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springboot2.0下的zuul路由网关初探

Easter79

2021-10-12

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Zuul作为微服务系统的网关组件，用于构建边界服务，致力于动态路由、过滤、监控、弹性伸缩和安全。

为什么需要Zuul

Zuul、Ribbon以及Eureka结合可以实现智能路由和负载均衡的功能；网关将所有服务的API接口统一聚合，统一对外暴露。外界调用API接口时，不需要知道微服务系统中各服务相互调用的复杂性，保护了内部微服务单元的API接口；网关可以做用户身份认证和权限认证，防止非法请求操作API接口；网关可以实现监控功能，实时日志输出，对请求进行记录；网关可以实现流量监控，在高流量的情况下，对服务降级；API接口从内部服务分离出来，方便做测试。

Zuul通过Servlet来实现，通过自定义的ZuulServlet来对请求进行控制。核心是一系列过滤器，可以在Http请求的发起和响应返回期间执行一系列过滤器。Zuul采取了动态读取、编译和运行这些过滤器。过滤器之间不能直接通信，而是通过RequestContext对象来共享数据，每个请求都会创建一个RequestContext对象。

Zuul生命周期如下图。 当一个客户端Request请求进入Zuul网关服务时，网关先进入”pre filter“，进行一系列的验证、操作或者判断。然后交给”routing filter“进行路由转发，转发到具体的服务实例进行逻辑处理、返回数据。当具体的服务处理完成后，最后由”post filter“进行处理，该类型的处理器处理完成之后，将Request信息返回客户端。 

Zuul是Netflix出品的一个基于JVM路由和服务端的负载均衡器.

　　Zuul功能：

  • 认证
  • 压力测试
  • 金丝雀测试
  • 动态路由
  • 负载削减
  • 安全
  • 静态响应处理
  • 主动/主动交换管理

Zuul的规则引擎允许通过任何JVM语言来编写规则和过滤器, 支持基于Java和Groovy的构建。

现在我们简单的先搭建一个网关服务器

首先单独建一个项目，用来做网关服务器

引入相关的主要jar包：

1<dependency>
2    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
3    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
4</dependency>
5<dependency>
6    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
7    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
8</dependency>

引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-client的目的是本身通过url映射的方式来实现zuul的转发有局限性，比如每增加一个服务就需要配置一条内容，另外后端的服务如果是动态来提供，就不能采用这种方案来配置了。实际上在实现微服务架构时，服务名与服务实例地址的关系在eureka server中已经存在了，所以只需要将Zuul注册到eureka server上去发现其他服务，就可以实现对serviceId的映射。

加入yml的配置文件，主要用来连接eureka，及配置网关路由规则

1server:
2  port: 8088
3spring.application.name: startGateway
4eureka:
5  client:
6    service-url: 
7      defaultZone: http://root:root@localhost:10000/eureka
8zuul.routes.three.path: /three/**
9zuul.routes.three.service-id: three
10zuul.routes.three.stripPrefix: false
11zuul.routes.five.path: /five/**
12zuul.routes.five.service-id: five
13zuul.routes.five.stripPrefix: false

这边有个坑：

    设置 zuul.prefix 可以为所有的匹配增加前缀, 例如 /api,代理前缀默认会从请求路径中移除(通过 zuul.stripPrefix=false 可以关闭这个功能).

  1. 反响代理配置  
  2. 这里的配置类似nginx的反向代理  
  3. 当请求/api/**会直接交给listOfServers配置的服务器处理  
  4. 当stripPrefix=true的时候 （http://127.0.0.1:3333/api/user/list -> http://192.168.1.100:8080/user/list）  
  5. 当stripPrefix=false的时候（http://127.0.0.1:5555/api/user/list -> http://192.168.1.100:8080/api/user/list）  
  6. zuul.routes.api.path=/api/**  
  7. zuul.routes.api.stripPrefix=false  
  8. api.ribbon.listOfServers=192.168.1.100:8080,192.168.1.101:8080,192.168.1.102:8080

你也可以在指定服务中关闭这个功能:

1zuul.routes.five.path: /five/**
2zuul.routes.five.service-id: five
3zuul.routes.five.stripPrefix: false

在这个例子中, 请求"/five/a"将被跳转到"five"服务的"/five/a"上.如果不配置stripPrefix: false的话就会默认路由到/a上，忽略/five这个前缀，导致404找不到资源

之后在启动类上配置

1package cn.chinotan;
2
3import org.springframework.boot.SpringApplication;
4import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
5import org.springframework.cloud.client.SpringCloudApplication;
6import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
7import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;
8
9/**
10 * @program: test
11 * @description: 启动类
12 * @author: xingcheng
13 * @create: 2018-12-9 15:39
14 **/
15@SpringCloudApplication
16@EnableEurekaClient
17@EnableZuulProxy
18public class StartGateway {
19
20    public static void main(String[] args) {
21        SpringApplication.run(StartGateway.class, args);
22    }
23
24}

就完成了一个简单的网关路由

其中@EnableZuulProxy是@EnableZuulServer的加强，@SpringCloudApplication会包含@EnableEurekaClient，所以其实@EnableEurekaClient不需要写

之后在写两个测试controller进行路由判断：

1package cn.chinotan.controller;
2
3import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
4import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
5import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
6import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
7
8/**
9 * @program: test
10 * @description: zuul测试控制器
11 * @author: xingcheng
12 * @create: 2018-12-08 18:09
13 **/
14@RestController
15@RequestMapping("/five")
16public class ZuulTestFiveController {
17    
18    @GetMapping("/hello/{name}")
19    public String ZuulTestFive(@PathVariable("name") String name) {
20        return "hello " + name + "  this is ZuulTestFive";
21    }
22    
23}
24
25
26package cn.chinotan.controller;
27
28import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
29import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
30import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
31import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
32
33/**
34 * @program: test
35 * @description: zuul测试控制器
36 * @author: xingcheng
37 * @create: 2018-12-08 18:09
38 **/
39@RestController
40@RequestMapping("/three")
41public class ZuulTestThreeController {
42    
43    @GetMapping("/hello/{name}")
44    public String ZuulTestFive(@PathVariable("name") String name) {
45        return "hello " + name + " this is ZuulTestThree";
46    }
47    
48}

当然这些服务也得连接到euerka上，好让代理网关可以根据service-id进行服务发现

其中，euerka上的连接情况如下：

可以看到网关服务器的端口是8088，两个服务的网关是5555-five和3333-three

接下来，我们不直接请求提供服务的three和five服务器，而是请求网关代理

可以看到网关服务成功的路由了这两次请求

服务过滤

Zuul还有一个主要的功能，便是服务过滤，比如，用户在登录前，可以将服务请求过滤到指定的页面去。 
在项目中，新增一个MyFilter类。代码如下：

1@Component
2public class MyFilter extends ZuulFilter {
3    @Override
4    public String filterType() {
5        return FilterConstants.PRE_TYPE;
6    }
7
8    @Override
9    public int filterOrder() {
10        return 0;
11    }
12
13    @Override
14    public boolean shouldFilter() {
15        return true;
16    }
17
18    @Override
19    public Object run(){
20        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
21        HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
22        Object accessToken = request.getParameter("token");
23        if(accessToken == null) {
24            ctx.setSendZuulResponse(false);
25            ctx.setResponseStatusCode(401);
26            try {
27                ctx.getResponse().setHeader("Content-Type", "text/html;charset=UTF-8");
28                ctx.getResponse().getWriter().write("登录信息为空！");
29            }catch (Exception e){}
30            return null;
31        }
32        return null;
33    }
34}

其中，filterType方法，返回一个字符串代表过滤器的类型，在zuul中定义了四种不同生命周期的过滤器类型，具体如下：pre：路由之前 
routing：路由之时 
post： 路由之后 
error：发送错误调用 
filterOrder：过滤的顺序 
shouldFilter：这里可以写逻辑判断，是否要开启过滤 
run：过滤器的具体逻辑。可用很复杂，包括查sql，nosql去判断该请求到底有没有权限访问。
一般我们在使用时，不手打“pre”这些类型，而是通过调用Zuul中已写好的FilterConstants类，其中封装了所有的过滤器类型。这样可以避免打错字符而导致错误的发生。 
接下来，我们访问http://localhost:9005/feign/welcome?name=Cheng 显示：

登录信息为空！

在后面加上token，http://localhost:9005/feign/welcome?name=Cheng&token=111就可以正常访问了

类似的过滤器很多，我们可以自定义，从而实现统一的网关控制、监控、跨域、流量控制、负载均衡，身份认证，服务降级等等。

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