【springcloud】快速搭建一套分布式服务springcloudalibaba（二）

第二篇 基于nacos搭建分布式项目 网关
项目所需 maven + nacos + java8 + idea + git + mysql(用户信息) + redis(用于限流)
本文通过网关实现用户登录拦截，网关系统/用户系统/商品系统 用户未带token请求除登录以外的任何操作都被拦截返回登录页面。
请先准备好环境，可以直接clone下来项目去部署。

分布式系统为什么需要网关

在分布式系统中，网关（Gateway） 是一个非常重要的组件，它充当了系统的统一入口，负责处理外部请求并将其路由到内部服务。

1. 统一入口（客户端只需与网关交互，而不需要直接访问内部服务）
2. 路由与负载均衡（请求 /user/** 路由到用户服务，请求 /order/** 路由到订单服务）
3. 安全与认证（网关可以集中处理身份验证（如 JWT、OAuth2）和授权（如权限校验）
4. 限流与熔断（支持熔断和限流机制，当某个服务不可用或者超出瞬时流量限制时，快速失败并返回降级响应。）
5. 日志与监控 （网关可以集中记录请求日志，便于问题排查和性能分析）
6. 跨域支持（网关可以统一处理跨域请求（CORS），避免每个服务单独配置）
7. 灰度发布与流量控制（网关可以根据请求的 Header、参数或其他条件，将流量分发到不同版本的服务。）
   接下里我们一个一个实现看看

图内各个服务节点可以集群部署。

项目结构

快速部署分布式项目

git clone git@gitee.com:goodluckv/ali-cloud-common.git
git clone git@gitee.com:goodluckv/ali-cloud-gateway.git
git clone git@gitee.com:goodluckv/ali-cloud-user.git
git clone git@gitee.com:goodluckv/ali-cloud-goods.git

创建项目

快速创建，可参考第一篇快速搭建，加入spring-cloud-starter-gateway。gateway网关项目不需要spring-boot-starter-web包。Spring MVC 是基于阻塞式 I/O 的传统 Web 框架，通常用于构建同步的 Web 应用程序。
Spring Cloud Gateway 是基于 Spring WebFlux 的响应式编程框架，使用非阻塞式 I/O，适用于构建异步、高性能的网关服务。

nacos 中的config

命名gateway-service-dev.yaml

user:
  name: 自动刷新
  age: 30

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user-service
          uri: lb://user-service
          predicates:
            - Path=/user/**
          filters:
            - StripPrefix=1
            # 熔断
            - name: CircuitBreaker
              args:
                name: systemBreaker
                fallbackUri: forward:/system/fallback/tip
            # 限流
            - name: RequestRateLimiter
              args:
                redis-rate-limiter.replenishRate: 1 # 每秒允许的请求数
                redis-rate-limiter.burstCapacity: 5 # 每秒最大请求数
                key-resolver: "#{@pathKeyResolver}"  # 限流的键解析器
        - id: login-service
          uri: lb://user-service
          predicates:
            - Path=/account/**

路由参数解析

路由可以直接配置在nacos的动态配置中

*[HTML]:

其实主要用到的就那几个就可以实现。（示例）

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user-service
          uri: lb://user-service
          predicates:
            - Path=/user/**
          filters:
            - StripPrefix=1

spring.cloud.gateway.routes.filters

关于过滤器 又有很多 参数 ，比如熔断与限流都可以在这里面配置

*[HTML]:

过滤器示例(熔断器与限流)

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user-service
          uri: lb://user-service
          predicates:
          # 请求头为/user开头的uri都路由到userservice服务
            - Path=/user/**
          filters:
          # StripPrefix 转发的路径第一个/user会被去掉 比如 请求/user/info 实际请求 http://user-service/info 这么配置是为了更好区分各个服务， 
            - StripPrefix=1
            # 熔断
            - name: CircuitBreaker
              args:
                name: systemBreaker
                fallbackUri: forward:/system/fallback/tip
            # 限流
            - name: RequestRateLimiter
              args:
                redis-rate-limiter.replenishRate: 1 # 每秒允许的请求数
                redis-rate-limiter.burstCapacity: 5 # 每秒最大请求数
                key-resolver: "#{@pathKeyResolver}"  # 限流的键解析器

用户认证与日志监控

示例代码中 加入了jwt，我们只需要实现GlobalFilter, Ordered 这俩接口 ，然后重写filter 方法即可实现过滤。可以配置多个过滤器。

示例代码

order 数字越小执行优先级越高(可以写负数)。

@Configuration
@Slf4j
public class GatewayJwtTokenFilter implements GlobalFilter, Ordered {


    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        String rawPath = request.getURI().getRawPath();
        HttpHeaders headers = request.getHeaders();
        log.info("rawPath: {}", rawPath);
        if (!rawPath.startsWith("/account")) {
            // 检查用户是否登录，这里假设通过检查请求头中的某个字段来判断
            String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Authorization");
            Res<UserAccount> res = JwtUtil.getUser(token, UserAccountSecretInit.ACCOUNT_SECRETKEY);
            if (!res.getCode().equals(Res.SUCCESS_CODE)) {
                // 未登录，重定向到 /login 页面
                exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FOUND);
                exchange.getResponse().getHeaders().set("Location", "/account/login.html");
                return exchange.getResponse().setComplete();
            }
        }

        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }

}

熔断与限流

熔断

当某个服务或组件出现故障时，快速失败并停止对其的调用，避免故障扩散到整个系统。有好几种组件，本文用的reactor-resilience4j，阿里的spring-cloud-starter-alibaba-sentinel也不错。
默认情况下服务不可用的话页面返回503
需要使用到spring-cloud-starter-circuitbreaker-reactor-resilience4j

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-circuitbreaker-reactor-resilience4j</artifactId>
        </dependency>

模拟用户登录服务崩溃的情况（user-service没有启动）
访问 http://127.0.0.1:8010/account/login.html 网关系统自动重定向到熔断页面，如果不配置熔断页面会提示503

限流

分布式系统限流 是一种用于控制系统中请求流量的技术，目的是在系统资源有限的情况下，确保系统能够稳定运行，避免因流量过大而导致系统崩溃或性能下降。
可以限制ip，url，不同用户，每秒请求次数，最大请求次数。
需要使用到redis用于存储key

    <!-- Redis Reactive (用于限流) -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId>
    </dependency>

自定义限流key

    @Bean
    public KeyResolver pathKeyResolver() {
        KeyResolver keyResolver = pathKeyGet();
        log.info(keyResolver.toString());
        log.info("创建限流key存入redis: {} ", JSON.toJSONString(keyResolver));
        return keyResolver;
    }

    public KeyResolver pathKeyGet() {
        return exchange -> {
            // 获取请求路径
            String path = exchange.getRequest().getPath().toString();
            String hostAddress = exchange.getRequest().getRemoteAddress().getAddress().getHostAddress();
            String key = hostAddress + "_" + path;
            log.info("compositeKey 限流key:{}", key);
            return Mono.just(key);
        };
    }

测试

我设置的同一ip每秒请求同一url不能超过3次，在我本地测试第四次会出现该页面。计算方式根据控制台结果是按第一次请求时间开始算的，如果第一次请求过了一秒，按顺序从第二次请求时间开始算。

灰度发布与流量控制

基于路径的流量分发

可以直接将user服务前置一个版本的uri，比如/v1/user/xxx /v2/user/xxx

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: v1_route
          uri: lb://user-service-v1
          predicates:
            - Path=/v1/user/**
          filters:
            - StripPrefix=2
        - id: v2_route
          uri: lb://user-service-v2
          predicates:
            - Path=/v2/user/**
         filters:
            - StripPrefix=2

基于 Header 的流量分发

通过请求头中（如 version）将流量分发到不同版本的服务

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: v1_route
          uri: lb://user-service-v1
          predicates:
            - Header=version, v1  # 匹配请求头 version=v1
        - id: v2_route
          uri: lb://user-service-v2
          predicates:
            - Header=version, v2  # 匹配请求头 version=v2

基于权重的流量分发

Weight 过滤器用于按权重分发流量。
group1 是分组的名称，相同分组的权重总和应为 100。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: weight_route
          uri: lb://user-service-v1
          predicates:
            - Path=/service/**
          filters:
            - Weight=group1, 80  # 80% 的流量
        - id: weight_route_v2
          uri: lb://user-service-v2
          predicates:
            - Path=/service/**
          filters:
            - Weight=group1, 20  # 20% 的流量

结尾

第一篇快速部署一套分布式服务

希望本文可以帮到你。