spring cloud 入门系列六：使用Zuul 实现API网关服务

通过前面几次的分享，我们了解了微服务架构的几个核心设施，通过这些组件我们可以搭建简单的微服务架构系统。比如通过Spring Cloud Eureka搭建高可用的服务注册中心并实现服务的注册和发现；

通过Spring Cloud Ribbon或Feign进行负载均衡；通过Spring Cloud Hystrix进行服务容错保护以避免故障蔓延。微服务搭建好了之后我们肯定会提供给外部系统一些统一的RESTFul API服务接口进行调用，

但是当外部系统调用我们的RESTful API的时候，怎么确定它需要的功能具体是哪个服务提供的呢？这个就涉及到一个路由规则和服务实例列表的维护问题。

这就引入了我们今天的主角--Spring Cloud Zuul，它是基于Netflix Zuul实现的API网关组件。它可以解决两个大问题：

1. 就是我们上面提到的路由规则和服务实例的维护问题
2. 对于一些校验（比如登录校验等）冗余问题。 按照我们的习惯的做法，是在每个服务中都需要加入这些校验，但是这样会导致代码冗余并且维护也比较麻烦，有了Spring Cloud Zuul这个网关服务之后，我们可以将这些共通的校验放到网关里面统一维护。

好，接下来我们就来看下怎么实现这个网关服务。

一、构建网关，配置路由

这里我们还是需要使用到前面的hello-service和feign-consumer服务。我们之前把feign-consumer作为服务消费者，但是别忘了在eureka体系里面，每个服务既是服务提供者又是服务消费者，所以feign-consumer也是一个服务提供者，并且http://localhost:9001/feign-consumer等接口就是它提供的服务。

接下来我们构建一个网关服务，代码结构如下：

　　

代码实现步骤：

1. 新建maven工程api-gateway
2. 修改POM文件

   <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>
     <groupId>com.sam</groupId>
     <artifactId>api-gateway</artifactId>
     <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
   
     <parent>
           <groupId>org.springframework.boot</groupId>
           <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
           <version>1.5.1.RELEASE</version>
       </parent>
   
       <properties>
           <javaVersion>1.8</javaVersion>
       </properties>
       <!-- 使用dependencyManagement进行版本管理 -->
       <dependencyManagement>
           <dependencies>
               <dependency>
                   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                   <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                   <version>Camden.SR6</version>
                   <type>pom</type>
                   <scope>import</scope>
               </dependency>
           </dependencies>
   
       </dependencyManagement>
   
       <dependencies>
           <!-- 引入zuul依赖 , 它依赖了spring-boot-starter-actuator/spring-boot-starter-hystrix/spring-boot-starter-ribbon-->
           <dependency>
               <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
               <artifactId>spring-cloud-starter-zuul</artifactId>
           </dependency>
   
       </dependencies>
   
   </project>

3. 新建启动类

   /**
    * @EnableZuulProxy 开启Zuul 的API网关服务功能
    *
    */
   @EnableZuulProxy
   @SpringCloudApplication
   public class GateWayApp {
   
       public static void main(String[] args) {
           SpringApplication.run(GateWayApp.class, args);
       }
   }

4. 新建application.properties

   server.port=5555
   spring.application.name=api-gateway
   
   #增加路由规则的配置
   #通过zuul.routes.<route>.path和zuul.routes.<route>.url进行配置，<route>为路由的名字，可以任意指定，但是一组path和url的路由名要相同
   #如下面的例子：所有满足/api-a/** 规则的访问都会被路由转发到//localhost:9001的地址
   #也就是说，我们访问http://localhost:5555/api-a/hello的时候，API网关服务就会将该请#求路由到 http://localhost:9001/hello提供的微服务接口上
   zuul.routes.api-a.path=/api-a/**
   zuul.routes.api-a.url=http://localhost:9001
   
   zuul.routes.api-b.path=/api-b/**
   zuul.routes.api-b.url=http://localhost:9090

5. 测试，启动eureka、hello-service、feign-consumer以及本次新加的api-gateway服务，然后访问http://localhost:5555/api-a/feign-consumer

   成功访问到了feign-consumer的服务接口--feign-consonsumer。

以上步骤实现了传统路由的配置，这种配置有个大的缺点，就是需要手工在application.properties文件中进行路由规则的配置，当服务很多的时候，维护工作量就会很大。为了减小维护成本，还有另外一种路由--面向服务的路由。

二、面向服务的路由

Spring Cloud Zuul和Eureka进行整合，我们可以让路由的path不是映射具体的url，而是具体的某个服务，而服务的url则交给Eureka服务发现机制自动维护,这类路由就是面向服务的路由。具体代码配置如下：

1. 修改POM文件，引入Eureka依赖

   <!-- 引入eureka依赖 -->
           <dependency>
               <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
               <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
           </dependency>

2. 修改application.properties配置文件

   server.port=5555
   spring.application.name=api-gateway
   
   zuul.routes.api-a.path=/api-a/**
   
   #这里用serviceId代替url，用服务名代替ip+端口号
   zuul.routes.api-a.serviceId=hello-service
   
   eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:1111/eureka

   注意：zuul.routes.api-a.url=hello-service也能实现功能，但是它不能进行正常的负载均衡和容错保护。

3. 测试,访问http://localhost:5555/api-a/hello

   

   访问成功。

 三、服务路由的默认规则

在面向服务的路由中，由于<route>名字是随意起的，那么是不是可以这样：

zuul.routes.hello-service.path=/hello-service/**
zuul.routes.hello-service.serviceId=hello-service

<route>名字就是服务名，其实在实际的应用中，我们往往就是这样命名的。如果有这样的规则的话，那Zuul就可以帮我们默认实现这样的功能，进一步省去了配置的麻烦。

我们来做个实验，将配置文件改为：

server.port=5555
spring.application.name=api-gateway

eureka.client.service-url.defaultZone=http://localhost:1111/eureka

然后页面访问验证

访问成功。

但是由于默认情况下，Eureka上的服务都会被Zuul创建默认的映射关系来进行路由，使得我们不想对外开放的服务也被外部访问到，这个时候可以通过配置zuul.ignored-services来进行配置不需要自动创建路由的规则。当zuul.ignored-services=*的时候，所有的服务都不会自动创建路由规则，这个时候需要通过前面的配置进行相关路由配置了。

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前面说了那么多都是围绕一个问题展开的：路由规则和服务实例的维护问题，那么怎么解决第二个问题（校验冗余问题）呢？

四、请求过滤

为了在API网关中实现对客户端请求的校验，我们可以通过过滤器来实现对请求的拦截和过滤，实现方法比较简单，只需要继承ZuulFilter抽象类并实现其四个方法就行了。

修改api-gateway：

1. 新增过滤器类

   /**
    * 继承ZuulFilter，并且实现其4个接口
    *
    * 用来进行请求过滤
    *
    */
   public class AccessFilter extends ZuulFilter {
       Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AccessFilter.class);
       /*
        * shouldFilter 判断该过滤器是否需要被执行
        *
        * 这里直接返回true，表示该过滤器对所有请求都会生效。
        * 实际运用中我们可以利用该函数指定过滤器的有效范围
        */
       @Override
       public boolean shouldFilter() {
           return true;
       }
   
       /*
        * 过滤器的具体逻辑
        *
        * 这里我们通过ctx.setSendZuulResponse(false)让zuul过来请求，不对其进行路由
        * 然后通过ctx.setResponseStatusCode(401)设置了返回的错误码
        *
        */
       @Override
       public Object run() {
           RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
           HttpServletRequest request = context.getRequest();
           Object accessToken = request.getParameter("accessToken");
   
           logger.info("send {} request to {}", request.getMethod(),request.getRequestURL().toString());
           if(accessToken == null) {
               context.setSendZuulResponse(false);
               context.setResponseStatusCode(401);
           }
   
           return null;
       }
   
       /* filterType 返回过滤器类型
        * 他决定了过滤器在请求的哪个生命周期中执行。这里定义为pre，代表会在请求被路由前执行。
        *
        * pre:请求执行之前filter
        * route: 处理请求，进行路由
        * post: 请求处理完成后执行的filter
        * error:出现错误时执行的filter
        */
       @Override
       public String filterType() {
           return "pre";
       }
   
       /*
        * filterOrder 返回过滤器的执行顺序
        *
        * 当请求在一个阶段有多个过滤器是，需要根据该方法的返回值来依次执行
        *
        */
       @Override
       public int filterOrder() {
           return 0;
       }
   
   }

2. 修改启动类

   /**
    * @EnableZuulProxy 开启Zuul 的API网关服务功能
    *
    */
   @EnableZuulProxy
   @SpringCloudApplication
   public class GateWayApp {
   
       //追加bean的是实现
       @Bean
       public AccessFilter accessFilter() {
           return new AccessFilter();
       }
   
       public static void main(String[] args) {
           SpringApplication.run(GateWayApp.class, args);
       }
   }

3. 测试
1. )访问http://localhost:5555/hello-service/hello，访问失败
   1. 
2. )访问http://localhost:5555/hello-service/hello?accessToken=token，正常访问

   

修改后的代码结构：

 五、拓展延伸

其实路由功能在真正运行时，他的路由映射和请求转发都是由几个不同的过滤器完成的。

路由映射主要通过pre类型的过滤器完成，他将请求路径与配置的路由规则进行匹配，找到需要转发的目标地址。

而请求转发的部分则是由route类型的过滤器完成的，对pre类型过滤器获取的路由地址进行转发。

所以，过滤器可以说是Zuul实现API网关功能最为核心的部件，每一个进入Zuul的HTTP请求都会经过一系列的过滤器处理链得到请求响应并返回给客户端。