Question

API 网关本身也是一个服务。作为一种微服务的统一入口，API 网关不仅为客户端提供接口，而且还增加了一些功能，如权限管理、指标监控、限流、降级、缓存及负载均衡等。简而言之，网关为客户端提供统一的访问入口，并做一些非业务的逻辑处理。

9.1.1 网关简介

当前常见的 API 主要有基于 OpenResty 的 Kong、基于 Go 语言开发的 Tyk、基于 Netflix 开源的 Zuul 及 Spring Cloud 出品的 Spring Cloud 网关。本节主要介绍 Spring Cloud 网关。

API 网关作为业务网关，可以定制与扩展，一般包含以下功能和特性：

• 性能：具有高可用、负载均衡和容错机制等特性。
• 安全：提供权限认证。
• 全链路日志：可以进行全链路调用系统分析。
• 缓存：返回数据缓存。
• 监控：进行 QPS 和响应时间等的信息监控。
• 限流：进行流量限流控制。
• 降级：进行系统降级与熔断。
• 路由：提供动态路由规则。

Spring Cloud 网关提供了一个基于 Spring 5、Spring Boot 2.x 和 Project Reactor 等技术的 API 网关，旨在为微服务架构提供一种简单、有效的方式对接口进行路由调用，并提供安全、监控、埋点和限流等方面的功能。Spring Cloud 网关是基于 Spring WebFlux 框架实现的，而 Spring WebFlux 框架的底层是基于 Reactor 模式的 Netty 框架。

Spring Cloud 网关的主要特性如下：

• 基于 Spring 5、Spring Boot 2.x 及 Project Reactor 进行架构。
• 集成 Hystrix 断路器。
• 集成服务发现。
• 集成 Actuator API。
• 提供动态路由规则。
• 可以进行限流。
• 提供 Predicates 和 Filters 规则。

下面介绍 Spring Cloud 网关中的 3 个重要概念。

• Route（路由）：Spring Cloud 网关的基本组成模块。Route 模块是由一个 ID、目标 URI、一组断言和一组过滤器来定义的，如果断言为真，则路由匹配，目标 URI 就会被访问。
• Predicate（断言）：从 Java 8 以后提供了断言函数。Spring Cloud 网关中的断言函数的输入类型是 ServerWebExchange，该函数允许开发者定义来自于 HTTP 请求中的任何信息，如请求头和参数等。
• Filter（过滤器）：Spring Framework GatewayFilter 的实例，由特定工厂生成，可以对请求和响应进行修改。

Spring Cloud 网关的架构如图 9.1 所示。

图 9.1 Spring Cloud 网关的架构

从图 9.1 中可以看到，客户端首先向 Spring Cloud 网关发出请求，然后在 Gateway Handler Mapping 中找到与请求相匹配的路由，将其发送给 Gateway Web Handler 进行处理，Gateway Web Handler 再通过指定的 Filter Chain 将请求发送给代理服务执行业务逻辑，最终将结果返回。过滤器可能会在发送代理服务之前（pre）或之后（post）执行过滤逻辑。

9.1.2 网关示例

配置断言与过滤器一般有两种方式，一种是快捷方式，另一种是全展开参数方式。下面分别给出两种官方示例。

下面的例子使用快捷方式定义一个 Cookie 断言，其中有两个参数，表示 Cookie 名称的是 mycookie, Cookie 的值为 mycookievalue。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      -id: after_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        -Cookie=mycookie,mycookievalue

下面的例子使用全展开参数的方式配置断言，其类似于标准的 YAML 配置方式。本例提供了 name key 和 args key，其中，args key 的值是一个 map 类型的参数。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      -id: after_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        -name: Cookie
          args:
            name: mycookie
            regexp: mycookievalue