Spring Cloud Zuul 微服务网关

Zuul is the front door for all requests from devices and web sites to the backend of the Netflix streaming application.

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Zuul 是从设备和网站到后端应用程序或服务的所有请求的入口，为内部服务提供了可配置的对外URL到服务的映射关系。

Zuul 网关提供了如下功能：

1、路由转发：接收一切外界请求，转发到后端的微服务上去；

2、过滤器Filter：在服务网关中可以完成一系列的横切功能，例如权限校验、限流以及监控等，这些都可以通过过滤器完成（其实路由转发也是通过过滤器实现的）。

Zuul Server 工程中需要引入的依赖项

如果前端、移动端要调用后端系统，统一从Zuul网关进入，由Zuul网关转发请求给对应的服务

在Spring Boot主函数上通过注解 @EnableZuulProxy 来开启网关路由功能，这样可以将请求转发到对应的服务。 按照约定, 一个ID为"client"的服务会收到 /client 请求路径的代理请求(前缀会被剥离)。

Zuul使用Ribbon定位服务注册中的实例, 并且所有的请求都在hystrix的command中执行, 所以失败信息将会展现在Hystrix Dashboard中, 并且一旦断路器打开, 代理请求将不会尝试去链接服务。

如下是Eureka，Zuul，Ribbon 交互图：

go语言实现一个简单的简单网关

网关=反向代理+负载均衡+各种策略，技术实现也有多种多样，有基于 nginx 使用 lua 的实现，比如 openresty、kong；也有基于 zuul 的通用网关；还有就是 golang 的网关，比如 tyk。

这篇文章主要是讲如何基于 golang 实现一个简单的网关。

转自： troy.wang/docs/golang/posts/golang-gateway/

整理：go语言钟文文档:

启动两个后端 web 服务（代码）

这里使用命令行工具进行测试

具体代码

直接使用基础库 httputil 提供的NewSingleHostReverseProxy即可，返回的reverseProxy对象实现了serveHttp方法，因此可以直接作为 handler。

具体代码

director中定义回调函数，入参为*http.Request，决定如何构造向后端的请求，比如 host 是否向后传递，是否进行 url 重写，对于 header 的处理，后端 target 的选择等，都可以在这里完成。

director在这里具体做了：

modifyResponse中定义回调函数，入参为*http.Response，用于修改响应的信息，比如响应的 Body，响应的 Header 等信息。

最终依旧是返回一个ReverseProxy，然后将这个对象作为 handler 传入即可。

参考 2.2 中的NewSingleHostReverseProxy，只需要实现一个类似的、支持多 targets 的方法即可，具体实现见后面。

作为一个网关服务，在上面 2.3 的基础上，需要支持必要的负载均衡策略，比如：

随便 random 一个整数作为索引，然后取对应的地址即可，实现比较简单。

具体代码

使用curIndex进行累加计数，一旦超过 rss 数组的长度，则重置。

具体代码

轮询带权重，如果使用计数递减的方式，如果权重是5,1,1那么后端 rs 依次为a,a,a,a,a,b,c,a,a,a,a…，其中 a 后端会瞬间压力过大；参考 nginx 内部的加权轮询，或者应该称之为平滑加权轮询，思路是：

后端真实节点包含三个权重：

操作步骤：

具体代码

一致性 hash 算法，主要是用于分布式 cache 热点/命中问题；这里用于基于某 key 的 hash 值，路由到固定后端，但是只能是基本满足流量绑定，一旦后端目标节点故障，会自动平移到环上最近的那么个节点。

实现：

具体代码

每一种不同的负载均衡算法，只需要实现添加以及获取的接口即可。

然后使用工厂方法，根据传入的参数，决定使用哪种负载均衡策略。

具体代码

作为网关，中间件必不可少，这类包括请求响应的模式，一般称作洋葱模式，每一层都是中间件，一层层进去，然后一层层出来。

中间件的实现一般有两种，一种是使用数组，然后配合 index 计数；一种是链式调用。

具体代码

微服务核心组件 Zuul 网关原理剖析

Zuul 网关是具体核心业务服务的看门神，相比具体实现业务的系统服务来说它是一个边缘服务，主要提供动态路由，监控，弹性，安全性等功能。在分布式的微服务系统中，系统被拆为了多套系统，通过zuul网关来对用户的请求进行路由，转发到具体的后台服务系统中。

本 Chat 主要内容如下：

网关是具体核心业务服务的看门神，相比具体实现业务的系统服务来说它是一个边缘服务，主要提供动态路由，监控，弹性，安全性等功能，下面我们从单体应用到多体应用的演化过程来讲解网关的演化历程。

一般业务系统发展历程都是基本相似的，从单体应用到多应用，从本地调用到远程调用。对应单体应用架构模式（如下图1），由于只需一个应用，所有业务模块的功能都打包为了一个 War 包进行部署，这样可以减少机器资源和部署的繁琐。

图1 单体应用

在单体应用中，网关模块是和应用部署到同一个jvm进程里面的，当外部移动设备或者web站点访问单体应用的功能时候，请求是先被应用的网关模块拦截的，网关模块对请求进行鉴权、限流等动作后在把具体的请求转发到当前应用对应的模块进行处理。

随着业务的发展，网站的流量会越来越大，在单体应用中简单的通过加机器的方式可以带来的承受流量冲击的能力也越来越低，这时候就会考虑根据业务将单体应用拆成若干个功能独立的应用，单体应用拆为多个应用后，由于不同的应用开发对应的功能，所以多应用开发之间可以独立开发而不用去理解对方的业务，另外不同的应用模块只承受对应业务流量的压力，不会对其他应用模块造成影响，这时候多体的分布式系统就出现了，如下图2。

图2 多体应用

如上图在多体应用中业务模块A和B单独起了个应用，每个应用里面有自己的网关模块，如果业务模块多了，那么每个应用都有自己的网关模块，这样复用性不好，所以可以考虑把网关模块提起出来，单独作为一个应用来做服务路由，如下图3：

如上图当移动设备发起请求时候是具体发送到网关应用的，经过鉴权后请求会被转发到具体的后端服务应用上，对应前端移动设备来说他们不在乎也不知道后端服务器应用是一个还是多个，他们只能感知到网关应用的存在。

Zuul是Netflix开源的一个网关组件，在Netflix内部系统中Zuul被用来作为内部系统的门面，如下图是Zuul在Netflix内部使用的一个架构图：

如上图最上层的移动设备或者网站首先通过aws负载均衡器把请求路由到zuul网关上，zuul网关则负责把请求路由到具体的后端service上。

Zuul开源地址

Zuul网关的核心是一系列的过滤器，这些过滤器可以对请求或者响应结果做一系列过滤，Zuul 提供了一个框架可以支持动态加载，编译，运行这些过滤器，这些过滤器是使用责任链方式顺序对请求或者响应结果进行处理的，这些过滤器直接不会直接进行通信，但是通过责任链传递的RequestContext参数可以共享一些东西。

虽然Zuul 支持任何可以在jvm上跑的语言，但是目前zuul的过滤器只能使用Groovy脚本来编写。编写好的过滤器脚本一般放在zuul服务器的固定目录，zuul服务器会开启一个线程定时去轮询被修改或者新增的过滤器，然后动态进行编译，加载到内存，然后等后续有请求进来，新增或者修改后的过滤器就会生效了。

在zuul中过滤器分为四种：

如下图为zuul1.0的工作原理：

如上图，当zuul接受到请求后，首先会由前置过滤器进行处理，然后在由路由过滤器具体把请求转发到后端应用，然后在执行后置过滤器把执行结果写会到请求方，当上面任何一个类型过滤器执行出错时候执行该过滤器。

本节作者使用zuul的版本：

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....

总结：zuul1.0时候当zuul接受到一个请求后会同步执行前置过滤器、路由过滤器、后置过滤器，等执行完毕后在同步把结果返回为调用方，调用方在整个过程中是阻塞的。其实SpringBoot集成的zuul就是自己实现了个前置过滤器做选择路由，然后自己实现了个路由过滤器根据前置过滤器选择的路由具体做路由转发。

Netty作为高性能异步网络通讯框架，在dubbo，rocketmq,sofa等知名开源框架中都有使用，如下图zuul2.0使用netty server作为网关监听服务器监听客户端发来的请求，然后把请求转发到前置过滤器（inbound filters）进行处理，处理完毕后在把请求使用netty client代理到具体的后端服务器进行处理，处理完毕后在把结果交给后者过滤器（outbound filters）进行处理，然后把处理结果通过nettyServer写回客户端。

...

总: 在zuul1.0时候客户端发起的请求后需要同步等待zuul网关返回，zuul网关这边对每个请求会分派一个线程来进行处理，这会导致并发请求数量有限。而zuul2.0使用netty作为异步通讯，可以大大加大并发请求量。

服务网关Zuul

在前面的学习中，我们使用Spring Cloud实现微服务的架构基本成型，大致是这样的：

我们使用Spring Cloud Netflix中的Eureka实现了服务注册中心以及服务注册与发现；而服务间通过Ribbon或Feign实现服务的消费以及负载均衡；为了使得服务集群更为健壮，使用Hystrix的熔断机制 来避免在微服务架构中个别服务出现异常时引起的故障蔓延。

在该架构中，我们的服务集群包括：内部服务Service A和Service B，他们都会注册与订阅服务至Eureka Server，而Open Servc时一个对外的服务，通过负载均衡公开至服务调用方。我们把焦点聚集在对外服务这块，这种实现方式是否合理，有没有更好的实现方式呢？

这种架构不足之处：

对于上面的问题，最好的解决方法是——服务网关。

为了解决上面的问题，我们需要将权限控制这样的东西从我们的服务单元中抽离出去，而最适合这些逻辑的地方就是处于对外访问最前端的地方，我们需要一个更加强大的负载均衡器——服务网关。

服务网关是微服务架构中不可或缺的的部分。通过服务网关统一向外系统提供REST API的过程中，除了具备服务路由、负载均衡之外，它还具备了权限控制等功能。Spring Cloud NetFlix中的Zuul就具备这样的功能。

Zuul是NetFlix开源的微服务网关，它可以和Eureka、Ribbon、Hystrix等组件配合使用。Zuul的核心是一些列的过滤器，这些过滤器可以完成以下功能。

Spring Cloud对Zuul进行了整合与增强。目前，Zuul使用的默认HTTP客户端是Apache HTTP Client，也可以使用使用其他的。

使用Zuul之后的架构如图所示：

从图中可以看出，客户端请求微服务时，先经过Zuul之后再请求，这样就可以将一些类似于校验的业务逻辑放到zuul中去完成，而微服务本身只需要关注自己的业务逻辑即可。

首先新建一个gateway模块，并且导入相关的依赖

然后再编写启动类增加@EnableZuulProxy注解。

接着编写application.yml文件，并添加路由规则

然后启动测试，发现可以通过zuul访问到商品微服务地址

在上面的配置中，我们通过路由规则的配置，访问到了商品微服务。但是如果商品微服务的地址发生变化，我们要修改配置问题。所以，我们应该通过走Eureka注册中心来获取地址。首先，我们需要添加Eureka依赖。

然后修改application.yml配置文件，将自己注册到注册中心。

随后，通过测试发现可以通过zuul访问商品微服务，一切正常。

过滤器是Zuul的重要组件。在我们的一般的单体应用中，也会使用过滤器过滤请求，或者完成相关的权限配置等，例如shiro框架就是用过滤器管理权限的。Zuul中的过滤器名为ZuulFilter：

ZuulFilter是一个抽象类，其实现类需要实现4个方法：

过滤器的执行流程如图所示：

需求：通过编写过滤器实现用户是否登录的检查

实现：通过判断请求中是否有token，如果有认为就是已经登录的，如果没有就认为时非法请求，响应401.

接下来，我们需要编写一个UserLoginZuulFilter，逻辑如下：

随后，我们打开浏览器进行测试，可以看到过滤器已经生效：

网页名称：zuul网关go语言 go 网关
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