Spring Cloud Zuul:API网关服务

Spring Cloud Zuul:API网关服务

Spring Cloud Zuul 是Spring Cloud Netflix 子项目的核心组件之一,可以作为微服务架构中的API网关使用,支持动态路由与过滤功能,本文将对其用法进行详细介绍。

Zuul简介

API网关为微服务架构中的服务提供了统一的访问入口,客户端通过API网关访问相关服务。API网关的定义类似于设计模式中的门面模式,它相当于整个微服务架构中的门面,所有客户端的访问都通过它来进行路由及过滤。它实现了请求路由、负载均衡、校验过滤、服务容错、服务聚合等功能。

创建一个zuul-proxy模块

这里我们创建一个zuul-proxy模块来演示zuul的常用功能。

在pom.xml中添加相关依赖

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId></dependency>Copy to clipboardErrorCopied

在application.yml中进行配置

server:

  port: 8801

spring:

  application:

    name: zuul-proxy

eureka:

  client:

    register-with-eureka: true

    fetch-registry: true

    service-url:

      defaultZone: http://localhost:8001/eureka/Copy to clipboardErrorCopied

在启动类上添加@EnableZuulProxy注解来启用Zuul的API网关功能

@EnableZuulProxy@EnableDiscoveryClient@SpringBootApplicationpublicclassZuulProxyApplication{publicstaticvoidmain(String[]args){SpringApplication.run(ZuulProxyApplication.class,args);}}Copy to clipboardErrorCopied

常用功能

启动相关服务

这里我们通过启动eureka-server,两个user-service,feign-service和zuul-proxy来演示Zuul的常用功能,启动后注册中心显示如下。

配置路由规则

我们可以通过修改application.yml中的配置来配置路由规则,这里我们将匹配/userService/**的请求路由到user-service服务上去,匹配/feignService/**的请求路由到feign-service上去。

zuul:

  routes: #给服务配置路由

    user-service:

      path: /userService/**

    feign-service:

      path: /feignService/**Copy to clipboardErrorCopied

访问http://localhost:8801/userService/user/1可以发现请求路由到了user-service上了;

访问http://localhost:8801/feignService/user/1可以发现请求路由到了feign-service上了。

默认路由规则

Zuul和Eureka结合使用,可以实现路由的自动配置,自动配置的路由以服务名称为匹配路径,相当于如下配置:

zuul:

  routes: #给服务配置路由

    user-service:

      path: /user-service/**

    feign-service:

      path: /feign-service/**Copy to clipboardErrorCopied

访问http://localhost:8801/user-service/user/1同样可以路由到了user-service上了;

访问http://localhost:8801/feign-service/user/1同样可以路由到了feign-service上了。

如果不想使用默认的路由规则,可以添加以下配置来忽略默认路由配置:

zuul:

  ignored-services: user-service,feign-service #关闭默认路由配置Copy to clipboardErrorCopied

负载均衡功能

多次调用http://localhost:8801/user-service/user/1进行测试,可以发现运行在8201和8202的user-service服务交替打印如下信息。

2019-10-0510:31:58.738  INFO11520---[nio-8202-exec-5]c.macro.cloud.controller.UserController:根据id获取用户信息,用户名称为:macro2019-10-0510:32:00.356  INFO11520---[nio-8202-exec-6]c.macro.cloud.controller.UserController:根据id获取用户信息,用户名称为:macroCopy to clipboardErrorCopied

配置访问前缀

我们可以通过以下配置来给网关路径添加前缀,此处添加了/proxy前缀,这样我们需要访问http://localhost:8801/proxy/user-service/user/1才能访问到user-service中的接口。

zuul:

  prefix: /proxy #给网关路由添加前缀Copy to clipboardErrorCopied

Header过滤及重定向添加Host

Zuul在请求路由时,默认会过滤掉一些敏感的头信息,以下配置可以防止路由时的Cookie及Authorization的丢失:

zuul:

  sensitive-headers: Cookie,Set-Cookie,Authorization #配置过滤敏感的请求头信息,设置为空就不会过滤Copy to clipboardErrorCopied

Zuul在请求路由时,不会设置最初的host头信息,以下配置可以解决:

zuul:

  add-host-header: true #设置为true重定向是会添加host请求头Copy to clipboardErrorCopied

查看路由信息

我们可以通过SpringBoot Actuator来查看Zuul中的路由信息。

在pom.xml中添加相关依赖:

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId></dependency>Copy to clipboardErrorCopied

修改application.yaml配置文件,开启查看路由的端点:

management:

  endpoints:

    web:

      exposure:

        include: 'routes'Copy to clipboardErrorCopied

通过访问http://localhost:8801/actuator/routes查看简单路由信息:

通过访问http://localhost:8801/actuator/routes/details查看详细路由信息:

过滤器

路由与过滤是Zuul的两大核心功能,路由功能负责将外部请求转发到具体的服务实例上去,是实现统一访问入口的基础,过滤功能负责对请求过程进行额外的处理,是请求校验过滤及服务聚合的基础。

过滤器类型

Zuul中有以下几种典型的过滤器类型。

pre:在请求被路由到目标服务前执行,比如权限校验、打印日志等功能;

routing:在请求被路由到目标服务时执行,这是使用Apache HttpClient或Netflix Ribbon构建和发送原始HTTP请求的地方;

post:在请求被路由到目标服务后执行,比如给目标服务的响应添加头信息,收集统计数据等功能;

error:请求在其他阶段发生错误时执行。

过滤器的生命周期

下图描述了一个HTTP请求到达API网关后,如何在各种不同类型的过滤器中流转的过程。

自定义过滤器

接下来我们自定义一个过滤器来演示下过滤器的作用。

添加PreLogFilter类继承ZuulFilter

这是一个前置过滤器,用于在请求路由到目标服务前打印请求日志。

/**

* Created by macro on 2019/9/9.

*/@ComponentpublicclassPreLogFilterextendsZuulFilter{privateLoggerLOGGER=LoggerFactory.getLogger(this.getClass());/**

    * 过滤器类型,有pre、routing、post、error四种。

    */@OverridepublicStringfilterType(){return"pre";}/**

    * 过滤器执行顺序,数值越小优先级越高。

    */@OverridepublicintfilterOrder(){return1;}/**

    * 是否进行过滤,返回true会执行过滤。

    */@OverridepublicbooleanshouldFilter(){returntrue;}/**

    * 自定义的过滤器逻辑,当shouldFilter()返回true时会执行。

    */@OverridepublicObjectrun()throwsZuulException{RequestContextrequestContext=RequestContext.getCurrentContext();HttpServletRequestrequest=requestContext.getRequest();Stringhost=request.getRemoteHost();Stringmethod=request.getMethod();Stringuri=request.getRequestURI();LOGGER.info("Remote host:{},method:{},uri:{}",host,method,uri);returnnull;}}Copy to clipboardErrorCopied

过滤器功能演示

添加过滤器后,我们访问http://localhost:8801/user-service/user/1测试下,会打印如下日志。

2019-10-0515:13:10.232  INFO11040---[nio-8801-exec-7]com.macro.cloud.filter.PreLogFilter:Remote host:0:0:0:0:0:0:0:1,method:GET,uri:/user-service/user/1Copy to clipboardErrorCopied

核心过滤器

过滤器名称过滤类型优先级过滤器的作用

ServletDetectionFilterpre-3检测当前请求是通过DispatcherServlet处理运行的还是ZuulServlet运行处理的。

Servlet30WrapperFilterpre-2对原始的HttpServletRequest进行包装。

FormBodyWrapperFilterpre-1将Content-Type为application/x-www-form-urlencoded或multipart/form-data的请求包装成FormBodyRequestWrapper对象。

DebugFilterroute1根据zuul.debug.request的配置来决定是否打印debug日志。

PreDecorationFilterroute5对当前请求进行预处理以便执行后续操作。

RibbonRoutingFilterroute10通过Ribbon和Hystrix来向服务实例发起请求,并将请求结果进行返回。

SimpleHostRoutingFilterroute100只对请求上下文中有routeHost参数的进行处理,直接使用HttpClient向routeHost对应的物理地址进行转发。

SendForwardFilterroute500只对请求上下文中有forward.to参数的进行处理,进行本地跳转。

SendErrorFilterpost0当其他过滤器内部发生异常时的会由它来进行处理,产生错误响应。

SendResponseFilterpost1000利用请求上下文的响应信息来组织请求成功的响应内容。

禁用过滤器

我们可以对过滤器进行禁用的配置,配置格式如下:

zuul:

  filterClassName:

    filter:

      disable: true Copy to clipboardErrorCopied

以下是禁用PreLogFilter的示例配置:

zuul:

  PreLogFilter:

    pre:

      disable: true Copy to clipboardErrorCopied

Ribbon和Hystrix的支持

由于Zuul自动集成了Ribbon和Hystrix,所以Zuul天生就有负载均衡和服务容错能力,我们可以通过Ribbon和Hystrix的配置来配置Zuul中的相应功能。

可以使用Hystrix的配置来设置路由转发时HystrixCommand的执行超时时间:

hystrix:

  command: #用于控制HystrixCommand的行为

    default:

      execution:

        isolation:

          thread:

            timeoutInMilliseconds: 1000 #配置HystrixCommand执行的超时时间,执行超过该时间会进行服务降级处理Copy to clipboardErrorCopied

可以使用Ribbon的配置来设置路由转发时请求连接及处理的超时时间:

ribbon: #全局配置

  ConnectTimeout: 1000 #服务请求连接超时时间(毫秒)

  ReadTimeout: 3000 #服务请求处理超时时间(毫秒)Copy to clipboardErrorCopied

常用配置

zuul:

  routes: #给服务配置路由

    user-service:

      path: /userService/**

    feign-service:

      path: /feignService/**

  ignored-services: user-service,feign-service #关闭默认路由配置

  prefix: /proxy #给网关路由添加前缀

  sensitive-headers: Cookie,Set-Cookie,Authorization #配置过滤敏感的请求头信息,设置为空就不会过滤

  add-host-header: true #设置为true重定向是会添加host请求头

  retryable: true # 关闭重试机制

  PreLogFilter:

    pre:

      disable: false #控制是否启用过滤器Copy to clipboardErrorCopied

使用到的模块

springcloud-learning

├── eureka-server -- eureka注册中心

├── user-service -- 提供User对象CRUD接口的服务

├── feign-service -- feign服务调用测试服务

└── zuul-proxy -- zuul作为网关的测试服务

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