spring cloud 系列第6篇 —— zuul 服务网关 (F版本)

源码Gitub地址：https://github.com/heibaiying/spring-samples-for-all

一、zuul简介

1.1 API 网关

api 网关是整个微服务系统的门面，所有的外部访问需要通过网关进行调度和过滤。它实现了请求转发、负载均衡、校验过滤、错误熔断、服务聚合等功能。

下图是直观的显示api Gateway 在微服务网关中的作用（图片引用自spring boot 官网）。

1.2 zuul

spring cloud 中提供了基础Net flix Zuul 实现的网关组件，这就是Zuul,它除了实现负载均衡、错误熔断、路由转发等功能，还能与spring 其他组件无缝配合使用。

二、项目结构

spring-cloud-feign用例已经实现通过feign实现服务间的调用，且提供了两个业务服务单元(consumer、producer)，可以方便直观的测试zuul的路由、负载均衡、和错误熔断等功能，所以本用例在其基础上进行zuul的整合。

• common: 公共的接口和实体类；
• consumer: 服务的消费者，采用feign调用产品服务；
• producer：服务的提供者；
• eureka: 注册中心；
• zuul: api网关。

聚合项目目录如下：

zuul 项目目录如下：

三、构建api 网关 zuul

3.1 引入依赖

主要的依赖是 spring-cloud-starter-netflix-zuul

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.8.RELEASE</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <artifactId>zuul</artifactId>
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud.version>Finchley.SR2</spring-cloud.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-freemarker</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <!--eureka-client-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <!--zuul-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
</project>

3.2 在启动类上添加注解@EnableZuulProxy和@EnableDiscoveryClient

@EnableZuulProxy会自动设置Zuul服务器端点并在其中开启一些反向代理过滤器，以便将请求转发到后端服务器。

@SpringBootApplication
@EnableZuulProxy
@EnableDiscoveryClient
public class ZuulApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ZuulApplication.class, args);
    }
}

3.3 指定注册中心、配置网关的路由规则

zuul 需要指定注册中心的地址，zuul 会从eureka获取其他微服务的实例信息，然后按照指定的路由规则进行请求转发。

server:
  port: 8090
# 指定服务命名
spring:
  application:
    name: zuul
# 指定注册中心地址
eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8010/eureka/
# 网关的路由
zuul:
  routes:
    xxxx: #这个地方的值是可以任意的字符串
      path: /producer/**
      serviceId: producer
    consumer:
      path: /consumer/**
      serviceId: consumer

3.4 启动eureka、producer、consumer、zuul服务，访问 localhost:8090/consumer/sell/product

四、错误熔断

4.1 zuul 默认整合了 hystrix ，不用导入其他额外依赖

4.2 创建 CustomZuulFallbackProvider并实现FallbackProvider 接口，同时用@Component声明为spring 组件，即可实现熔断时候的回退服务

/**
 * @author : heibaiying
 * @description : zuul 的熔断器
 */
@Component
public class CustomZuulFallbackProvider implements FallbackProvider {
    /*
     * 定义熔断将用于哪些路由的服务
     */
    @Override
    public String getRoute() {
        return "consumer";
    }
    @Override
    public ClientHttpResponse fallbackResponse(String route, Throwable cause) {
        return new ClientHttpResponse() {
            /**
             * 返回响应的HTTP状态代码
             */
            @Override
            public HttpStatus getStatusCode() throws IOException {
                return HttpStatus.SERVICE_UNAVAILABLE;
            }
            /**
             * 返回HTTP状态代码
             */
            @Override
            public int getRawStatusCode() throws IOException {
                return HttpStatus.SERVICE_UNAVAILABLE.value();
            }
            /**
             * 返回响应的HTTP状态文本
             */
            @Override
            public String getStatusText() throws IOException {
                return HttpStatus.SERVICE_UNAVAILABLE.getReasonPhrase();
            }
            @Override
            public void close() {
            }
            /**
             * 将消息正文作为输入流返回
             */
            @Override
            public InputStream getBody() throws IOException {
                return new ByteArrayInputStream("商城崩溃了,请稍后重试！".getBytes());
            }
            /**
             * 将消息正文作为输入流返回
             */
            @Override
            public HttpHeaders getHeaders() {
                HttpHeaders httpHeaders = new HttpHeaders();
                httpHeaders.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8);
                return httpHeaders;
            }
        };
    }
}

正确返回了内容、同时返回的http状态码也和我们设置的一样。

五、zuul 过滤器

创建自定义过滤器继承自CustomZuulFilter，当我们访问网关的时候，如果判断session 中没有对应的 code,则跳转到我们自定义的登录页面。

/**
 * @author : heibaiying
 * @description : 自定义filter过滤器
 */
@Component
public class CustomZuulFilter extends ZuulFilter {
    /**
     * 返回过滤器的类型
     */
    @Override
    public String filterType() {
        return FilterConstants.PRE_TYPE;
    }
    /**
     * 返回过滤器的优先级顺序
     */
    @Override
    public int filterOrder() {
        return 0;
    }
    /**
     * 从此方法返回“true”意味着应该调用下面的 run（）方法
     */
    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }
    /**
     * ZuulFilter的核心校验方法
     */
    @Override
    public Object run() throws ZuulException {
        RequestContext currentContext = RequestContext.getCurrentContext();
        HttpServletRequest request = currentContext.getRequest();
        String code = (String)request.getSession().getAttribute("code");
        if (StringUtils.isEmpty(code)){
            // 设置值为false 不将请求转发到对应的服务上
            currentContext.setSendZuulResponse(false);
            // 设置返回的状态码
            currentContext.setResponseStatusCode(HttpStatus.NON_AUTHORITATIVE_INFORMATION.value());
            HttpServletResponse response = currentContext.getResponse();
            try {
                // 跳转到登录页面
                response.sendRedirect("/index");
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return null;
    }
}

index.ftl:

<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<form action="/login" method="post">
    <input name="username" type="text">
    <button id="btn">输入临时用户名后登录！</button>
</form>
</body>
</html>

六、负载均衡

zuul 默认集成了ribbon 实现了负载均衡。只要启动多个实例即可查看到负载均衡的效果。

这里我们直接在idea 中启动多个实例来测试：

负载均衡测试结果：

七、附：关于版本问题可能导致的 zuul 启动失败

如果出现以下错误导致启动失败，是 spring boot 版本不兼容导致的错误，Finchley SR2版本 spring cloud 中的 zuul 和 spring boot 2.1.x 版本存在不兼容。如果出现这个问题，则将 spring boot 将至 2.0.x 的版本即可，用例中采用的是 2.0.8 版本。在实际的开发中应该严格遵循spring 官方的版本依赖说明。

APPLICATION FAILED TO START
---
Description:
The bean 'counterFactory', defined in class path resource [org/springframework/cloud/netflix/zuul/ZuulServerAutoConfiguration$ZuulCounterFactoryConfiguration.class], could not be registered. A bean with that name has already been defined in class path resource [org/springframework/cloud/netflix/zuul/ZuulServerAutoConfiguration$ZuulMetricsConfiguration.class] and overriding is disabled.
Action:
Consider renaming one of the beans or enabling overriding by setting spring.main.allow-bean-definition-overriding=true

spring cloud 版本说明：

Release Train	Boot Version
Greenwich	2.1.x
Finchley	2.0.x
Edgware	1.5.x
Dalston	1.5.x

更多组件的版本说明可以在spring cloud overview 页面查看。

源码Gitub地址：https://github.com/heibaiying/spring-samples-for-all