通常我们如果有一个服务，会部署到多台服务器上，这些微服务如果都暴露给客户，是非常难以管理的，我们系统需要有一个唯一的出口，API网关是一个服务，是系统的唯一出口。API网关封装了系统内部的微服务，为客户端提供一个定制的API。客户端只需要调用网关接口，就可以调用到实际的微服务，实际的服务对客户不可见，并且容易扩展服务。
API网关可以结合ribbon完成负载均衡的功能，可以自动检查微服务的状况，及时剔除或者加入某个微服务到可用服务列表。此外网关可以完成权限检查、限流、统计等功能。下面我们将一一完成上面的功能。注意微服务只是提供rest的接口，不会有额外的组件依赖，不需要eureka等。只需要两个工程，一个是微服务，我们可以部署到多台服务器，那么只是访问的ip不同，在演示的时候，我们在本机演示，修改端口，达到启动多个微服务的目的，另一个就是网关，主要是spring cloud gateway 和 ribbon两大组件来实现网关和负载均衡等功能。
1|01、rest服务构建
1、创建一个父工程
删除src目录
pom文件增加如下内容：
org.springframework.boot spring-boot-starter-parent 2.1.3.RELEASE2、新建一个module
3、修改pom.xml文件，增加如下内容：
org.springframework.boot spring-boot-starter-web4、在resources文件夹下面增加一个application.yml文件，内容为：
server: port: 1001 5、新增一个主入口类Provider1001Application，内容如下
package com.yefengyu.cloud;
import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication public class Provider1001Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Provider1001Application.class, args); } }
6、新增一个rest接口HelloWorldController，内容如下：
package com.yefengyu.cloud.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController public class HelloWorldController { @GetMapping("/hello") @ResponseBody public String hello() { return "hello spring cloud, 1001"; } }
7、启动main方法，在浏览器输入http://localhost:1001/hello可以看到：
8、同理，我们再建立2个rest服务，步骤如下
（1）新增module，参考第二小节，主要把名称改为：
provider1002 provider1003 （2）pom.xml文件参考第三小节，加上即可。
（3）参考第四小节，新建application.yml文件，注意端口改为
1002 1003 （4）参考第五小节，新建一个主启动类，名称为如下，内容都一样。
Provider1002Application Provider1003Application （5）参考第六小节，新增一个HelloWorldController接口，其中只有下面这句中的 1001 改为 1002 或 1003，方便测试观察结果
return "hello spring cloud, 1001"; （6）参考第7小节测试成功新增的两个服务即可。
（7）现在的工程如下：
2|02、spring cloud gateway
Spring Cloud Gateway是Spring官方基于Spring 5.0，Spring Boot 2.0和Project Reactor等技术开发的网关，Spring Cloud Gateway旨在为微服务架构提供一种简单而有效的统一的API路由管理方式。
路由：Gateway的基础构建模块。它包括一个ID，一个目标URL，一个断言集合和一个过滤器集合。如果断言判断为真，则路由匹配。 断言：这是Java8的新增功能，输入的类型为Spring框架的ServerWebExchange。它可以匹配HTTP请求中的任何东西，比如：请求头或者参数。 过滤器：是Spring框架的GatewayFilter，请求和响应都可以被Filter修改。 1、新建一个module，按照上面的方式，名称叫： gateway
2、添加依赖
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-gateway 2.1.0.RELEASE3、新建一个主启动类 GatewayApplication
package com.yefengyu.gateway;
import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication public class GatewayApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args); } }
4、新增一个application.yml文件，内容如下：
server: port: 8080 spring: application: name: gateway_server cloud: gateway: default-filters: routes: - id: my_route uri: http://localhost:1001/ predicates: - Path=/gateway/** filters: - StripPrefix=1
5、测试
访问 http://localhost:8080/gateway/hello
上面只是简单的路由转发，可以先了解下工作原理：
url 中的 http://localhost:8080/ 会访问到gateway这个服务，spring cloud gateway会在配置的路由中做谓词匹配，也就是url中的gateway匹配到了id为my_route的路由，就会把http://localhost:8080/替换为http://localhost:1001/，并且filters中的规则(StripPrefix)会把http://localhost:8080/gateway/hello中的gateway去掉，那么http://localhost:8080/gateway/hello实际就会去访问http://localhost:1001/hello,也就是访问到了provider1001服务。
疑问？
上面的uri只配置了provider1001服务，如何使用geteway访问三个服务呢？需要使用负载均衡ribbon
3|03、ribbon负载均衡
下面的操作都是在gateway这个服务操作的：
1、添加依赖
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-netflix-ribbon 2.1.0.RELEASE2、修改配置文件，增加或者修改见下方
server: port: 8080 spring: application: name: gateway_server cloud: gateway: default-filters: routes: - id: my_route uri: lb://my-load-balanced-service predicates: - Path=/gateway/** filters: - StripPrefix=1 my-load-balanced-service: ribbon: listOfServers: localhost:1001, localhost:1002,localhost:1003 NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule
3、重启gateway服务，不断访问 http://localhost:8080/gateway/hello，发现可以不断访问的时候在三个服务中来回切换，达到了负载均衡的目的。上面我们使用了轮询的负载均衡策略。
注意：
listOfServers：配置的微服务的服务器ip端口 NFLoadBalancerRuleClassName：使用的负载均衡策略，默认提供了几种，也可以自己实现（后续讲解），默认提供的如下：
疑问：
如果上面listOfServers中的任何一个服务关闭了，然后使用gateway访问，会出现什么情况？
事实是这样的：
比如provider1003服务宕机。那么使用轮询算法的时候，不断访问gateway，会出现：
provider1001 正常，provider1002 正常，provider1003 异常，provider1001 正常，provider1002 正常，provider1003 异常。。。
provider1003 已经宕机，但是请求还是不断转发到该服务上，导致服务访问的过程中，部分请求异常。
我们需要有这样的功能，如果某个服务宕机，那么请求就不会发送到该服务器上，如果宕机的服务器恢复了，那么请求又可以发送到该服务器上，要实现这个功能，需要ribbon对服务进行健康检查。
(1)首先微服务需要有个rest接口，就叫做heath接口吧，调用heath接口返回ok表明服务正常。
(2)gateway需要有调用heath接口的功能，并且配置到ribbon可以不断调用该接口，时刻检查服务的状态，如果有服务器挂掉，可以很快感知到，并把该服务剔除可用服务列表。
4|04、健康检查
1、provider1001,provider1002,provider1003增加一个rest接口HealthController
package com.yefengyu.cloud.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController public class HealthController { @GetMapping("/heath") @ResponseBody public String heath() { return "ok"; } }
2、在gateway工程里面做如下修改
（1）新建一个Config类
package com.yefengyu.gateway.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.web.client.RestTemplate;
@Configuration public class MainConfig { @Bean public RestTemplate restTemplate() { return new RestTemplate(); } }
（2）新建一个健康检查的类，主要是调用heath接口。
package com.yefengyu.gateway.loadbanlance;
import com.netflix.loadbalancer.IPing; import com.netflix.loadbalancer.Server; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.http.HttpStatus; import org.springframework.http.ResponseEntity; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.web.client.RestTemplate;
@Component public class HealthExamination implements IPing { @Autowired private RestTemplate restTemplate;
@Override
public boolean isAlive(Server server)
{
String url = "http://" + server.getId() + "/heath";
try
{
ResponseEntity<String> heath = restTemplate.getForEntity(url, String.class);
if (heath.getStatusCode() == HttpStatus.OK)
{
System.out.println("ping " + url + " success and response is " + heath.getBody());
return true;
}
System.out.println("ping " + url + " error and response is " + heath.getBody());
return false;
}
catch (Exception e)
{
System.out.println("ping " + url + " failed");
return false;
}
}
}
上面代码继承IPing接口，判断服务是否可用。我们在微服务中增加heath接口，在gateway中调用该接口，如果返回正常则认为微服务可用。
（3）修改配置文件，注意最后一行，这是唯一增加的。
server: port: 8080 spring: application: name: gateway_server cloud: gateway: default-filters: routes: - id: my_route uri: lb://my-load-balanced-service predicates: - Path=/gateway/** filters: - StripPrefix=1 my-load-balanced-service: ribbon: listOfServers: localhost:1001,localhost:1002,localhost:1003 NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule NFLoadBalancerPingClassName: com.yefengyu.gateway.loadbanlance.HealthExamination
3、重新启动微服务和gateway服务，然后通过网关访问，可以看到可以正常访问，如果此时把某一台微服务停掉，访问的时候开始可能会报错，但是随着健康检查的运行，检测到该服务不可用，则会把该服务剔除，以后只会访问正常运行的服务。当宕机的服务重启，健康检查还会把该服务加入到可用服务列表，下次请求就会再次发送到该服务上。
5|05、自定义负载均衡策略
上面演示了随机、轮询等负载均衡算法，我们可以自定义负载均衡算法。需求是：每个服务器访问三次再跳转到下一个服务器。
只需要在gateway项目中实现AbstractLoadBalancerRule抽象类，然后配置到下面即可
1、负载均衡算法（参考RandomRule）
package com.yefengyu.gateway.loadbanlance;
import com.netflix.client.config.IClientConfig; import com.netflix.loadbalancer.AbstractLoadBalancerRule; import com.netflix.loadbalancer.ILoadBalancer; import com.netflix.loadbalancer.Server; import java.util.ArrayList; import java.util.List;
public class MyRule extends AbstractLoadBalancerRule { private volatile int total;
private volatile int index;
List upList = new ArrayList<>();
public MyRule() { }
public Server choose(ILoadBalancer lb, Object key) {
if (lb == null) {
return null;
} else {
Server server = null;
while (server == null) {
if (Thread.interrupted()) {
return null;
}
List allList = lb.getAllServers();
int serverCount = allList.size();
if (serverCount == 0) {
return null;
}
if (total == 0) {
upList = lb.getReachableServers();
}
if (total < 3) {
if (upList.size() != lb.getReachableServers().size()) {
index = 0;
}
server = lb.getReachableServers().get(index);
total++;
} else {
total = 0;
index++;
if (index >= lb.getReachableServers().size()) {
index = 0;
}
}
if (server == null) {
Thread.yield();
} else {
if (server.isAlive()) {
return server;
}
server = null;
Thread.yield();
}
}
return server;
}
}
public Server choose(Object key) { return this.choose(this.getLoadBalancer(), key); }
public void initWithNiwsConfig(IClientConfig clientConfig) { } }
