全国分类信息网站,wordpress用户角色管理系统,六安市建设银行网站,网站建设构成技术要求为什么要有服务网关?
我们都知道在微服务架构中#xff0c;系统会被拆分为很多个微服务。那么作为客户端要如何去调用这么多的微服务呢#xff1f;难道要一个个的去调用吗#xff1f;很显然这是不太实际的#xff0c;我们需要有一个统一的接口与这些微服务打交道#xf…为什么要有服务网关?
我们都知道在微服务架构中系统会被拆分为很多个微服务。那么作为客户端要如何去调用这么多的微服务呢难道要一个个的去调用吗很显然这是不太实际的我们需要有一个统一的接口与这些微服务打交道这就是我们需要服务网关的原因。
我们已经知道在微服务架构中不同的微服务可以有不同的网络地址各个微服务之间通过互相调用完成用户请求客户端可能通过调用N个微服务的接口完成一个用户请求。比如用户查看一个商品的信息它可能包含商品基本信息、价格信息、评论信息、折扣信息、库存信息等等而这些信息获取则来源于不同的微服务诸如产品系统、价格系统、评论系统、促销系统、库存系统等等那么要完成用户信息查看则需要调用多个微服务这样会带来几个问题
客户端多次请求不同的微服务增加客户端代码或配置编写的复杂性 认证繁杂访问每个服务都要进行一次认证 每个服务都通过http访问导致http请求增加效率不高拖慢系统性能 多个服务存在跨域请求问题处理起来比较复杂 我们该如何解决这些问题呢我们可以尝试想一下不要让前端直接知道后台诸多微服务的存在我们的系统本身就是从业务领域的层次上进行划分形成多个微服务这是后台的处理方式。对于前台而言后台应该仍然类似于单体应用一样一次请求即可于是我们可以在客户端和服务端之间增加一个API网关所有的外部请求先通过这个微服务网关。它只需跟网关进行交互而由网关进行各个微服务的调用。
这样的话我们就可以解决上面提到的问题同时开发就可以得到相应的简化还可以有如下优点
减少客户端与微服务之间的调用次数提高效率 便于监控可在网关中监控数据可以做统一切面任务处理 便于认证只需要在网关进行认证即可无需每个微服务都进行认证 降低客户端调用服务端的复杂度 这里可以联想到一个概念面向对象设计中的门面模式即对客户端隐藏细节API网关也是类似的东西只不过叫法不同而已。它是系统的入口封装了应用程序的内部结构为客户端提供统一服务一些与业务本身功能无关的公共逻辑可以在这里实现诸如认证、鉴权、监控、缓存、负载均衡、流量管控、路由转发等等。示意图 SpringCloud Gateway网关介绍
SpringCloud Gateway是Spring Cloud 的一个全新项目该项目是基于 Spring 5.0Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等技术开发的网关它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的 API 路由管理方式。SpringCloud Gateway作为Spring Cloud 生态系统中的网关目标是替代 Zuul在Spring Cloud 2.0以上版本中没有对新版本的Zuul 2.0以上最新高性能版本进行集成仍然还是使用的Zuul 2.0之前的非Reactor模式的老版本。而为了提升网关的性能SpringCloud Gateway是基于WebFlux框架实现的而WebFlux框架底层则使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty。 总结一下服务网关大概就是四个功能统一接入、流量管控、协议适配、安全维护。而在目前的网关解决方案里有Nginx Lua、Spring Cloud Zuul以及Spring Cloud Gateway等等。这里以Spring Cloud Gateway为例进行说明。 Spring Cloud Gateway 的目标不仅提供统一的路由方式并且基于 Filter 链的方式提供了网关基本的功能例如安全监控/指标和限流。 提前声明Spring Cloud Gateway 底层使用了高性能的通信框架Netty。 SpringCloud Gateway 特征
SpringCloud官方对SpringCloud Gateway 特征介绍如下
基于 Spring Framework 5Project Reactor 和 Spring Boot 2.0集成 Hystrix 断路器集成 Spring Cloud DiscoveryClientPredicates 和 Filters 作用于特定路由易于编写的 Predicates 和 Filters具备一些网关的高级功能动态路由、限流、路径重写
从以上的特征来说和Zuul的特征差别不大SpringCloud Gateway和Zuul主要的区别还是在底层的通信框架上。
简单说明一下上文中的三个术语
Filter过滤器
和Zuul的过滤器在概念上类似可以使用它拦截和修改请求并且对上游的响应进行二次处理。
过滤器为org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilter类的实例。
Route路由
网关配置的基本组成模块和Zuul的路由配置模块类似。
一个Route模块由一个 ID一个目标 URI一组断言和一组过滤器定义。如果断言为真则路由匹配目标URI会被访问。
Predicate断言
一个 Java 8 的 Predicate可以使用它来匹配来自 HTTP 请求的任何内容例如 headers 或参数。断言的输入类型是一个 ServerWebExchange。
SpringCloud Gateway的核心架构
迎来了WebfluxWebflux的出现填补了Spring在响应式编程上的空白Webflux的响应式编程不仅仅是编程风格的改变而且对于一系列的著名框架都提供了响应式访问的开发包比如Netty、Redis等等。
SpringCloud Gateway 使用的Webflux中的reactor-netty响应式编程组件底层使用了Netty通讯框架。 SpringCloud Zuul的核心架构
SpringCloud Zuul的IO模型
Springcloud中所集成的Zuul版本采用的是Tomcat容器使用的是传统的Servlet IO处理模型。
servlet由servlet container进行生命周期管理。
container启动时构造servlet对象并调用servlet init()进行初始化container关闭时调用servlet destory()销毁servletcontainer运行时接受请求并为每个请求分配一个线程一般从线程池中获取空闲线程然后调用service()。
Servlet的IO模型
servlet是一个简单的网络IO模型当请求进入servlet container时servlet container就会为其绑定一个线程在并发不高的场景下这种模型是适用的但是一旦并发上升线程数量就会上涨而线程资源代价是昂贵的上线文切换内存消耗大严重影响请求的处理时间。
在一些简单的业务场景下不希望为每个request分配一个线程只需要1个或几个线程就能应对极大并发的请求这种业务场景下servlet模型没有优势。
Springcloud Zuul 是基于servlet之上的一个阻塞式处理模型即spring实现了处理所有request请求的一个servletDispatcherServlet并由该servlet阻塞式处理处理。
Springcloud Zuul无法摆脱servlet模型的弊端虽然Zuul 2.0开始使用了Netty并且已经有了大规模Zuul 2.0集群部署的成熟案例但是Springcloud官方已经没有集成改版本的计划了。
Webflux 服务器
Webflux模式替换了旧的Servlet线程模型用少量的线程处理request和response io操作这些线程称为Loop线程而业务交给响应式编程框架处理响应式编程是非常灵活的用户可以将业务中阻塞的操作提交到响应式框架的work线程中执行而不阻塞的操作依然可以在Loop线程中进行处理大大提高了Loop线程的利用率。官方结构图
Webflux虽然可以兼容多个底层的通信框架但是一般情况下底层使用的还是NettyNetty是目前业界认可的最高性能的通信框架。
而Webflux的Loop线程正好就是著名的Reactor 模式IO处理模型的Reactor线程如果使用的是高性能的通信框架Netty这就是Netty的EventLoop线程。
Spring Cloud Gateway的处理流程 GatewayClassPathWarningAutoConfiguration 作用检查是否配置我们webflux依赖。GatewayAutoConfiguration 加载了我们Gateway需要注入的类。GatewayLoadBalancerClientAutoConfiguration 网关需要使用的负载均衡Lb//jarye-member// 根据服务名称查找真实地址GatewayRedisAutoConfiguration 网关整合Redis整合Lua实现限流GatewayDiscoveryClientAutoConfiguration 服务注册与发现功能 客户端向网关发送Http请求会到达DispatcherHandler接受请求匹配到RoutePredicateHandlerMapping。根据RoutePredicateHandlerMapping匹配到具体的路由策略。FilteringWebHandler获取的路由的GatewayFilter数组创建GatewayFilterChain处理过滤请求执行我们的代理业务逻辑访问。
Spring Cloud Gateway的源码流程 过滤器默认有8种采用责任链模式关联着 SpringCloud Gateway官方资源
源码及案例
github.com/spring-clou…github.com/spring-clou…
案例
spring.io/projects/sp… 分享资源 获取以上资源请访问开源项目 点击跳转
