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SpringCloud之Zuul网关原理及其配置讲解

2024-04-02 19:04:59 732人浏览 独家记忆

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摘要

目录一、Zuul网关的作用二、Zuul网关的应用  1、网关访问方式2、网关依赖注入3、网关启动器4、网关全局变量配置  5、Zuul网关配置总结三、Zuul网关过滤器3.1过滤器实

Zuul是spring cloud中的微服务网关。网关: 是一个网络整体系统中的前置门户入口。请求首先通过网关,进行路径的路由,定位到具体的服务节点上。

Zuul是一个微服务网关,首先是一个微服务。也是会在Eureka注册中心中进行服务的注册和发现。也是一个网关,请求应该通过Zuul来进行路由。

Zuul网关不是必要的。是推荐使用的。

使用Zuul,一般在微服务数量较多(多于10个)的时候推荐使用,对服务的管理有严格要求的时候推荐使用,当微服务权限要求严格的时候推荐使用。

一、Zuul网关的作用

网关有以下几个作用:

  • 统一入口:未全部为服务提供一个唯一的入口,网关起到外部和内部隔离的作用,保障了后台服务的安全性。
  • 鉴权校验:识别每个请求的权限,拒绝不符合要求的请求。
  • 动态路由:动态的将请求路由到不同的后端集群中。
  • 减少客户端与服务端的耦合:服务可以独立发展,通过网关层来做映射。

二、Zuul网关的应用  

1、网关访问方式

通过zuul访问服务的,URL地址默认格式为:Http://zuulHostIp:port/要访问的服务名称/服务中的URL

服务名称:properties配置文件中的spring.application.name。

服务的URL:就是对应的服务对外提供的URL路径监听。

2、网关依赖注入

<!-- spring cloud Eureka Client 启动器 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-zuul</artifactId>
</dependency>
<!-- zuul网关的重试机制,不是使用ribbon内置的重试机制
   是借助spring-retry组件实现的重试
   开启zuul网关重试机制需要增加下述依赖
 -->
<dependency>
   <groupId>org.springframework.retry</groupId>
   <artifactId>spring-retry</artifactId>
</dependency>

3、网关启动器


@SpringBootApplication
@EnableZuulProxy
public class ZuulApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ZuulApplication.class, args);
    }
}

4、网关全局变量配置  

4.1 URL路径匹配

# URL pattern
# 使用路径方式匹配路由规则。
# 参数key结构: zuul.routes.customName.path=xxx
# 用于配置路径匹配规则。
# 其中customName自定义。通常使用要调用的服务名称,方便后期管理
# 可使用的通配符有: * ** ?
# ? 单个字符
# * 任意多个字符,不包含多级路径
# ** 任意多个字符,包含多级路径
zuul.routes.eureka-application-service.path=/apitest
@Component
public class LoggerFilter extends ZuulFilter {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LoggerFilter.class);
    
    
    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }
    
    @Override
    public Object run() throws ZuulException {
        // 通过zuul,获取请求上下文
        RequestContext rc = RequestContext.getCurrentContext();
        httpservletRequest request = rc.getRequest();
        logger.info("LogFilter1.....method={},url={}",
                request.getMethod(),request.getRequestURL().toString());
        // 可以记录日志、鉴权,给维护人员记录提供定位协助、统计性能
        return null;
    }
    
    @Override
    public String filterType() {
        return "pre";
    }
    
    @Override
    public int filterOrder() {
        return 0;
    }
}

四、Zuul网关的容错(与Hystrix的无缝结合)

在spring cloud中,Zuul启动器中包含了Hystrix相关依赖,在Zuul网关工程中,默认是提供了Hystrix Dashboard服务监控数据的(hystrix.stream),但是不会提供监控面板的界面展示。可以说,在spring cloud中,zuul和Hystrix是无缝结合的。

4.1Zuul中的服务降级处理

在Edgware版本之前,Zuul提供了接口ZuulFallbackProvider用于实现fallback处理。从Edgware版本开始,Zuul提供了ZuulFallbackProvider的子接口FallbackProvider来提供fallback处理。

Zuul的fallback容错处理逻辑,只针对timeout异常处理,当请求被Zuul路由后,只要服务有返回(包括异常),都不会触发Zuul的fallback容错逻辑。

因为对于Zuul网关来说,做请求路由分发的时候,结果由远程服务运算的。那么远程服务反馈了异常信息,Zuul网关不会处理异常,因为无法确定这个错误是否是应用真实想要反馈给客户端的。

4.2 代码示例


@Component
public class TestFallBbackProvider implements FallbackProvider {
    
    @Override
    public String getRoute() {
        return "eureka-application-service";
    }
    
    @Override
    public ClientHttpResponse fallbackResponse() {
        System.out.println("ClientHttpResponse fallbackResponse()");
        
        List<Map<String, Object>> result = new ArrayList<>();
        Map<String, Object> data = new HashMap<>();
        data.put("message", "服务正忙,请稍后重试");
        result.add(data);
        
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        
        String msg = "";
        try {
            msg = mapper.writeValueAsString(result);
        } catch (JSONProcessingException e) {
            msg = "";
        }
        
        return this.executeFallback(HttpStatus.OK, msg, 
                "application", "json", "utf-8");
    }
    
    @Override
    public ClientHttpResponse fallbackResponse(Throwable cause) {
        System.out.println("ClientHttpResponse fallbackResponse(Throwable cause)");
        if(cause instanceof NullPointerException){
            
            List<Map<String, Object>> result = new ArrayList<>();
            Map<String, Object> data = new HashMap<>();
            data.put("message", "网关超时,请稍后重试");
            result.add(data);
            
            ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
            
            String msg = "";
            try {
                msg = mapper.writeValueAsString(result);
            } catch (JsonProcessingException e) {
                msg = "";
            }
            
            return this.executeFallback(HttpStatus.GATEWAY_TIMEOUT, 
                    msg, "application", "json", "utf-8");
        }else{
            return this.fallbackResponse();
        }
    }
    
    
    private final ClientHttpResponse executeFallback(final HttpStatus status, 
            String contentMsg, String mediaType, String subMediaType, String charsetName) {
        return new ClientHttpResponse() {
            
            @Override
            public HttpHeaders getHeaders() {
                HttpHeaders header = new HttpHeaders();
                MediaType mt = new MediaType(mediaType, subMediaType, Charset.forName(charsetName));
                header.setContentType(mt);
                return header;
            }
            
            @Override
            public InputStream getBody() throws IOException {
                String content = contentMsg;
                return new ByteArrayInputStream(content.getBytes());
            }
            
            @Override
            public String getStatusText() throws IOException {
                return this.getStatusCode().getReasonPhrase();
            }
            
            @Override
            public HttpStatus getStatusCode() throws IOException {
                return status;
            }
            
            @Override
            public int getRawStatusCode() throws IOException {
                return this.getStatusCode().value();
            }
            
            @Override
            public void close() {
            }
        };
    }
}

五、Zuul网关的限流保护

Zuul网关组件也提供了限流保护。当请求并发达到阀值,自动触发限流保护,返回错误结果。只要提供error错误处理机制即可。

Zuul的限流保护需要额外依赖spring-cloud-zuul-ratelimit组件。

<dependency>
    <groupId>com.marcosbarbero.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-zuul-ratelimit</artifactId>
    <version>1.3.4.RELEASE</version>
</dependency>

5.1 全局限流配置

使用全局限流配置,zuul会对代理的所有服务提供限流保护。

# 开启限流保护
zuul.ratelimit.enabled=true
# 60s内请求超过3次,服务端就抛出异常,60s后可以恢复正常请求
zuul.ratelimit.default-policy.limit=3
zuul.ratelimit.default-policy.refresh-interval=60
# 针对IP进行限流,不影响其他IP
zuul.ratelimit.default-policy.type=origin

5.2 局部限流配置

使用局部限流配置,zuul仅针对配置的服务提供限流保护。

# 开启限流保护
zuul.ratelimit.enabled=true
# hystrix-application-client服务60s内请求超过3次,服务抛出异常。
zuul.ratelimit.policies.hystrix-application-client.limit=3
zuul.ratelimit.policies.hystrix-application-client.refresh-interval=60
# 针对IP限流。
zuul.ratelimit.policies.hystrix-application-client.type=origin

5.3 限流参数简介

六、Zuul网关性能调优:网关的两层超时调优

使用Zuul的spring cloud微服务结构图:

从上图中可以看出。整体请求逻辑还是比较复杂的,在没有zuul网关的情况下,app client请求app service的时候,也有请求超时的可能。那么当增加了zuul网关的时候,请求超时的可能就更明显了。

当请求通过zuul网关路由到服务,并等待服务返回响应,这个过程中zuul也有超时控制。zuul的底层使用的是Hystrix+ribbon来实现请求路由。结构如下:

zuul中的Hystrix内部使用线程池隔离机制提供请求路由实现,其默认的超时时长为1000毫秒。ribbon底层默认超时时长为5000毫秒。如果Hystrix超时,直接返回超时异常。如果ribbon超时,同时Hystrix未超时,ribbon会自动进行服务集群轮询重试,直到Hystrix超时为止。如果Hystrix超时时长小于ribbon超时时长,ribbon不会进行服务集群轮询重试。

那么在zuul中可配置的超时时长就有两个位置:Hystrix和ribbon。具体配置如下:

# 开启zuul网关重试
zuul.retryable=true
# hystrix超时时间设置
# 线程池隔离,默认超时时间1000ms
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=8000
# ribbon超时时间设置:建议设置比Hystrix小
# 请求连接的超时时间: 默认5000ms
ribbon.ConnectTimeout=5000
# 请求处理的超时时间: 默认5000ms
ribbon.ReadTimeout=5000
# 重试次数:MaxAutoRetries表示访问服务集群下原节点(同路径访问);MaxAutoRetriesNextServer表示访问服务集群下其余节点(换台服务器)
ribbon.MaxAutoRetries=1
ribbon.MaxAutoRetriesNextServer=1
# 开启重试
ribbon.OkToRetryOnAllOperations=true

Spring-cloud中的zuul网关重试机制是使用spring-retry实现的。

工程必须依赖下述资源:

<dependency>
  <groupId>org.springframework.retry</groupId>
  <artifactId>spring-retry</artifactId>
</dependency>

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持编程网。

--结束END--

本文标题: SpringCloud之Zuul网关原理及其配置讲解

本文链接: https://lsjlt.com/news/143409.html(转载时请注明来源链接)

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