribbon:
listOfServers: localhost:8000,localhost:8001
借助 PatternServiceRouteMapper 使用正则表达式匹配路由
@Bean
public PatternServiceRouteMapper serviceRouteMapper(){
// 调用构造函数 PatternServiceRouteMapper(String servicePattern,String routePattern)
// servicePattern 指定微服务的正则
// routePattern 指定路由正则
return new PatternServiceRouteMapper("(?<name>^.+)-(?<version>v.+$)","${version}/${name}");
}
路由前缀
- prefix :前缀,当请求匹配前缀时会进行代理
- strip-prefix :代理前缀默认会从请求路径中移除,通过该设置关闭移除功能,当 stripPrefix=true 的时 (http://127.0.0.1:8181/api/user/list -> http://192.168.1.100:8080/user/list),当stripPrefix=false的时(http://127.0.0.1:8181/api/user/list -> http://192.168.1.100:8080/api/user/list)
#将 /api/flim-user/1 的请求转发到 flim-user 的 /api/1
zuul:
prefix: /api
strip-prefix: false
routes:
flim-user: /user/**
#将 /user/1 请求转发到 flim-user 的 /user/1
zuul:
routes:
flim-user:
path: /user/**
strip-prefix: false
忽略某些路径,通过正则匹配
zuul:
ignoredPatterns:/**/admin/** #忽略所有包含 /admin/ 的路径
routes:
flim-user: /user/**
Zuul 安全与 Header
敏感的 Header 设置
- 一般来说,同一个系统中的服务之间共享 Header,不过应该防止一些敏感的 Header 外泄,在很多场景下,需要通过路由指定一系列敏感 Header 列表
zuul:
routes:
flim-user:
ptah: /user/**
sensitive-headers: Cookie,Set-Cookie,Authorization
url: https://downstream
- 这样就可以为 flim-user 微服务指定敏感 Header 了,也可用 zuul.sensitive-headers 全局指定敏感 Header
zuul:
sensitive-headers: Cookie,Set-Cookie,Authorization
忽略 Header
- 可用 zuul.ignoredHeaders 属性丢弃一些 Header,这样设置后 Header1、Header2 将不会传播到其它微服务中
zuul:
ignored-headers: Header1,Header2
使用 Zuul 上传文件
- 对于小文件(1M以内)上传无需任何处理,对于大文件(10M以上)上传,需要为上传路径添加 /zuul 前缀,也可以使用 zuul.servlet-path 自定义前缀
- 假设 zuul.routes.file-upload = /file-upload/**,如果 http://{HOST}:{PORT}/uoload 是微服务 file-upload 上传路径,则可以使用 Zuul 的 /zuul/file-upload/upload 路径上传大文件
- 如果 Zuul 使用 Ribbon 做负载均衡,那么对于超大文件(例如500M)需要提升超时时间
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds: 60000
ribbon:
ConnectTimeout: 3000
ReadTimeout: 60000
编写文件上传微服务
创建新项目 file-upload,并添加依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
在启动类上添加 @EnableEurekaClient
编写 Controller
@RestController
public class FileUploadController {
@PostMapping(name = "/upload")
public String handleFileUpLoad(@RequestParam(value = "file") MultipartFile file) throws IOException {
byte[] bytes = file.getBytes();
File fileToSave = new File(file.getOriginalFilename());
FileCopyUtils.copy(bytes, fileToSave);
return fileToSave.getAbsolutePath();
}
}
编写配置文件
server:
port: 8050
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
instance:
prefer-ip-address: true
spring:
application:
name: file-upload
http:
multipart:
max-file-size: 2000Mb
max-request-size: 2500Mb
测试
- 启动 EurekaServer
- 启动 file-upload、zuul
- 直接将文件通过 http://localhost:8050/upload 上传,小文件(1M)、大文件(1G)均正常上传(除非发生堆错误等问题)
- 通过 Zuul http://localhost:8040/file-upload/upload 上传小文件,可以正常上传
- 通过 Zuul http://localhost:8040/file-upload/upload 上传大文件,会报异常
There was an unexpected error (type=Internal Server Error, status=500).
Could not parse multipart servlet request; nested exception is java.lang.IllegalStateException: org.apache.tomcat.util.http.fileupload.FileUploadBase$SizeLimitExceededException: the request was rejected because its size (155106628) exceeds the configured maximum (10485760)
- 添加 /zuul 前缀,通过 http://localhost:8040/zuul/file-upload/upload 此时会报新的异常,Hystrix 超时异常
There was an unexpected error (type=Internal Server Error, status=500).
TIMEOUT
- 需要在 Zuul 配置文件中添加以下内容,然后重启微服务,可正常上传
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds: 60000
ribbon:
ConnectTimeout: 3000
ReadTimeout: 60000
Zuul 过滤器
- Zuul 大部分功能都是通过过滤器实现的,Zuul 中定义了 4 种标准过滤器类型,对应了典型的生命周期
- PRE:在请求被路由之前调用,可用于身份验证、集群中选择请求的微服务、记录调试信息等
- ROUTING:请求路由到微服务时执行,用于构建发送给微服务的请求,使用 HttpClient 或 Ribbon 请求微服务
- POST:在路由到微服务后执行,可用来为响应添加 Header,收集统计信息和指标、将相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
-
Zuul 还允许创建自定义过滤器类型,例如定制一种 STATIC 类型过滤器,直接在 Zuul 中生存响应,而不将请求转发到后端的微服务
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编写 Zuul 过滤器
创建过滤器类,继承抽象类 ZuulFilter 并实现抽象方法
/**
* @description: Zuul日志过滤器
* filterType:返回过滤器类型,有 pre、route、post、error 等几种取值
* filterOrder:返回一个 int 值指定过滤器执行顺序,不同过滤器允许返回相同的数字
* shouldFilter:true 表示过滤器执行、false表示不执行
* run:过滤器具体逻辑,下面代码打印了请求方法和URL
*/
public class PreRequestLogFilter extends ZuulFilter{
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(PreRequestLogFilter.class);
@Override
public String filterType() {
return "pre";
}
@Override
public int filterOrder() {
return 1;
}
@Override
public boolean shouldFilter() {
return true;
}
@Override
public Object run() {
RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
PreRequestLogFilter.LOGGER.info(String.format("send %s request to %s",request.getMethod(),request.getRequestURL().toString()));
return null;
}
}
将过滤器通过 @Bean 注入到 IOC 容器
@Bean
public PreRequestLogFilter preRequestLogFilter() {
return new PreRequestLogFilter();
}
测试
- 启动 EurekaServer、启动 flim-user
- 启动 zuul 访问 http://localhost:8040/flim-user/1 可看到如下日志
c.l.zuul.filter.PreRequestLogFilter : send GET request to http://localhost:8040/flim-user/1
禁用 Zuul 过滤器
- Spring Cloud 默认为 Zuul 启用了一些过滤器,如 DebugFilter、FormBodyWrapperFilter、PreDecorationFilter 等,这些过滤器存放在 spring-cloud-netflix-core 这个 Jar 包的 org.springframwork.cloud.netflix.zuul.filters 包中
- 只需配置 zuul.<SimpleClassName>.<filterType>.disable = true 即可禁用 SimpleClassName 对应的过滤器,例如
zuul.SendResponseFilter.post.disable = true
为 Zuul 添加回退
- Zuul 的 Hystrix 监控粒度是微服务,而不是某个 API
- 要为 Zuul 添加回退,需要实现 ZuulFallbackProvider 接口,在实现类中指定为哪个微服务提供回退,并提供一个 ClientHttpResponse 作为回退响应
编写 Zuul 回退类
@Component
public class UserFallbackProvider implements ZuulFallbackProvider {
@Override
public String getRoute() {
//表明为哪个微服务提供回退
return "flim-user";
}
@Override
public ClientHttpResponse fallbackResponse() {
return new ClientHttpResponse() {
@Override
public HttpStatus getStatusCode() throws IOException {
//回退时的状态码
return HttpStatus.OK;
}
@Override
public int getRawStatusCode() throws IOException {
//数字类型的状态码,本文返回的是200
return this.getStatusCode().value();
}
@Override
public String getStatusText() throws IOException {
//状态文本,本文返回的是OK
return this.getStatusCode().getReasonPhrase();
}
@Override
public void close() {
}
@Override
public InputStream getBody() throws IOException {
//响应体
return new ByteArrayInputStream("用户微服务不可用".getBytes());
}
@Override
public HttpHeaders getHeaders() {
//headers设定
HttpHeaders httpHeaders = new HttpHeaders();
MediaType mt = new MediaType("application","json", Charset.forName("UTF-8"));
httpHeaders.setContentType(mt);
return httpHeaders;
}
};
}
}
测试
- 启动 EurekaServer
- 启动 Zuul,访问 http://localhost:8040/flim-user/1 时会返回以下内容
用户微服务不可用
Zuul 高可用
- 将多个 Zuul 客户端也注册到 Eureka Server 上,就可以实现 Zuul 高可用
- 部署多个 Zuul,Zuul 客户端会自动从 Eureka Server 中查询 Zuul Server 列表,并使用 Ribbon 负载均衡地请求 Zuul 集群
- 如果 Zuul 客户端未注册到 Eureka Server 上,可借助 Nginx 等实现负载均衡
修改 ServiceId 与路由映射规则
- 可以自定义 serviceId 和路由之间的相互映射,通过正则表达式进行匹配
- 例如将 serviceId 为 users-v1 的服务映射到路由 /v1/users/ 的路径上,当请求 /v1/users/ 时等同于请求 /users-v1/
@Bean
public PatternServiceRouteMapper serviceRouteMapper() {
return new PatternServiceRouteMapper(
"(?<name>^.+)-(?<version>.+$)",
"${version}/${name}");
}
---- 待完善 ----