新手建什么网站赚钱,北京建王园林工程有限公司,网站构建计划,合肥企业网站建设专家1. 需求背景 在微服务架构中#xff0c;通常一个系统会被拆分为多个微服务#xff0c;面对这么多微服务客户端应该如何去调用呢#xff1f; 如果根据每个微服务的地址发起调用#xff0c;存在如下问题#xff1a; 1.客户端多次请求不同的微服务#xff0c;会增加客户端…1. 需求背景 在微服务架构中通常一个系统会被拆分为多个微服务面对这么多微服务客户端应该如何去调用呢 如果根据每个微服务的地址发起调用存在如下问题 1.客户端多次请求不同的微服务会增加客户端代码和配置的复杂性维护成本比价高 2.认证复杂每个微服务可能存在不同的认证方式客户端去调用要去适配不同的认证 3.存在跨域的请求调用链有一定的相对复杂性防火墙 / 浏览器不友好的协议 4.难以重构随着项目的迭代可能需要重新划分微服务 为了解决上面的问题微服务引入了 API 网关 的概念 API 网关为微服务架构的系统提供简单、有效且 统一的 API 路由管理作为系统的统一入口 提供内部服务的路由中转给客户端提供统一的服务可 以实现一些和业务没有耦合的公用逻辑主要功能包含认证、鉴权、路由转发、安全策略、防刷、流 量控制、监控日志等。 2. 什么是Spring Cloud Gateway Spring Cloud Gateway 是Spring Cloud官方推出的第二代网关框架定位于取代 Netflix Zuul。Spring Cloud Gateway 旨在为微服务架构提供一种简单且有效的 API 路由的管理方式并基于 Filter 的方式提供网关的基本功能例如说安全认证、监控、限流等等。 Spring Cloud Gateway 是由 WebFlux Netty Reactor 实现的响应式的 API 网关。它不能在传统的 servlet 容器中工作也不能构建成 war 包。 官网文档Spring Cloud Gateway 1.2 核心概念 路由route) 路由是网关中最基础的部分路由信息包括一个ID、一个目的URI、一组断言工厂、一组Filter组成。 断言(predicates) Java8中的断言函数SpringCloud Gateway中的断言函数类型是Spring5.0框架中的ServerWebExchange。断言函数允许开发者去定义匹配Http request中的任何信息比如请求头和参数等。如果断言为真则说明请求的URL和配置的路由匹配。 过滤器Filter) SpringCloud Gateway中的filter分为Gateway FilIer和Global Filter。Filter可以对请求和响应进行处理。 1.2 工作原理 Spring Cloud Gateway 的工作原理跟 Zuul 的差不多最大的区别就是 Gateway 的 Filter 只有 pre 和 post 两种。 客户端向 Spring Cloud Gateway 发出请求如果请求与网关程序定义的路由匹配则该请求就会被发送到网关 Web 处理程序此时处理程序运行特定的请求过滤器链。 过滤器之间用虚线分开的原因是过滤器可能会在发送代理请求的前后执行逻辑。所有 pre 过滤器逻辑先执行然后执行代理请求代理请求完成后执行 post 过滤器逻辑。 3. Spring Cloud Gateway实战 3.1 微服务快速接入Spring Cloud Gateway 1) 引入依赖 !-- gateway网关 --
dependencygroupIdorg.springframework.cloud/groupIdartifactIdspring-cloud-starter-gateway/artifactId
/dependency!-- nacos服务注册与发现 --
dependencygroupIdcom.alibaba.cloud/groupIdartifactIdspring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery/artifactId
/dependencydependencygroupIdorg.springframework.cloud/groupIdartifactIdspring-cloud-loadbalancer/artifactId
/dependency 注意gateway会和spring-webmvc的依赖冲突需要排除spring-webmvc 2) 编写yml配置文件 spring:application:name: mall-gateway#配置nacos注册中心地址cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848gateway:#设置路由路由id、路由到微服务的uri、断言routes:- id: order_route #路由ID全局唯一建议配置服务名uri: lb://mall-order #lb 整合负载均衡器loadbalancerpredicates:- Path/order/** # 断言路径相匹配的进行路由- id: user_route #路由ID全局唯一建议配置服务名uri: lb://mall-user #lb 整合负载均衡器loadbalancerpredicates:- Path/user/** # 断言路径相匹配的进行路由 3测试 http://localhost:8888/order/findOrderByUserId/1 3.2 路由断言工厂Route Predicate Factories配置 predicates路由断言判断请求是否符合要求符合则转发到路由目的地。application.yml配置文件中写的断言规则只是字符串这些字符串会被Predicate Factory读取并处理转变为路由判断的条件 文档Spring Cloud Gateway 通过网关启动日志可以查看内置路由断言工厂 3.2.1 路径匹配 spring:cloud:gateway:#设置路由路由id、路由到微服务的uri、断言routes:- id: order_route #路由ID全局唯一uri: lb://mall-order #目标微服务的请求地址和端口predicates:# 测试http://localhost:8888/order/findOrderByUserId/1- Path/order/** # 断言路径相匹配的进行路由 3.2.2 Header匹配 spring:cloud:gateway:#设置路由路由id、路由到微服务的uri、断言routes:- id: order_route #路由ID全局唯一uri: lb://mall-order #目标微服务的请求地址和端口predicates:- Path/order/** # 断言路径相匹配的进行路由# Header匹配 请求中带有请求头名为 x-request-id其值与 \d 正则表达式匹配- HeaderX-Request-Id, \d 测试 3.3 过滤器工厂 GatewayFilter Factories配置 GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理 Spring Cloud Gateway 3.3.1 添加请求头 需求给所有进入mall-order的请求添加一个请求头X-Request-colorred。 只需要修改gateway服务的application.yml文件添加路由过滤即可 spring:cloud:gateway:#设置路由路由id、路由到微服务的uri、断言routes:- id: order_route #路由ID全局唯一uri: http://localhost:8020 #目标微服务的请求地址和端口#配置过滤器工厂filters:- AddRequestHeaderX-Request-color, red #添加请求头 测试http://localhost:8888/order/testgateway GetMapping(/testgateway)
public String testGateway(HttpServletRequest request) throws Exception {log.info(gateWay获取请求头X-Request-colorrequest.getHeader(X-Request-color));return success;
}
GetMapping(/testgateway2)
public String testGateway(RequestHeader(X-Request-color) String color) throws Exception {log.info(gateWay获取请求头X-Request-colorcolor);return success;
} 3.3.2 添加请求参数 spring:cloud:gateway:#设置路由路由id、路由到微服务的uri、断言routes:- id: order_route #路由ID全局唯一uri: http://localhost:8020 #目标微服务的请求地址和端口#配置过滤器工厂filters:- AddRequestParametercolor, blue # 添加请求参数 测试http://localhost:8888/order/testgateway3 GetMapping(/testgateway3)
public String testGateway3(RequestParam(color) String color) throws Exception {log.info(gateWay获取请求参数color:color);return success;
} 3.3.3 自定义过滤器工厂 继承AbstractNameValueGatewayFilterFactory且我们的自定义名称必须要以GatewayFilterFactory结尾并交给spring管理。 Component
Slf4j
public class CheckAuthGatewayFilterFactory extends AbstractNameValueGatewayFilterFactory {Overridepublic GatewayFilter apply(NameValueConfig config) {return (exchange, chain) - {log.info(调用CheckAuthGatewayFilterFactory config.getName() : config.getValue());return chain.filter(exchange);};}
} 配置自定义的过滤器工厂 spring:cloud:gateway:#设置路由路由id、路由到微服务的uri、断言routes:- id: order_route #路由ID全局唯一uri: http://localhost:8020 #目标微服务的请求地址和端口#配置过滤器工厂filters:- CheckAuthfox,男 #自定义过滤器工厂 测试 3.4 全局过滤器Global Filters配置 全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应与GatewayFilter的作用一样。 GatewayFilter网关过滤器需要通过spring.cloud.routes.filters配置在具体的路由下只作用在当前特定路由上也可以通过配置spring.cloud.default-filters让它作用于全局路由上。GlobalFilter全局过滤器不需要再配置文件中配置作用在所有的路由上最终通过GatewayFilterAdapter包装成GatewayFilterChain能够识别的过滤器。 Spring Cloud Gateway 3.4.1 ReactiveLoadBalancerClientFilter ReactiveLoadBalancerClientFilter 会查看exchange的属性ServerWebExchangeUtils.GATEWAY_REQUEST_URL_ATTR的值一个URI比如lb://mall-order/order/testgateway2?colorblue如果该值的scheme是 lb比如lb://myservice 它将会使用Spring Cloud的LoadBalancerClient 来将 myservice 解析成实际的host和port。 其实就是用来整合负载均衡器loadbalancer的 spring:cloud:gateway:routes:- id: order_routeuri: lb://mall-orderpredicates:- Path/order/** 3.4.2 自定义全局过滤器 自定义全局过滤器定义方式是实现GlobalFilter接口。每一个过滤器都必须指定一个int类型的order值order值越小过滤器优先级越高执行顺序越靠前。GlobalFilter通过实现Ordered接口来指定order值 Component
Slf4j
public class CheckAuthFilter implements GlobalFilter, Ordered {Overridepublic MonoVoid filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {//获取tokenString token exchange.getRequest().getHeaders().getFirst(token);if (null token) {log.info(token is null);ServerHttpResponse response exchange.getResponse();response.getHeaders().add(Content-Type,application/json;charsetUTF-8);// 401 用户没有访问权限response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);byte[] bytes HttpStatus.UNAUTHORIZED.getReasonPhrase().getBytes();DataBuffer buffer response.bufferFactory().wrap(bytes);// 请求结束不继续向下请求return response.writeWith(Mono.just(buffer));}//TODO 校验token进行身份认证log.info(校验token);return chain.filter(exchange);}Overridepublic int getOrder() {return 2;}
} 3.5 Gateway跨域资源共享配置CORS Configuration 在前端领域中跨域是指浏览器允许向服务器发送跨域请求从而克服Ajax只能同源使用的限制。 同源策略Same Orgin Policy是一种约定它是浏览器核心也最基本的安全功能它会阻止一个域的js脚本和另外一个域的内容进行交互如果缺少了同源策略浏览器很容易受到XSS、CSRF等攻击。所谓同源即在同一个域就是两个页面具有相同的协议protocol、主机host和端口号port。 CORS 跨源资源共享CORS - HTTP | MDN 测试代码 测试结果 如何解决gateway跨域问题 通过yml配置的方式 Spring Cloud Gateway spring:cloud:gateway:globalcors:cors-configurations:[/**]:allowedOrigins: *allowedMethods:- GET- POST- DELETE- PUT- OPTION 通过 java 配置的方式 Configurationpublic class CorsConfig {Beanpublic CorsWebFilter corsFilter() {CorsConfiguration config new CorsConfiguration();config.addAllowedMethod(*);config.addAllowedOrigin(*);config.addAllowedHeader(*);UrlBasedCorsConfigurationSource source new
UrlBasedCorsConfigurationSource(new PathPatternParser());source.registerCorsConfiguration(/**, config);return new CorsWebFilter(source);}} 3.6 Gateway基于redislua脚本限流 spring cloud 官方提供了 RequestRateLimiter 过滤器工厂基于 redislua 脚本方式采用令牌桶算法实现了限流。 https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/current/reference/html/#the-requestratelimiter-gatewayfilter-factory 请求不被允许时返回状态 HTTP 429 - Too Many Requests 。 1添加依赖
dependencygroupIdorg.springframework.boot/groupIdartifactIdspring-boot-starter-data-redis-reactive/artifactId/dependencydependencygroupIdorg.apache.commons/groupIdartifactIdcommons-pool2/artifactId
/dependency
2修改 application.yml 添加redis配置和RequestRateLimiter过滤器工厂配置 spring:application:name: mall-gatewaydata:#配置redis地址redis:host: localhostport: 6379database: 0timeout: 5000lettuce:pool:max-active: 200max-wait: 10000max-idle: 100min-idle: 10#配置nacos注册中心地址cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848gateway:#设置路由路由id、路由到微服务的uri、断言routes:- id: order_route #路由ID全局唯一建议配置服务名# 测试 http://localhost:8888/order/findOrderByUserId/1uri: lb://mall-order #lb 整合负载均衡器ribbon,loadbalancerpredicates:- Path/order/** # 断言路径相匹配的进行路由#配置过滤器工厂filters:- name: RequestRateLimiter #限流过滤器args:redis-rate-limiter.replenishRate: 1 #令牌桶每秒填充速率redis-rate-limiter.burstCapacity: 2 #令牌桶的总容量key-resolver: #{keyResolver} #使用SpEL表达式从Spring容器中获取Bean对象 3) 配置keyResolver可以指定限流策略比如url限流参数限流ip限流等等 Bean
KeyResolver keyResolver() {//url限流return exchange - Mono.just(exchange.getRequest().getURI().getPath());//参数限流//return exchange - Mono.just(exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst(user));
} 4) 测试 url限流http://localhost:8888/order/findOrderByUserId/1 参数限流http://localhost:8888/order/findOrderByUserId/1?userfox 3.7 Gateway整合sentinel限流 从 1.6.0 版本开始Sentinel 提供了 Spring Cloud Gateway 的适配模块可以提供两种资源维度的限流 route 维度即在 Spring 配置文件中配置的路由条目资源名为对应的 routeId自定义 API 维度用户可以利用 Sentinel 提供的 API 来自定义一些 API 分组 sentinel网关流控api-gateway-flow-control | Sentinel 3.7.1 Gateway整合sentinel实现网关限流 1引入依赖 !-- gateway接入sentinel --
dependencygroupIdcom.alibaba.cloud/groupIdartifactIdspring-cloud-alibaba-sentinel-gateway/artifactId
/dependencydependencygroupIdcom.alibaba.cloud/groupIdartifactIdspring-cloud-starter-alibaba-sentinel/artifactId
/dependency 2添加yml配置接入sentinel dashboard通过sentinel控制台配置网关流控规则 server:port: 8888
spring:application:name: mall-gateway-sentinel-demomain:allow-bean-definition-overriding: true#配置nacos注册中心地址cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848sentinel:transport:# 添加sentinel的控制台地址dashboard: 127.0.0.1:8080gateway:#设置路由路由id、路由到微服务的uri、断言routes:- id: order_route #路由ID全局唯一建议配合服务名uri: lb://mall-order #lb 整合负载均衡器loadbalancerpredicates:- Path/order/**- id: user_routeuri: lb://mall-user #lb 整合负载均衡器loadbalancerpredicates:- Path/user/** 注意基于SpringBoot3的 Spring Cloud Gateway和Sentinel还存在兼容性问题等待Sentinel官方对最新的Gateway适配包更新 3.7.2 Sentinel网关流控实现原理 当通过 GatewayRuleManager 加载网关流控规则GatewayFlowRule时无论是否针对请求属性进行限流Sentinel 底层都会将网关流控规则转化为热点参数规则ParamFlowRule存储在 GatewayRuleManager 中与正常的热点参数规则相隔离。转换时 Sentinel 会根据请求属性配置为网关流控规则设置参数索引idx并同步到生成的热点参数规则中。 外部请求进入 API Gateway 时会经过 Sentinel 实现的 filter其中会依次进行 路由/API 分组匹配、请求属性解析和参数组装。Sentinel 会根据配置的网关流控规则来解析请求属性并依照参数索引顺序组装参数数组最终传入 SphU.entry(res, args) 中。Sentinel API Gateway Adapter Common 模块向 Slot Chain 中添加了一个 GatewayFlowSlot专门用来做网关规则的检查。GatewayFlowSlot 会从 GatewayRuleManager 中提取生成的热点参数规则根据传入的参数依次进行规则检查。若某条规则不针对请求属性则会在参数最后一个位置置入预设的常量达到普通流控的效果。
