Spring cloud(5)-路由閘道器(Zuul)

ohcomeyes發表於2018-10-24

Spring Cloud Zuul(路由閘道器)

基於Netflix的開源框架zuul實現的各個微服務之間都不存在單點,並且都註冊於 Eureka ,基於此進行服務的註冊於發現,再通過 Ribbon 進行服務呼叫,並具有客戶端負載功能。問題點?

  • 將我們具體的微服務地址加埠暴露出去?
  • 如果系統龐大,服務拆分的足夠多那又有誰來維護這些路由關係呢?
  • 服務呼叫之間的一些鑑權、簽名校驗怎麼做?
  • 由於服務端地址較多,客戶端請求維護難度?

針對上述問題:SpringCloud 全家桶自然也有對應的解決方案: ZuulSpring Cloud Zuul 將自身註冊為 Eureka 服務治理下的應用,從 Eureka 中獲取服務例項資訊,從而維護路由規則和服務例項。

API服務閘道器(API Gateway)服務

我們在所有的請求進來之前抽出一層閘道器應用,將服務提供的所有細節都進行了包裝,這樣所有的客戶端都是和閘道器進行互動(統一入口),簡化了客戶端開發

  • 將細粒度的服務組合起來提供一個粗粒度的服務
  • 所有請求都匯入一個統一的入口,那麼整個服務只需要暴露一個api
  • 對外遮蔽了服務端的實現細節,也減少了客戶端與伺服器的網路呼叫次數
    zuul

    通過Zuul我們可以完成以下功能

  • 客戶端負載:Zuul 註冊於 Eureka 並整合了 Ribbon 所以自然也是可以從註冊中心獲取到服務列表進行客戶端負載。
  • 動態路由:解放運維。
  • 監控與審查
  • 身份認證與安全
  • 壓力測試: 逐漸增加某一個服務叢集的流量,以瞭解服務效能;
  • 金絲雀測試
  • 服務遷移
  • 負載剪裁: 為每一個負載型別分配對應的容量,對超過限定值的請求棄用;
  • 靜態應答處理

新增依賴

<
dependency>
<
groupId>
org.springframework.cloud<
/groupId>
<
artifactId>
spring-cloud-starter-zuul<
/artifactId>
<
/dependency>
複製程式碼

spring-cloud-starter-zuul本身已經整合了hystrix和ribbon注意點

  • (傳統路由)當使用path與url的對映關係來配置路由規則時,對於路由轉發的請求則不會採用HystrixCommand來包裝,所以這類路由請求就沒有執行緒隔離和斷路器保護功能,並且也不會有負載均衡的能力
  • (服務路由)使用Zuul的時候儘量使用**path和serviceId**的組合進行配置,這樣不僅可以保證API閘道器的健壯和穩定,也能用到Ribbon的客戶端負載均衡功能。

開啟服務註冊

@EnableZuulProxy@SpringBootApplicationpublic class ZuulApplication { 
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ZuulApplication.class, args);

}
}複製程式碼

路由配置順序注意

  • 按照配置的順序進行路由規則控制,則需要使用YAML(檔案格式,類似propeties)
  • 如果是使用propeties檔案,則會丟失順序。
# 專案配置spring.application.name=sbc-gateway-zuulserver.port=8383# 簡化路由配置[zuul.routes.微服務Id = 指定路徑]zuul.routes.user = /api/**(指定正規表示式來匹配路徑)# 忽略指定微服務zuul.ignored-services=微服務Id1,微服務Id2...# 指定多個微服務負載zuul.routes.user.path: /user/**zuul.routes.user.serviceId: userribbon.eureka.enabled=falseuser.ribbon.listOfServers: 微服務1, 微服務2...# forward跳轉本地zuul.routes.user.path=/user/**zuul.routes.user.url=forward:/user# 對指定路由開啟自定義敏感頭zuul.routes.[route].customSensitiveHeaders=true zuul.routes.[route].sensitiveHeaders=[這裡設定要過濾的敏感頭]# 全域性zuul.sensitiveHeaders=[這裡設定要過濾的敏感頭]# --Zuul的Http客戶端支援Apache Http、Ribbon的RestClient和OkHttpClient,預設使用Apache HTTP客戶端。--# 啟用Ribbon的RestClientribbon.restclient.enabled=true# 啟用OkHttpClientribbon.okhttp.enabled=true# eureka地址eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:8761/eureka/複製程式碼

Zuul容錯與回退

  • Zuul的Hystrix監控的粒度微服務,而不是某個API
  • Zuul提供了一個ZuulFallbackProvider介面(最新版本建議直接繼承類FallbackProvider,新版增加異常處理),實現該介面就可以為Zuul實現回退功能
/** * @program: spring-cloud * @description: zuul容錯與回退 * @author: Mr.Tang * @create: 2018-06-20 14:25 **/@Componentpublic class ProductServiceFallbackProvider implements FallbackProvider { 
protected final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ProductServiceFallbackProvider.class);
@Override public String getRoute() {
// 注意: 這裡是route的名稱,不是服務的名稱,否則無法起到回退作用 return "ribbon-consumer";

} @Override public ClientHttpResponse fallbackResponse() {
return new ClientHttpResponse() {
@Override public HttpHeaders getHeaders() {
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8);
return headers;

} @Override public InputStream getBody() throws IOException {
logger.info("ribbon-consumer: 服務不可以");
return new ByteArrayInputStream("該服務暫不可用,請稍後重試!".getBytes());

} @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 ClientHttpResponse fallbackResponse(Throwable cause) {
if (cause != null &
&
cause.getCause() != null) {
String reason = cause.getCause().getMessage();
logger.info("Excption {
}"
,reason);

} return fallbackResponse();

}
}複製程式碼

路由重試(或者啟動備用服務來分散壓力)網路等原因導致服務不可用,需要進行重試,zuul結合Spring Retry新增Spring Retry依賴

<
dependency>
<
groupId>
org.springframework.retry<
/groupId>
<
artifactId>
spring-retry<
/artifactId>
<
/dependency>
複製程式碼

開啟重試不使用重試,就必須考慮到是否能夠接受單個服務例項關閉和eureka重新整理服務列表之間帶來的短時間的熔斷(在未重新整理之前還是會訪問到熔斷中的服務降級方法)

#是否開啟重試功能zuul.retryable=true#對當前服務的重試次數ribbon.MaxAutoRetries=2#切換相同Server的次數ribbon.MaxAutoRetriesNextServer=0複製程式碼

注意斷路器的其中一個作用就是防止故障或者壓力擴散。當壓力過大是,一個服務的當機,路由將壓力轉向其它服務時有可能也會壓垮其它服務。斷路器的形式更像是提供一種友好的錯誤資訊,提高服務之間的容錯性。

Zuul過濾器

Zuul大部分功能都是通過過濾器來實現的。Zuul中定義了四種標準過濾器型別

  • PRE 路由之前。我們可利用這種過濾器實現身份驗證、在叢集中選擇請求的微服務、記錄除錯資訊等。
  • ROUTING 路由之時。這種過濾器用於構建傳送給微服務的請求,並使用Apache HttpClient或Netfilx Ribbon請求微服務。
  • POST 路由之後。這種過濾器可用來為響應新增標準的HTTP Header、收集統計資訊和指標、將響應從微服務傳送給客戶端等。
  • ERROR 在其他階段發生錯誤時執行該過濾器。

Zuul中預設實現的Filter

型別 順序 過濾器 功能
pre -3 ServletDetectionFilter 標記處理Servlet的型別
pre -2 Servlet30WrapperFilter 包裝HttpServletRequest請求
pre -1 FormBodyWrapperFilter 包裝請求體
route 1 DebugFilter 標記除錯標誌
route 5 PreDecorationFilter 處理請求上下文供後續使用
route 10 RibbonRoutingFilter serviceId請求轉發
route 100 SimpleHostRoutingFilter url請求轉發
route 500 SendForwardFilter forward請求轉發
post 0 SendErrorFilter 處理有錯誤的請求響應
post 1000 SendResponseFilter 處理正常的請求響應

除了預設的過濾器型別,Zuul還允許我們建立自定義的過濾器型別。自定義(PRE)如下:ZuulFilter 是Zuul中核心元件,通過繼承該抽象類,覆寫幾個關鍵方法達到自定義排程請求的作用

/** * @program: spring-cloud * @description: token驗證 * @author: Mr.Tang * @create: 2018-06-21 10:08 **/public class TokenFilter extends ZuulFilter{ 
protected final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TokenFilter.class);
@Override public String filterType() {
//pre:路由之前 //routing:路由中 //post:路由後 //error:發生錯誤時 return "pre";

} @Override public int filterOrder() {
// filter執行順序,通過數字指定 ,優先順序為0,數字越大,優先順序越低 return 0;

} @Override public boolean shouldFilter() {
// 是否執行該過濾器,此處為true,說明需要過濾 return true;

} @Override public Object run() {
this.logger.info("This is pre-type zuul filter.");
RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext();
HttpServletRequest request = requestContext.getRequest();
String token = request.getParameter("token");
if(StringUtils.isNotBlank(token)){
requestContext.setSendZuulResponse(true);
//對請求進行路由 requestContext.setResponseStatusCode(200);
requestContext.set("isSuccess", true);
return null;

}else{
requestContext.setSendZuulResponse(false);
//不對其進行路由 requestContext.setResponseStatusCode(400);
requestContext.setResponseBody("token is empty");
requestContext.set("isSuccess", false);
return null;

}
}
}複製程式碼
  • filterType()方法是該過濾器的型別;
  • filterOrder()方法返回的是執行順序;
  • shouldFilter()方法則是判斷是否需要執行該過濾器;
  • run()則是所要執行的具體過濾動作。

過濾器之間並不會直接進行通訊,而是通過RequestContext來共享資訊,RequestContext是執行緒安全的。開啟過濾器在程式的啟動類 新增 Bean

@Beanpublic TokenFilter tokenFilter() { 
return new TokenFilter();

}複製程式碼

禁用過濾器格式為:zuul.[filter-name].[filter-type].disable=true 如:

zuul.FormBodyWrapperFilter.pre.disable=true複製程式碼

@EnableZuulServer和@EnableZuulProxy

  • @EnableZuulProxy包含@EnableZuulServer的功能,不會自動載入任何代理過濾器。
  • 當我們需要執行一個沒有代理功能的Zuul服務,或者有選擇的開關部分代理功能時,那麼需要使用 @EnableZuulServer替代 @EnableZuulProxy。 這時候我們可以新增任何 ZuulFilter型別實體類都會被自動載入,

Zuul 高可用

Zuul 現在既然作為了對外的第一入口,那肯定不能是單節點,對於 Zuul 的高可用有以下兩種方式實現。

  1. Eureka 高可用:部署多個 Zuul 節點,並且都註冊於 Eureka(有一個嚴重的缺點:那就是客戶端也得註冊到 Eureka 上才能對 Zuul 的呼叫做到負載,這顯然是不現實的。)
  2. 基於 Nginx 高可用:在呼叫 Zuul 之前使用 Nginx 之類的負載均衡工具進行負載,這樣 Zuul 既能註冊到 Eureka ,客戶端也能實現對 Zuul 的負載
    nginx+zuul

結語

github上有關於Spring Cloud完整的部署。
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Spring cloud(1)-簡介以及選擇
Spring cloud(2)-服務發現(Eureka,Consul)
Spring cloud(3)-負載均衡(Feign,Ribbon)
Spring cloud(4)-熔斷(Hystrix)
Spring cloud(5)-路由閘道器(Zuul)
Spring cloud(6)-配置管理及重新整理(Config,Bus)
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來源:https://juejin.im/post/5bd03919f265da0aa66501ea

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