springcloud -zuul(2-执行流程及源码)
官方图
1.Servlet
zuul.servletPath默认配置为/zuul,故请求为/zuul开头的会跳过dispatcherServlet直接进入ZuulServlet,该配置可以自定义配置,例如用于大文件上传
2.ZuulServlet中service方法
public void service(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
try {
this.init((HttpServletRequest)servletRequest, (HttpServletResponse)servletResponse);
RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
context.setZuulEngineRan();
try {
//运行pre过滤器
this.preRoute();
} catch (ZuulException var12) {
//有异常,执行errorFilter
this.error(var12);
//再执行postFilter
this.postRoute();
return;
}
try {
//运行rote过滤器
this.route();
} catch (ZuulException var13) {
//有异常,执行errorFilter
this.error(var13);
//再执行postFilter
this.postRoute();
return;
}
try {
//运行post过滤器
this.postRoute();
} catch (ZuulException var11) {
//有异常,执行errorFilter
this.error(var11);
}
} catch (Throwable var14) {
this.error(new ZuulException(var14, 500, "UNHANDLED_EXCEPTION_" + var14.getClass().getName()));
} finally {
RequestContext.getCurrentContext().unset();
}
}
3.FilterProcessor
其运行交由FilterProcessor中的方法runFilters,根据service中的顺序,取不同的filter类型,执行其中的run方法
public Object runFilters(String sType) throws Throwable {
if (RequestContext.getCurrentContext().debugRouting()) {
Debug.addRoutingDebug("Invoking {" + sType + "} type filters");
}
boolean bResult = false;
List<ZuulFilter> list = FilterLoader.getInstance().getFiltersByType(sType);
if (list != null) {
for(int i = 0; i < list.size(); ++i) {
ZuulFilter zuulFilter = (ZuulFilter)list.get(i);
Object result = this.processZuulFilter(zuulFilter);//见下面zuulFilter的runFilter()
if (result != null && result instanceof Boolean) {
bResult |= ((Boolean)result).booleanValue();
}
}
}
return bResult;
}
zuulFilter的runFilter方法，当filter的shouldFilter()返回true时才执行run()方法
public ZuulFilterResult runFilter() {
ZuulFilterResult zr = new ZuulFilterResult();
if (!this.isFilterDisabled()) {
if (this.shouldFilter()) {
Tracer t = TracerFactory.instance().startMicroTracer("ZUUL::" + this.getClass().getSimpleName());
try {
Object res = this.run();
zr = new ZuulFilterResult(res, ExecutionStatus.SUCCESS);
} catch (Throwable var7) {
t.setName("ZUUL::" + this.getClass().getSimpleName() + " failed");
zr = new ZuulFilterResult(ExecutionStatus.FAILED);
zr.setException(var7);
} finally {
t.stopAndLog();
}
} else {
zr = new ZuulFilterResult(ExecutionStatus.SKIPPED);
}
}
return zr;
}
4.获取过滤器FilterRegistry
其中的属性private final ConcurrentHashMap<String, ZuulFilter> filters = new ConcurrentHashMap();
保存所有的过滤器
例子中有12个(其中有两个为自定义的)：
[org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route.SimpleHostRoutingFilter@3dc68586,
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.Servlet30WrapperFilter@4001d8c1,
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.ServletDetectionFilter@60dc1a4e,
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.PreDecorationFilter@7a2fce12,
com.example.springbootzuul.filters.AuthFilter@14fc9bd,
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.DebugFilter@74960e9d,
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.post.SendResponseFilter@61037caf,
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.FormBodyWrapperFilter@3c88191b,
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.post.SendErrorFilter@670342a2,
com.example.springbootzuul.filters.LoginPostFilter@7ed49a7f,
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route.RibbonRoutingFilter@357bc488,
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route.SendForwardFilter@d5e575c]
5.各个filter作用
pre过滤器:
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.ServletDetectionFilter:
该过滤器order值为-3，是pre阶段第一个过滤器，并且总是会运行。主要用途是判断该请求是被spring的DispatcherServlet处理还是被zuul的ZuulServlet处理，并且将判断结果设置到context中，后续处理中可以依照此结果进行个性化处理
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.Servlet30WrapperFilter:
该过滤器order值为-2，是pre阶段第二个过滤器，并且总是会运行。Zuul默认仅对servlet2.5兼容，该过滤器可以将request包装成3.0兼容的形式
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.FormBodyWrapperFilter:
该过滤器order值为-1，是pre阶段第三个过滤器，仅针对两类请求生效，第一种是Context-Type为application/x-www-form-urlencoded，第二种是由spring的DispatcherServlet处理的Context-Type为multipart/form-data的请求。该过滤器的主要目的是将上述两种请求包装成FormBodyRequestWrapper
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.DebugFilter:
该过滤器order值为1，是pre阶段第四个过滤器，仅在请求参数中出现debug=true（参数名称可设置）时执行。具体执行逻辑就是在context中设置debugRouting=true及debugRequest=true。在后续执行中可以通过这两个值来预埋一些debug信息，用于出现问题时提供排查所需的信息
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.PreDecorationFilter:
该过滤器order值为5，是pre阶段最后一个过滤器，仅在forward.to和serviceId都没有出现在context中的时候才执行。具体来说就是对请求做一些预处理，包括使用RouteLocator获取路由信息，在context中设置一些后续处理需要的信息，还有就是在请求头中添加一些代理信息，比如X-Forwarded-For
com.example.springbootzuul.filters.AuthFilter 自定义的。。
route:
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route.RibbonRoutingFilter:
该过滤器order值为10，是route阶段第一个过滤器，仅在context中存在serviceId的情况下运行。存在serviceId，就是说需要面向服务进行路由，服务的路由信息就是我们上面讲过的两种方式，配置文件（静态）及服务注册。具体就是创建RibbonCommandContext，然后交由ribbon和hystrix向下游服务进行请求
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route.SimpleHostRoutingFilter:
该过滤器order值为100，是route阶段第二个过滤器，仅在context中存在routeHost的情况下运行。存在routeHost，就是说我们配置了具体的http或者https url的请求信息。具体逻辑就是通过HttpClient直接向目标url发起请求，不再经过ribbon及hystrix，所以也就没有负载均衡以及熔断
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route.SendForwardFilter:
该过滤器order值为500，是route阶段第三个（最后一个）过滤器，仅在context中存在forward.to的情况下运行。存在forward.to，就是说我们配置了类似forward:/index的请求信息。具体就是通过RequestDispatcher进行forward
post:
com.example.springbootzuul.filters.LoginPostFilter 自定义的。。
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.post.SendResponseFilter:
该过滤器order值为1000，是post阶段最后一个过滤器，仅在context中存在zuulResponseHeaders、responseDataStream、responseBody（三者是或的关系）的情况下运行，简单来说，就是在有响应数据的时候运行。我们以responseBody举例，来看下responseBody是什么时候被设置到context中的。还记得RibbonRoutingFilter吧，在他的run方法中会调用一个setResponse方法，responseBody就是在这个方法中被设置到context中
error:
org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.post.SendErrorFilter@670342a2,
该过滤器order值为0，是error阶段唯一一个过滤器，仅在context中存在throwable的情况下运行，也就是说有异常产生的情况下运行。将错误状态码、错误信息、异常对象设置到request中，然后forward到/error（默认，可配置）。之后我们可以自己定义一个/error端口对错误进行响应
6.关于路由处理
6.1 Zuul在自动配置加载时注入了2个RouteLocator
CompositeRouteLocator:是 @Primary的,它是组合多个RouteLocator的Locator
DiscoveryClientRouteLocator:存放至CompositeRouteLocator的属性routeLocators中,当调用RouteLocator时会调用CompositeRouteLocator中的
DiscoveryClientRouteLocator中的locateRoutes方法运行后就已经加载了配置文件中所有路由信息，以及注册中心中的服务路由信息，有的通过URL路由，有的通过serviceId路由
protected LinkedHashMap<String, ZuulRoute> locateRoutes() {
//保存ZuulRoute的LinkedHashMap
LinkedHashMap<String, ZuulRoute> routesMap = new LinkedHashMap<String, ZuulRoute>();
//调用父类SimpleRouteLocator#locateRoutes()
//加载ZuulProperties中的所有配置文件中的路由信息
routesMap.putAll(super.locateRoutes());
//如果服务发现客户端discovery存在
if (this.discovery != null) {
//将routesMap已经存在的配置文件中的ZuulRoute放入staticServices<serviceId, ZuulRoute>
Map<String, ZuulRoute> staticServices = new LinkedHashMap<String, ZuulRoute>();
for (ZuulRoute route : routesMap.values()) {
String serviceId = route.getServiceId();
//如果serviceId为null，以id作为serviceId，此情况适合 zuul.routes.xxxx=/xxxx/** 的情况
if (serviceId == null) {
serviceId = route.getId();
}
if (serviceId != null) {
staticServices.put(serviceId, route);
}
}
// Add routes for discovery services by default
List<String> services = this.discovery.getServices(); //到注册中心找到所有service
String[] ignored = this.properties.getIgnoredServices()
.toArray(new String[0]);
//遍历services
for (String serviceId : services) {
// Ignore specifically ignored services and those that were manually
// configured
String key = "/" + mapRouteToService(serviceId) + "/**";
//如果注册中心的serviceId在staticServices集合中，并且此路由没有配置URL
//那么，更新路由的location为serviceId
if (staticServices.containsKey(serviceId)
&& staticServices.get(serviceId).getUrl() == null) {
// Explicitly configured with no URL, cannot be ignored
// all static routes are already in routesMap
// Update location using serviceId if location is null
ZuulRoute staticRoute = staticServices.get(serviceId);
if (!StringUtils.hasText(staticRoute.getLocation())) {
staticRoute.setLocation(serviceId);
}
}
//如果注册中心的serviceId不在忽略范围内，且routesMap中还没有包含，添加到routesMap
//(例子中的配置#忽略所有服务 ignoredServices: '*')
if (!PatternMatchUtils.simpleMatch(ignored, serviceId)
&& !routesMap.containsKey(key)) {
// Not ignored
routesMap.put(key, new ZuulRoute(key, serviceId));
}
}
}
// 如果routesMap中有 /** 的默认路由配置
if (routesMap.get(DEFAULT_ROUTE) != null) {
ZuulRoute defaultRoute = routesMap.get(DEFAULT_ROUTE);
// Move the defaultServiceId to the end
routesMap.remove(DEFAULT_ROUTE);
routesMap.put(DEFAULT_ROUTE, defaultRoute);
}
//将routesMap中的数据微调后，放到values<String, ZuulRoute>，返回
LinkedHashMap<String, ZuulRoute> values = new LinkedHashMap<>();
for (Entry<String, ZuulRoute> entry : routesMap.entrySet()) {
String path = entry.getKey();
// Prepend with slash if not already present.
if (!path.startsWith("/")) {
path = "/" + path;
}
if (StringUtils.hasText(this.properties.getPrefix())) {
path = this.properties.getPrefix() + path;
if (!path.startsWith("/")) {
path = "/" + path;
}
}
values.put(path, entry.getValue());
}
return values;
}
6.2 路由前的预处理:PreDecorationFilter.run()
public Object run() {
RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
final String requestURI = this.urlPathHelper.getPathWithinApplication(ctx.getRequest());
Route route = this.routeLocator.getMatchingRoute(requestURI); //如下.找到匹配的路由
// ==== 匹配到路由信息
if (route != null) {
String location = route.getLocation();
if (location != null) {
/** //RequestContext设置 requestURI：路由的pattern路径
//RequestContext设置 proxy：路由id
//设置需要忽略的敏感头信息，要么用全局默认的，要么用路由自定义的
//设置重试信息
//如果location是 http/https开头的，RequestContext设置 routeHost：URL
//如果location是 forward:开头的，RequestContext设置 forward信息、routeHost：null
//其它 RequestContext设置 serviceId、routeHost：null、X-Zuul-ServiceId
//是否添加代理头信息 X-Forwarded-For
//是否添加Host头信息
*/
}
}
// ==== 没有匹配到路由信息
else {
/**............*/
}
return null;
}
RouteLocator.getMatchingRoute(requestURI)
public Route getMatchingRoute(final String path) {
return getSimpleMatchingRoute(path);
}
protected Map<String, ZuulRoute> getRoutesMap() {
if (this.routes.get() == null) {
this.routes.set(locateRoutes());
}
return this.routes.get();
}
protected Route getSimpleMatchingRoute(final String path) {
//未初始化则初始化
getRoutesMap();
//获取准确的path:根据servlet的类型将path中的serveletPath截取掉
String adjustedPath = adjustPath(path);
//通过path匹配已初化的ZuulRoute
ZuulRoute route = getZuulRoute(adjustedPath);
//通过ZuulRoute 获取route
return getRoute(route, adjustedPath);
}
在获取Zuulroute后通过getRoute获取到最后的Route
protected Route getRoute(ZuulRoute route, String path) {
if (route == null) {
return null;
}
String targetPath = path;
//配置的前缀prefix
String prefix = this.properties.getPrefix();
if(prefix.endsWith("/")) {
prefix = prefix.substring(0, prefix.length() - 1);
}
//访问path以前缀开头且配置截取前缀为true(不配置默认为true),截取前缀
if (path.startsWith(prefix + "/") && this.properties.isStripPrefix()) {
targetPath = path.substring(prefix.length());
}
//配置截取前缀为true(不配置默认为true)
if (route.isStripPrefix()) {
//路由path有通配符
int index = route.getPath().indexOf("*") - 1;
if (index > 0) {
//最后的targetPath即为各个服务里的路径
String routePrefix = route.getPath().substring(0, index);
targetPath = targetPath.replaceFirst(routePrefix, "");
prefix = prefix + routePrefix;
}
}
//标记是否默认支持重试(未配置默认false)
Boolean retryable = this.properties.getRetryable();
if (route.getRetryable() != null) {
retryable = route.getRetryable();
}
return new Route(route.getId(), targetPath, route.getLocation(), prefix,
retryable,
route.isCustomSensitiveHeaders() ? route.getSensitiveHeaders() : null,
route.isStripPrefix());
}
6.3 处理路由
RibbonRoutingFilter:使用Ribbon、Hystrix和可插入的http客户端发送请求
public Object run() {
RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
this.helper.addIgnoredHeaders();
try {
RibbonCommandContext commandContext = buildCommandContext(context);
ClientHttpResponse response = forward(commandContext);
setResponse(response);
return response;
}
catch (ZuulException ex) {
throw new ZuulRuntimeException(ex);
}
catch (Exception ex) {
throw new ZuulRuntimeException(ex);
}
}
SimpleHostRoutingFilter:简单路由，通过HttpClient向预定的URL发送请求
public Object run() {
RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
HttpServletRequest request = context.getRequest();
MultiValueMap<String, String> headers = this.helper
.buildZuulRequestHeaders(request);
MultiValueMap<String, String> params = this.helper
.buildZuulRequestQueryParams(request);
String verb = getVerb(request);
InputStream requestEntity = getRequestBody(request);
if (request.getContentLength() < 0) {
context.setChunkedRequestBody();
}
String uri = this.helper.buildZuulRequestURI(request);
this.helper.addIgnoredHeaders();
try {
CloseableHttpResponse response = forward(this.httpClient, verb, uri, request,
headers, params, requestEntity);
setResponse(response);
}
catch (Exception ex) {
throw new ZuulRuntimeException(ex);
}
return null;
}
SendForwardFilter:forward到本地URL
public Object run() {
try {
RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
String path = (String) ctx.get(FORWARD_TO_KEY);
RequestDispatcher dispatcher = ctx.getRequest().getRequestDispatcher(path);
if (dispatcher != null) {
ctx.set(SEND_FORWARD_FILTER_RAN, true);
if (!ctx.getResponse().isCommitted()) {
dispatcher.forward(ctx.getRequest(), ctx.getResponse());
ctx.getResponse().flushBuffer();
}
}
}
catch (Exception ex) {
ReflectionUtils.rethrowRuntimeException(ex);
}
return null;
}
7.其他重要组件
FilterRegistry:使用ConcurrentHashMap存储全部的filter
RequestContext:请求上下文对象,继承于ConcurrentHashMap<String, Object>,用于请求时的所有参数或其他信息,该对象放入线程中的,故在各个filter中都可获取到
//注意这里的ThreadLocal实例的initialValue()方法，当ThreadLocal的get()方法返回null的时候总是会调用initialValue()方法
protected static final ThreadLocal<? extends RequestContext> threadLocal = new ThreadLocal<RequestContext>() {
@Override
protected RequestContext initialValue() {
try {
return contextClass.newInstance();
} catch (Throwable e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
};
public RequestContext() {
super();
}
public static RequestContext getCurrentContext() {
/**省略*/
if (testContext != null) return testContext;
//当ThreadLocal的get()方法返回null的时候总是会调用initialValue()方法，所以这里是"无则新建RequestContext"的逻辑
RequestContext context = threadLocal.get();
return context;
}
参考资料:
https://www.cnblogs.com/liangzs/p/8946740.html
https://www.jianshu.com/p/2cc9e2ba2256
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