微服务网关zuul使用指南
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Zuul
简介
Zuul包含了对请求的路由和过滤两个主要的功能,其中路由功能负责将外部的请求转发到具体的微服务实例上,是实现外部访问统一入口的基础上,而过滤功能则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。
Zuul和Eureka进行整合,将Zuul自身注册为Eureka服务治理下的应用,同时从Eureka中获取其他微服务的信息,也即以后访问微服务都是通过Zuul跳转后获得。
代理+路由+过滤三大功能。
使用
需要和Eureka客户端结合使用,依赖如下:
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<!--zuul的依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-zuul</artifactId>
</dependency>
添加配置,将其注册到eureka中,如下:
server:
port: 9001
eureka:
client:
serviceUrl:
defaultZone: http://localhost:7001/eureka # eureka的暴露地址,直接注册
instance:
instance-id: zuul.com
prefer-ip-address: true
spring:
application:
name: zuul #应用的名称,在同一个eureka中必须不重复
在主启动类上添加@EnableZuulProxy
这个注解,如下:
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //开启eurkea客户端
@EnableZuulProxy //开启zuul
public class DeptGetWayZuul9001Application {
启动即可,在eureka中看到注册进入即可
之后只需要通过zuul访问其他的微服务提供者即可,比如服务提供者的实例名称为dept-provider
,那么通过zuul访问的路径为
http://localhost:9001/dept-provider/dept/1
路由映射规则
代理名称
之前的配置访问的还是需要带上微服务的实例名称,但是我们不想微服务的实例名称暴露,那么此时就需要使用代理名称替代,配置如下:
- 使用
ignored-services
忽略真实的服务名称访问,可以同时指定多个,其中服务名称必须和服务配置文件中一样。 在routes下指定多个路由映射规则。
zuul:
忽略真实的服务名称实例访问,是一个Set集合,可以指定多个,取消全部使用 “*”即可
ignored-services:
- order-provider
routes下面指定代理规则,可以同时指定多个
routes:
指定第一个规则,这里的名称任意
api-order:
指定的实例名称
serviceId: order-provider
指定可以访问的路由
path: /api-order/**
按照上面的配置完成之后就可以直接使用映射的路由访问即可,如:
http://zuul.com:9001/api-order/order/1
设置统一前缀
我们可以在所有的访问uri前面加上统一的前缀,配置如下:
使用zuul.prefix
加上统一的前缀即可
zuul:
#加上统一的前缀,那么访问的时候一定要加上这个前缀才可以访问到
prefix: /chenjiabing
# 忽略真实的服务名称实例访问,是一个Set集合,可以指定多个,取消全部使用 "*"即可
ignored-services:
- order-provider
#routes下面指定代理规则,可以同时指定多个
routes:
#指定第一个规则,这里的名称任意
api-dept:
#指定的实例名称
serviceId: order-provider
#指定可以访问的路由
path: /api-order/**
![wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==][wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw]
通过上面的配置,此时的访问路径变成
http://zuul.com:9001/chenjiabing/api-order/order/1
![wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==][wAAACH5BAEKAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw]
某个uri取消路由
使用zuul.ignored-services
是忽略一个或者多个微服务的全部接口,但是如果我们可以更细化
如果我们需要隐藏一些敏感的接口不给访问,我们可以在yml文件中配置,如下:
zuul:
ignored-patterns:
- /api-order/order/list # 取消指定的一个
- /api-order/order/** # 使用通配符去掉order下的全部接口
传递敏感头信息
默认zuul是不能传递头信息的,比如cookie,默认的设置了三个字段,如下:
private Set<String> sensitiveHeaders = new LinkedHashSet<>(
Arrays.asList("Cookie", "Set-Cookie", "Authorization"));
如果我们想让它不过滤,只需要将其设置为空,或者不配置其他的,如下:
- 将
sensitive-headers
这个值设置为空即可 这个配置只是针对
order-provider
这个微服务起作用zuul:
routes:指定第一个规则,这里的名称任意
api-order:
指定的实例名称
serviceId: order-provider
指定可以访问的路由
path: /api-order/**
sensitive-headers: # 设置为空即可,那么就可以传递敏感头信息了
上面的配置是针对单个服务的设置,我们也可以配置针对所有的服务,如下:
zuul:
sensitive-headers: # 设置所有的服务都取消敏感头信息
过滤器
生命周期
Filter 的生命周期有 4 个,分别是 “PRE”、“ROUTING”、“POST” 和“ERROR”,整个生命周期可以用下图来表示
生命周期解释如下:
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、鉴权、限流、参数校验、请求转发,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。 除了默认的过滤器类型,Zuul 还允许我们创建自定义的过滤器类型。例如,我们可以定制一种 STATIC 类型的过滤器,直接在 Zuul 中生成响应,而不将请求转发到后端的微服务。
前置过滤器的使用
利用前置过滤器实现检测token是否正确,如果不正确,那么直接返回权限不足401状态码,不路由微服务。
继承ZuulFilter。
注入到ioc容器中。
/**
* 自定义过滤器,用于实现鉴权,前置过滤器
* 继承ZuulFilter
*/
@Component //一定要注入到ioc容器中
public class TokenFilter extends ZuulFilter {
/**
* 判断过滤器是否被执行,返回true表示被会被执
* 在这里我们可以限制过滤器的执行范围,可以根据指定的条件判断这个请求是否被过滤
*/
@Override
public boolean shouldFilter() {
return true;
}
/**
* 过滤器的具体实现逻辑
* @return
* @throws ZuulException
*/
@Override
public Object run() throws ZuulException {
RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext(); //获取请求上下文
HttpServletRequest request = requestContext.getRequest(); //获取HttpServletRequest
String token = request.getParameter("token"); //获取传递过来的请求参数
//如果token是空的,返回权限不足,一般返回的状态码是401
if (StringUtils.isEmpty(token)) {
requestContext.setSendZuulResponse(false); //设置false,此时的zuul不对此路由
requestContext.setResponseStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value()); //设置401
// requestContext.setResponseBody("no power"); //设置响应的消息
}
return null;
}
/**
* 指定过滤器的类型,前置,后置.................
* 1、其中FilterConstants这个常量类中定义了过滤器常用的变量
* public static final String ERROR_TYPE = "error";
public static final String POST_TYPE = "post";
public static final String PRE_TYPE = "pre";
public static final String ROUTE_TYPE = "route";
* @return
*/
@Override
public String filterType() {
return FilterConstants.PRE_TYPE; //前置过滤器 pre
}
/**
* 过滤器执行的顺序,数字越小优先级越高
* @return
*/
@Override
public int filterOrder() {
//一般前置过滤器放在org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.PreDecorationFilter这个过滤器之前即可,只需要将其对应的顺序-1
return FilterConstants.PRE_DECORATION_FILTER_ORDER-1;
}
}
后置过滤器的使用
利用后置过滤器在响应头中添加内容,和前置过滤器的使用一样,只是使用的过滤器的类型不用,如下:
/**
* 后置过滤器,在响应头中添加一些内容
*/
@Component //注入
public class AddResponseHeaderFilter extends ZuulFilter {
@Override
public boolean shouldFilter() {
return true;
}
@Override
public Object run() throws ZuulException {
RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext(); //获取请求上下文
HttpServletResponse response = requestContext.getResponse(); //获取HttpServletResponse
response.addHeader("X-Foo", "add header"); //添加头信息
return null;
}
@Override
public String filterType() {
return FilterConstants.POST_TYPE; //后置过滤器
}
@Override
public int filterOrder() {
//在org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.post.SendResponseFilter#filterOrder()这个过滤一起之前执行即可
return FilterConstants.SEND_RESPONSE_FILTER_ORDER-1;
}
}
禁用某种过滤器
如果我们想要禁用某种过滤器(自定义或者zuul自身的),我们可以在配置中设置,格式:zuul.<SimpleClassName>.<filterType>.disable=true
,比如禁用我们TokenFilter,如下:
zuul:
TokenFilter: # 类的名字
pre: # 类型
disable: true
限流
令牌桶算法
https://blog.csdn.net/tianyaleixiaowu/article/details/74942405
https://baike.baidu.com/item/%E4%BB%A4%E7%89%8C%E6%A1%B6%E7%AE%97%E6%B3%95/6597000?fr=aladdin
系统按照恒定的速率往指定大小的桶里添加令牌,每来一个请求就消耗一个令牌,如果桶内没有令牌表示此事的请求流量已经超过设置的大小了,应该做出相应的响应或者直接抛出异常
实现
使用前置过滤器,在请求被转发之前调用,限流的过滤器应该是所有过滤器中优先级最大的
使用google开源的组件Guava
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.support.FilterConstants;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.stereotype.Component;
import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;
import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
import com.netflix.zuul.context.RequestContext;
import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
/**
* 限流 ,前置过滤器
* 限流的过滤器的优先级应该是最高,数字最小
*/
@Component
public class RateFilter extends ZuulFilter {
private static final RateLimiter RATE_LIMITER=RateLimiter.create(100); //程每秒钟往桶里放置100个令牌
@Override
public boolean shouldFilter() {
return true;
}
@Override
public Object run() throws ZuulException {
/**
* tryAcquire():如果获取不到一个令牌,表示流量超时了,没有等待时间
* tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit):获取permits个令牌,如果在指定的时间timeout内,还是没有获取到指定的permits个令牌,那么就返回false
*/
if (!RATE_LIMITER.tryAcquire()) {
RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext();
requestContext.setSendZuulResponse(false); //不路由
requestContext.setResponseStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN.value()); //403拒绝访问
}
//也可以直接抛出异常
// if (!RATE_LIMITER.tryAcquire()) {
// throw new RuntimeException(); //抛出异常
// }
return null;
}
@Override
public String filterType() {
return FilterConstants.PRE_TYPE; //前置
}
@Override
public int filterOrder() {
//org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.ServletDetectionFilter#filterOrder()这个过滤器的优先级是最高的,只需要-1即可
return FilterConstants.SERVLET_DETECTION_FILTER_ORDER-1;
}
}
多维度限流
https://segmentfault.com/a/1190000012252677
鉴权
https://www.jianshu.com/p/f89f5557990f
一些api只有具有某些权限的时候才可以被调用,比如用户的一些相关信息,只有在用户登录之后才可以调用,否则将会提示没有权限
实现
我们在用户登录成功之后会在返回头中添加cookie的值为openId=random(随机数)
,并且将其保存在redis
中(key=openId_userId,value=random)
/**
* 登录的方法,登录成功响应头返回添加cookie
* @param response
* @return
*/
@GetMapping("/user/login")
public String login(HttpServletResponse response) {
//登录的逻辑。。。。。
//设置cookie的值
Cookie cookie=new Cookie("openId", UUID.randomUUID().toString());
cookie.setMaxAge(60*60);
response.addCookie(cookie); //添加到响应头中
//添加到redis中,key=openId_userId,value=uuid的值
return "登录成功";
}
我们事先将指定权限的接口uri存放在数据库中,在zuul中定义一个鉴权的过滤器,如果请求过来了,判断这个uri是否需要某种权限才能调用,如果不需要直接路由即可,如果需要那么判断cookie
中是否有openId,如果没有表示没有登录,权限不够,如果有,需要判断和redis中的值是否相同,如果相同,表示有权限,直接路由到服务即可。
这里将部分逻辑写在shouldFilter()
方法中,限制范围(判断请求的uri是否需要鉴权),run()
方法中只需要判断是否具有权限即可。
/**
* 自定义过滤器,用于实现鉴权,前置过滤器
* 继承ZuulFilter
*/
@Component //一定要注入到ioc容器中
public class TokenFilter extends ZuulFilter {
@Resource
private UriService uriservice; //注入
@Resource
private RedisTemplate redisTemplate; //redis
/**
* 判断过滤器是否被执行,返回true表示被会被执行(经过run方法)
* 只需要判断请求的uri是存在数据库中即可
*/
@Override
public boolean shouldFilter() {
RequestContext context=RequestContext.getCurrentContext(); //获取上下文
HttpServletRequest request = context.getRequest(); //获取request
String uri=request.getRequestURI(); //获取请求的uri
/**
* 伪代码如下:
* 1、List<URL> uriList=uriservice.getUrlList(); //获取需要权限访问的uri列表
* 2、判断请求的uri是否在uriList中
* 1、如果不存在,return false,表示不用执行过滤的逻辑(run方法)直接路由到指定的服务即可
* 2、如果不存在返回true,表示执行过滤的逻辑(run方法)
*/
return true;
}
/**
* 过滤器的具体实现逻辑,经过shouldFilter方法之后,能够执行到这里的表示这个请求的uri需要验证权限
* @return
* @throws ZuulException
*/
@Override
public Object run() throws ZuulException {
RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext(); //获取请求上下文
HttpServletRequest request = requestContext.getRequest(); //获取HttpServletRequest
Cookie[] cookies = request.getCookies(); //获取cookie
/**
* 伪代码如下:
* 1、判断cookie中是否存在openId
* 1、如果不存在,返回权限不足的提示信息
* 2、如果存在,需要判断redis中存储的openId的值是否和携带过来的cookie值相同
* 1、如果不相同,返回权限不足的提示信息
* 2、如果相同,表示这个请求具有相应的权限
*/
return null;
}
@Override
public String filterType() {
return FilterConstants.PRE_TYPE; //前置过滤器 pre
}
@Override
public int filterOrder() {
//一般前置过滤器放在org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.pre.PreDecorationFilter这个过滤器之前即可,只需要将其对应的顺序-1
return FilterConstants.PRE_DECORATION_FILTER_ORDER-1;
}
}
跨域
import java.util.Arrays;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.cors.CorsConfiguration;
import org.springframework.web.cors.UrlBasedCorsConfigurationSource;
import org.springframework.web.filter.CorsFilter;
/**
* 跨域的配置类
*/
@Configuration //配置类
public class CorsConfig {
@Bean
public CorsFilter corsFilter() {
final UrlBasedCorsConfigurationSource source=new UrlBasedCorsConfigurationSource();
final CorsConfiguration config=new CorsConfiguration();
config.setAllowCredentials(true); //支持cookie跨域
config.setAllowedOrigins(Arrays.asList("*")); //配置允许跨域访问的域名,这里*表示全部
config.setAllowedHeaders(Arrays.asList("*")); //设置允许的头
config.setAllowedMethods(Arrays.asList("*")); //设置允许跨域的方法,GET,POST....,这里表示允许全部
config.setMaxAge(300l); //缓存时间,在指定的时间内,对于相同的请求就不需要再次检查了
source.registerCorsConfiguration("/**", config);
return new CorsFilter(source);
}
}
超时时间设置
我们在使用zuul访问服务的时候,一旦服务超过很短的时间没有响应,那么zuul就会自动熔断,默认的时间是2秒,但是可以通过配置修改,如下:由于zuul使用ribbon实现负载均衡,因此这里还需要配置ribbon的超时时间,否则配置将不会生效
zuul:
host: # 配置zuul的超时时间
connect-timeout-millis: 60000 # 默认2秒,
socket-timeout-millis: 60000
ribbon: # zuul使用服务发现的时候,要想让上面的配置生效,必须配置ribbon的超时时间
ReadTimeout: 60000 # 请求处理时间。
ConnectTimeout: 60000 # 请求连接时间。
服务熔断
当请求的服务响应时间超时或者服务不可用的时候zuul会直接响应异常,我们可以设置熔断,只需要在zuul的服务中配置即可,如下:
package cn.tedu.zuul.hystrix;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route.FallbackProvider;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.client.ClientHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
/**
* 设置zuul的熔断
* 实现FallbackProvider接口
* 出现熔断的情况如下:
* 1、当请求的服务响应超时
* 2、当请求的服务不能正常提供服务
*/
@Component //注入到IOC容器
public class OrderFallback implements FallbackProvider {
/**
* 这个方法返回的是serviceId,如果返回的单个服务,那么只针对一个服务熔断
* 如果想要针对所有的服务进行配置熔断,只需要返回*即可
*/
@Override
public String getRoute() {
return "order-provider";
}
/**
* 发生熔断的响应方法
*/
@Override
public ClientHttpResponse fallbackResponse(String route, Throwable cause) {
return new ClientHttpResponse() {
@Override
public HttpStatus getStatusCode() throws IOException {
return HttpStatus.OK;
}
@Override
public int getRawStatusCode() throws IOException {
return 200;
}
@Override
public String getStatusText() throws IOException {
return "OK";
}
@Override
public void close() {
}
//设置响应的内容
@Override
public InputStream getBody() throws IOException {
return new ByteArrayInputStream("fallback".getBytes());
}
@Override
public HttpHeaders getHeaders() {
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
return headers;
}
};
}
}
zuul的重试
有时候因为网络或者其它原因,服务可能会暂时的不可用,这个时候我们希望可以再次对服务进行重试,Zuul也帮我们实现了此功能,需要结合Spring Retry 一起来实现
依赖:
<!-- 超时重试 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.retry</groupId>
<artifactId>spring-retry</artifactId>
</dependency>
在配置文件中配置如下:
- 在zuul中开启重试机制
- 配置ribbon的重试次数
默认请求超时时间很短,还可以配置ribbon的超时时间
zuul:
retryable: true # 开启重试机制
ribbon: # zuul内部使用的是ribbon实现负载均衡的,因此配置ribbon的重试次数
MaxAutoRetries: 2 # 同一个服务的最大重试次数
MaxAutoRetriesNextServer: 2 # 对于切换的下一个实例的重试次数
Zuul的高可用
将多个zuul的微服务注册到Eureka中的(集群)
Nginx和Zuul混搭的方式,可以将Nginx的请求转发到多个zuul中,zuul再路由给指定的微服务
完整的配置
zuul:
# TokenFilter:
# pre:
# disable: true
# 忽略真实的服务名称实例访问,是一个Set集合,可以指定多个,取消全部使用 "*"即可
sensitive-headers: # 设置所有的服务都取消敏感头信息
ignored-services:
- order-provider
# ignored-patterns:
# - /api-order/order/list # 取消指定的一个
# - /api-order/order/** # 使用通配符去掉order下的全部接口
#routes下面指定代理规则,可以同时指定多个
routes:
#指定第一个规则,这里的名称任意
api-order:
#指定的实例名称
serviceId: order-provider
#指定可以访问的路由
path: /api-order/**
消费端的使用
前提:
- zuul微服务(zuul-server)注册到eureka注册中心
- 微服务提供者注册到Eureka注册中心,zuul-server配置的路由是api-order
- 服务消费者注册到Eureka中
那么如果消费者想用通过zuul-server访问到服务提供者,那么可以直接写http://zuul-server/api-order/order/{id}
@RestController
public class OrderController {
private final static String URI_PRFIX="http://zuul-server/api-order"; //直接使用zuul网管连接订单的服务提供者
@Resource
private RestTemplate restTemplate;
@GetMapping("/order/{id}")
public Order getOrder(@PathVariable("id")Integer id) {
return restTemplate.getForObject(URI_PRFIX+"/order/"+id, Order.class);
}
}
源码
https://gitee.com/chenjiabing666/zuul-server.git
参考文章
https://windmt.com/2018/04/23/spring-cloud-11-zuul-filter/
https://cloud.spring.io/spring-cloud-netflix/2.0.x/single/spring-cloud-netflix.html\#\_router\_and\_filter\_zuul
https://mp.weixin.qq.com/s/FsvZgkvpI0S6rposacGiiQ
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