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电商（二）网关微服务搭建

article 2025/2/1 7:43:55

文章目录

一、微服务网关
- （一）微服务网关的概述
- （二）微服务网关技术
二、网关搭建
- - 1.引入依赖
  - 2.创建 shop-gateway-web工程
  - - （1）pom.xml:
    - （2）启动类
    - （3）application.yml跨域配置
    - （4）网关过滤配置
    - - 4.1 Host 路由
      - 4.1 动态路由（按照服务名转发）
      - 4.2 路径匹配过滤配置
      - 4.3 PrefixPath 过滤配置
      - 4.4 StripPrefix 过滤配置
      - 4.5 LoadBalancerClient 路由过滤器(客户端负载均衡)
    - （5）网关限流
    - - 5.1 令牌桶算法
      - 5.2 使用令牌桶进行请求次数限流
      - (1)引入redis依赖
        (2) 定义KeyResolver
        (3)修改application.yml中配置项，指定限制流量的配置以及REDIS的配置

一、微服务网关

（一）微服务网关的概述

不同的微服务一般会有不同的网络地址，而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求，如果让客户端直接与各个微服务通信，会有以下的问题：

客户端会多次请求不同的微服务，增加了客户端的复杂性
存在跨域请求，在一定场景下处理相对复杂
认证复杂，每个服务都需要独立认证
难以重构，随着项目的迭代，可能需要重新划分微服务。例如，可能将多个服务合并成一个或者将一个服务拆分成多个。如果客户端直接与微服务通信，那么重构将会很难实施
某些微服务可能使用了防火墙 / 浏览器不友好的协议，直接访问会有一定的困难
以上这些问题可以借助网关解决。
网关是介于客户端和服务器端之间的中间层，所有的外部请求都会先经过网关这一层。也就是说，API 的实现方面更多的考虑业务逻辑，而安全、性能、监控可以交由网关来做，这样既提高业务灵活性又不缺安全性.
优点如下：

安全，只有网关系统对外进行暴露，微服务可以隐藏在内网，通过防火墙保护。
易于监控。可以在网关收集监控数据并将其推送到外部系统进行分析。
易于认证。可以在网关上进行认证，然后再将请求转发到后端的微服务，而无须在每个微服务中进行认证。
减少了客户端与各个微服务之间的交互次数
易于统一授权。
总结：微服务网关就是一个系统，通过暴露该微服务网关系统，方便我们进行相关的鉴权，安全控制，日志统一处理，易于监控的相关功能。

（二）微服务网关技术

实现微服务网关的技术有很多，

nginx Nginx (tengine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务
zuul ,Zuul 是 Netflix 出品的一个基于 JVM 路由和服务端的负载均衡器。
spring-cloud-gateway, 是spring 出品的基于spring 的网关项目，集成断路器，路径重写，性能比Zuul好。
我们使用gateway这个网关技术，无缝衔接到基于spring cloud的微服务开发中来。

gateway官网：https://spring.io/projects/spring-cloud-gateway

二、网关搭建

shop-gateway模块搭建
在这里插入图片描述

1.引入依赖

修改changgou-gateway工程，打包方式为pom
pom.xml如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>shop-parent</artifactId>
        <groupId>com.buba</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>shop-gateway</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <properties>
        <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
    </properties>
    <!--网关依赖-->
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

2.创建 shop-gateway-web工程

在shop-gateway工程中，创建 shop-gateway-web工程，该网关主要用于对后台微服务进行一个调用操作，将多个微服务串联到一起。
在这里插入图片描述

（1）pom.xml:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>shop-gateway</artifactId>
        <groupId>com.buba</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>shop-gateway-web</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
    </properties>
    <description>
        普通web请求网关
    </description>
</project>

（2）启动类

在shop-gateway-web中创建一个引导类com.buba.GatewayWebApplication，代码如下：

package com.buba;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

/**
 * @author qlx
 */
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class GatewayWebApplication{
    public static void main(String[] args){
        SpringApplication.run(GatewayWebApplication.class,args);
    }
}

（3）application.yml跨域配置

有时候，我们需要对所有微服务跨域请求进行处理，则可以在gateway中进行跨域支持。修改application.yml,添加如下代码：

spring:
  cloud:
    gateway:
      globalcors:
        cors-configurations:
          '[/**]': # 匹配所有请求
            allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域
            allowedMethods: # 支持的方法
              - GET
              - POST
              - PUT
              - DELETE
  application:
    name: gateway-web
server:
  port: 8001
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:7001/eureka
  instance:
    prefer-ip-address: true
management:
  endpoint:
    gateway:
      enabled: true
    web:
      exposure:
        include: true

（4）网关过滤配置

路由过滤器允许以某种方式修改传入的HTTP请求或传出的HTTP响应。路径过滤器的范围限定为特定路径。 Spring Cloud Gateway包含许多内置的GatewayFilter工厂。如上图，根据请求路径路由到不同微服务去，这块可以使用Gateway的路由过滤功能实现。

过滤器有 20 多个实现类，包括头部过滤器、路径类过滤器、 Hystrix 过滤器和变更请求 URL 的过滤器，还有参数和状态码等其他类型的过滤器。

内置的过滤器工厂有22个实现类，包括头部过滤器、路径过滤器、Hystrix 过滤器、请求URL 变更过滤器，还有参数和状态码等其他类型的过滤器。根据过滤器工厂的用途来划分，可以分为以下几种：Header、Parameter、Path、Body、Status、Session、Redirect、Retry、RateLimiter和Hystrix。

4.1 Host 路由

比如用户请求cloud.buba.com的时候，可以将请求路由给localhost:18081服务处理，如下配置：

      routes:
            - id: shop_goods_route
              uri: http://localhost:18081
              predicates:
              - Host=cloud.buba.com**

测试请求http://cloud.buba.com:8001/brand
注意：此时要想让cloud.buba.com访问本地计算机，要配置C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件,映射配置如下：

127.0.0.1 cloud.buba.com

4.1 动态路由（按照服务名转发）

spring:
  cloud:
    gateway:
      globalcors:
        cors-configurations:
          '[/**]': # 匹配所有请求
            allowedOrigins: "*" #跨域处理 允许所有的域
            allowedMethods: # 支持的方法
              - GET
              - POST
              - PUT
              - DELETE
      discovery:
        locator:
          enabled: true
          lower-case-service-id: true
  application:
    name: gateway-web
server:
  port: 8001
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://127.0.0.1:7001/eureka
  instance:
    prefer-ip-address: true
management:
  endpoint:
    gateway:
      enabled: true
    web:
      exposure:
        include: true

4.2 路径匹配过滤配置

我们还可以根据请求路径实现对应的路由过滤操作，例如请求中以/brand/路径开始的请求，都直接交给http://localhost:180801服务处理，如下配置：

      routes:
            - id: shop_goods_route
              uri: http://localhost:18081
              predicates:
              - Path=/brand**

测试请求http://localhost:8001/brand

4.3 PrefixPath 过滤配置

用户每次请求路径的时候，我们可以给真实请求加一个统一前缀，例如用户请求http://localhost:8001的时候我们让它请求真实地址http://localhost:8001/brand，如下配置：

      routes:
            - id: shop_goods_route
              uri: http://localhost:18081
              predicates:
              #- Host=cloud.buba.com**
              - Path=/**
              filters:
              - PrefixPath=/brand

测试请求http://localhost:8001/效果如下：

4.4 StripPrefix 过滤配置

很多时候也会有这么一种请求，用户请求路径是/api/brand,而真实路径是/brand，这时候我们需要去掉/api才是真实路径，此时可以使用SttripPrefix功能来实现路径的过滤操作，如下配置：

      routes:
            - id: shop_goods_route
              uri: http://localhost:18081
              predicates:
              #- Host=cloud.buba.com**
              - Path=/**
              filters:
              #- PrefixPath=/brand
              - StripPrefix=1

测试请求http://localhost:8001/api/brand

4.5 LoadBalancerClient 路由过滤器(客户端负载均衡)

上面的路由配置每次都会将请求给指定的URL处理，但如果在以后生产环境，并发量较大的时候，我们需要根据服务的名称判断来做负载均衡操作，可以使用LoadBalancerClientFilter来实现负载均衡调用。LoadBalancerClientFilter会作用在url以lb开头的路由，然后利用loadBalancer来获取服务实例，构造目标requestUrl，设置到GATEWAY_REQUEST_URL_ATTR属性中，供NettyRoutingFilter使用。

修改application.yml配置文件，代码如下：

      routes:
            - id: shop_goods_route
              #uri: http://localhost:18081
              uri: lb://goods
              predicates:
              #- Host=cloud.buba.com**
              - Path=/**
              filters:
              #- PrefixPath=/brand
              - StripPrefix=1

测试请求路径http://localhost:8001/api/brand

（5）网关限流

网关可以做很多的事情，比如，限流，当我们的系统被频繁的请求的时候，就有可能将系统压垮，所以为了解决这个问题，需要在每一个微服务中做限流操作，但是如果有了网关，那么就可以在网关系统做限流，因为所有的请求都需要先通过网关系统才能路由到微服务中。
在这里插入图片描述

5.1 令牌桶算法

令牌桶算法是比较常见的限流算法之一，大概描述如下：
1）所有的请求在处理之前都需要拿到一个可用的令牌才会被处理；
2）根据限流大小，设置按照一定的速率往桶里添加令牌；
3）桶设置最大的放置令牌限制，当桶满时、新添加的令牌就被丢弃或者拒绝；
4）请求达到后首先要获取令牌桶中的令牌，拿着令牌才可以进行其他的业务逻辑，处理完业务逻辑之后，将令牌直接删除；
5）令牌桶有最低限额，当桶中的令牌达到最低限额的时候，请求处理完之后将不会删除令牌，以此保证足够的限流
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

5.2 使用令牌桶进行请求次数限流

spring cloud gateway 默认使用redis的RateLimter限流算法来实现。所以我们要使用首先需要引入redis的依赖

(1)引入redis依赖

在shop-gateway的pom.xml中引入redis的依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>shop-parent</artifactId>
        <groupId>com.buba</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>shop-gateway</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <modules>
        <module>shop-gateway-web</module>
    </modules>
    <properties>
        <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
    </properties>
    <!--网关依赖-->
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <!--redis-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId>
            <version>2.1.3.RELEASE</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

(2) 定义KeyResolver

在Applicatioin引导类中添加如下代码，KeyResolver用于计算某一个类型的限流的KEY也就是说，可以通过KeyResolver来指定限流的Key。

我们可以根据IP来限流，比如每个IP每秒钟只能请求一次，在GatewayWebApplication定义key的获取，获取客户端IP，将IP作为key，如下代码：

package com.buba;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.ratelimit.KeyResolver;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * @author qlx
 */
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class GatewayWebApplication{
    public static void main(String[] args){
        SpringApplication.run(GatewayWebApplication.class,args);
    }

    /***
     * IP限流
     * @return
     */
    @Bean(name="ipKeyResolver")
    public KeyResolver userKeyResolver() {
        return new KeyResolver() {
            @Override
            public Mono<String> resolve(ServerWebExchange exchange){
                String hostName = exchange.getRequest().getRemoteAddress().getAddress().getHostAddress();
                System.out.println("hostName:"+hostName);
                return Mono.just(hostName);
            }
        };
    }
}