一、前言
随着业务的扩展，微服务会不对增加，相应的其对外开放的 API 接口也势必增多，这不利于前端的调用以及不同场景下数据的返回，因此，我们通常都需要设计一个 API 网关作为一个统一的 API 入口，来组合一个或多个内部 API。
二、简单介绍
# 2.1 API 网关使用场景
黑白名单： 实现通过 IP 地址控制请求的访问
日志：实现访问日志的记录，进而实现日志分析，处理性能指标等
协议适配：实现通信协议的校验、适配转换的功能
身份认证：对请求进行身份认证
计流限流：可以设计限流规则，记录访问流量
路由：将请求进行内部（服务）转发
# 2.2 API 网关的实现
业界常用的 API 网关有很多方式，如：Spring Cloud Zuul、 Nginx、Tyk、Kong。本篇介绍的对象正是 Spring Cloud Zuul。
Zuul 是 Netflix 公司开源的一个 API 网关组件，提供了认证、鉴权、限流、动态路由、监控、弹性、安全、负载均衡、协助单点压测等边缘服务的框架。
Spring Cloud Zuul 是基于 Netflix Zuul 的微服务路由和过滤器的解决方案，也用于实现 API 网关。其中，路由功能负责将外部请求转发到具体的微服务实例上，是实现外部访问统一入门的基础。而过滤功能是负责对请求的处理过程进行干预，是实现请求校验、服务聚合等功能的基础。
Spring Cloud Zuul 和 Eureka 进行整合时，Zuul 将自身注册到 Eureka 服务中，同时从 Eureka 中获取其他微服务信息，以便请求可以准确的通过 Zuul 转发到具体微服务上。
三、实战演练
本次测试案例基于之前发表的文章中介绍的案例进行演示，不清楚的读者请先转移至 《Spring Cloud 入门 之 Hystrix 篇（四）》 进行浏览。
当前的项目列表如下：
| 服务实例 | 端口 | 描述 |
|---|---|---|
| common-api | - | 公用的 api，如：实体类 |
| eureka-server | 9000 | 注册中心（Eureka 服务端） |
| goods-server | 8081 | 商品服务（Eureka 客户端） |
| goods-server-02 | 8082 | 商品服务（Eureka 客户端） |
| goods-server-03 | 8083 | 商品服务（Eureka 客户端） |
| order-server | 8100 | 订单服务（Eureka 客户端） |
创建一个为名 gateway-server 的 Spring Boot 项目。
# 3.1 添加依赖
<!-- eureka 客户端 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<!-- zuul 网关 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
</dependency>
# 3.2 配置文件
server:
port: 9600
spring:
application:
name: gateway
eureka:
instance:
instance-id: gateway-9600
prefer-ip-address: true
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:9000/eureka/ # 注册中心访问地址
# 3.3 启动 Zuul
在启动类上添加 @EnableZuulProxy 注解：
@EnableZuulProxy
@SpringBootApplication
public class GatewayApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
}
}
启动上边的所有项目，打开 Postman 请求订单下单接口，如下图：
图中，我们首先不经过网关直接访问 order-server 项目请求地址：http://localhost:8100/order/place
之后再修改成访问 gateway-server 项目的请求地址：http://localhost:9600/order/order/place
最终，响应结果都一样。
提示：http://localhost:9600/order/order/place 中第一个 order 表示的是注册在 Eureka 上的订单服务名称。
# 3.4 zuul 常用配置
修改路由：
zuul:
sensitive-headers: # 全局忽略敏感头，即允许接收 cookie 等请求头信息
routes:
extlight: # 任意名字，保证唯一即可
path: /extlight/** # 自定义，真正用到的请求地址
service-id: ORDER # 路由到的目标服务名称
将订单服务的路由名称改成 extlight。
使用 Postman 请求下单接口，运行结果：
请求成功。
禁用路由：
zuul:
ignored-patterns:
- /order/order/**
http://localhost:9600/order/order/place 无法被正常路由到订单服务，响应返回 404。
路由加前缀：
zuul:
prefix: /api
所有请求中的 path 需要添加 api 前缀。如: http://localhost:9600/extlight/order/place 需要改成 http://localhost:9600/api/extlight/order/place。
设置敏感头：
zuul:
sensitive-headers: # 设置全局敏感头，如果为空，表示接收所有敏感头信息
或
zuul:
routes:
extlight: # 任意名字，保证唯一即可
path: /extlight/** # 自定义，真正用到的请求地址
service-id: ORDER # 路由到的目标服务名称
sensitive-headers: # 针对 /extlight/ 的请求设置敏感头信息
四、Zuul 自定义过滤器
Zuul 的核心技术就是过滤器，该框架提供了 ZuulFilter 接口让开发者可以自定义过滤规则。
我们以身份检验为例，自定义 ZuulFilter 过滤器实现该功能。
# 4.1 创建用户服务
新建名为 user-server 的项目。
添加依赖：
<!-- common api -->
<dependency>
<groupId>com.extlight.springcloud</groupId>
<artifactId>common-api</artifactId>
<version>${parent-version}</version>
</dependency>
<!-- springmvc -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- eureka 客户端 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
application.yml：
server:
port: 8200
spring:
application:
name: USER
eureka:
instance:
instance-id: user-api-8200
prefer-ip-address: true # 访问路径可以显示 IP
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:9000/eureka/ # 注册中心访问地址
登录接口：
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class LoginController {
@PostMapping("/login")
public Result login(String username, String password, HttpServletResponse response) {
if ("admin".equals(username) && "admin".equals(password)) {
// 模拟生成 token，实际开发中 token 应存放在数据库或缓存中
String token = "123456";
Cookie cookie = new Cookie("token", token);
cookie.setPath("/");
cookie.setMaxAge(60 * 10);
response.addCookie(cookie);
return Result.success();
}
return Result.fail(401, "账号或密码错误");
}
}
user-server 启动类：
@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class UserServerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(UserServerApplication.class, args);
}
}
# 4.2 创建 ZuulFilter 过滤器
在 gateway-server 项目中，新建一个过滤器，需要继承 ZuulFilter 类：
@Component
public class AuthenticationFilter extends ZuulFilter {
/**
* 是否开启过滤
*/
@Override
public boolean shouldFilter() {
RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
HttpServletRequest request = context.getRequest();
boolean flag = request.getRequestURI().contains("/login");
// 如果是登录请求不进行过滤
if (flag) {
System.out.println("========不执行 zuul 过滤方法=======");
} else {
System.out.println("========执行 zuul 过滤方法=======");
}
return !flag;
}
/**
* 过滤器执行内容
*/
@Override
public Object run() throws ZuulException {
RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
HttpServletRequest request = context.getRequest();
String token = request.getParameter("token");
// 此处模拟获取数据库或缓存中的 token
String dbToken = "123456";
// 此处简单检验 token
if (token == null || "".equals(token) || !dbToken.equals(token)) {
context.setSendZuulResponse(false);
context.setResponseStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value());
}
return null;
}
/**
* 过滤器类型
*/
@Override
public String filterType() {
return "pre";
}
/**
* 过滤器执行顺序
*/
@Override
public int filterOrder() {
return 0;
}
}
其中，filterType 有 4 种类型：
pre： 这种过滤器在请求被路由之前调用。我们可利用这种过滤器实现身份验证、在集群中选择请求的微服务、记录调试信息等。
routing：这种过滤器将请求路由到微服务。这种过滤器用于构建发送给微服务的请求，并使用 Apache HttpClient 或 Netfilx Ribbon 请求微服务。
post：这种过滤器在路由到微服务以后执行。这种过滤器可用来为响应添加标准的 HTTP Header、收集统计信息和指标、将响应从微服务发送给客户端等。
error：在其他阶段发生错误时执行该过滤器。
其过滤顺序如下图：
# 4.3 测试过滤器
运行所有项目，测试操作步骤如下：
请求用户服务的登录接口(http://localhost:9600/user/user/login)，请求不执行 zuul 过滤方法，并且请求响应返回的 cookie 包含 token
请求订单服务的下单接口(http://localhost:9600/extlight/order/place)，但不携带 token，请求需要执行 zuul 过滤方法，请求响应 401 权限不足
请求订单服务的下单接口(http://localhost:9600/extlight/order/place)，携带之前登录接口返回的 token，请求需要执行 zuul 过滤方法，校验通过后路由到订单服务执行之后的操作
测试效果图如下：
