SpringCloud系列教程 | 第十篇：服务网关Zuul高级篇
Springboot: 2.1.6.RELEASE
SpringCloud: Greenwich.SR1
如无特殊说明，本系列教程全采用以上版本
上一篇我们主要聊到了Zuul的使用方式，以及自动转发机制，其实Zuul还有更多的使用姿势，比如：鉴权、流量转发、请求统计等。
1. Zuul的核心
Zuul的核心是Filter，用来实现对外服务的控制。分别是“PRE”、“ROUTING”、“POST”、“ERROR”，整个生命周期可以用下图来表示。
Zuul大部分功能都是通过过滤器来实现的。Zuul中定义了四种标准过滤器类型，这些过滤器类型对应于请求的典型生命周期。
- PRE： 这种过滤器在请求被路由之前调用。我们可利用这种过滤器实现身份验证、在集群中选择请求的微服务、记录调试信息等。
- ROUTING： 这种过滤器将请求路由到微服务。这种过滤器用于构建发送给微服务的请求，并使用Apache HttpClient或Netfilx Ribbon请求微服务。
- OST： 这种过滤器在路由到微服务以后执行。这种过滤器可用来为响应添加标准的HTTP Header、收集统计信息和指标、将响应从微服务发送给客户端等。
- ERROR： 在其他阶段发生错误时执行该过滤器。
2. Zuul中默认实现的Filter
| 类型 | 顺序 | 过滤器 | 功能 |
|---|---|---|---|
| pre | -3 | ServletDetectionFilter | 标记处理Servlet的类型 |
| pre | -2 | Servlet30WrapperFilter | 包装HttpServletRequest请求 |
| pre | -1 | FormBodyWrapperFilter | 包装请求体 |
| route | 1 | DebugFilter | 标记调试标志 |
| route | 5 | PreDecorationFilter | 处理请求上下文供后续使用 |
| route | 10 | RibbonRoutingFilter | serviceId请求转发 |
| route | 100 | SimpleHostRoutingFilter | url请求转发 |
| route | 500 | SendForwardFilter | forward请求转发 |
| post | 0 | SendErrorFilter | 处理有错误的请求响应 |
| post | 1000 | SendResponseFilter | 处理正常的请求响应 |
2.1 禁用指定的Filter
可以在application.yml中配置需要禁用的filter，格式：
zuul:
FormBodyWrapperFilter:
pre:
disable: true
3. 自定义Filter
实现自定义Filter，需要继承ZuulFilter的类，并覆盖其中的4个方法。
package com.springcloud.zuulsimple.filter;
import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
*
* @User: weishiyao
* @Date: 2019/7/6
* @Time: 16:10
* @email: inwsy@hotmail.com
* Description:
*/
public class MyFilter extends ZuulFilter {
@Override
public String filterType() {
return null;
}
@Override
public int filterOrder() {
return 0;
}
@Override
public boolean shouldFilter() {
return false;
}
@Override
public Object run() throws ZuulException {
return null;
}
}
4. 自定义Filter示例
我们假设有这样一个场景，因为服务网关应对的是外部的所有请求，为了避免产生安全隐患，我们需要对请求做一定的限制，比如请求中含有Token便让请求继续往下走，如果请求不带Token就直接返回并给出提示。
4.1 zuul-simple修改
首先，将上一篇的zuul-simple copy到一个新的文件夹中，自定义一个Filter，在run()方法中验证参数是否含有Token。
package com.springcloud.zuulsimple.filter;
import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
import com.netflix.zuul.context.RequestContext;
import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
*
* @User: weishiyao
* @Date: 2019/7/6
* @Time: 16:11
* @email: inwsy@hotmail.com
* Description:
*/
public class TokenFilter extends ZuulFilter {
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TokenFilter.class);
@Override
public String filterType() {
return "pre"; // 可以在请求被路由之前调用
}
@Override
public int filterOrder() {
return 0; // filter执行顺序，通过数字指定 ,优先级为0，数字越大，优先级越低
}
@Override
public boolean shouldFilter() {
return true;// 是否执行该过滤器，此处为true，说明需要过滤
}
@Override
public Object run() throws ZuulException {
RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
logger.info("--->>> TokenFilter {},{}", request.getMethod(), request.getRequestURL().toString());
String token = request.getParameter("token");// 获取请求的参数
if (StringUtils.isNotBlank(token)) {
ctx.setSendZuulResponse(true); //对请求进行路由
ctx.setResponseStatusCode(200);
ctx.set("isSuccess", true);
return null;
} else {
ctx.setSendZuulResponse(false); //不对其进行路由
ctx.setResponseStatusCode(400);
ctx.setResponseBody("token is empty");
ctx.set("isSuccess", false);
return null;
}
}
}
将TokenFilter加入到请求拦截队列，在启动类中添加以下代码：
@Bean
public TokenFilter tokenFilter() {
return new TokenFilter();
}
这样就将我们自定义好的Filter加入到了请求拦截中。
4.2 测试
将上一篇的Eureka和producer都CV到新的文件夹下面，依次启动。
打开浏览器，我们访问：http://localhost:8080/spring-cloud-producer/hello?name=spring， 返回：token is empty ，请求被拦截返回。
访问地址：http://localhost:8080/spring-cloud-producer/hello?name=spring&token=123，返回：hello spring，producer is ready，说明请求正常响应。
通过上面这例子我们可以看出，我们可以使用“PRE”类型的Filter做很多的验证工作，在实际使用中我们可以结合shiro、oauth2.0等技术去做鉴权、验证。
5. 路由熔断
当我们的后端服务出现异常的时候，我们不希望将异常抛出给最外层，期望服务可以自动进行降级处理。Zuul给我们提供了这样的支持。当某个服务出现异常时，直接返回我们预设的信息。
我们通过自定义的fallback方法，并且将其指定给某个route来实现该route访问出问题的熔断处理。主要继承FallbackProvider接口来实现，FallbackProvider默认有两个方法，一个用来指明熔断拦截哪个服务，一个定制返回内容。
/*
* Copyright 2013-2019 the original author or authors.
*
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
* you may not use this file except in compliance with the License.
* You may obtain a copy of the License at
*
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
* See the License for the specific language governing permissions and
* limitations under the License.
*/
package org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route;
import org.springframework.http.client.ClientHttpResponse;
/**
* Provides fallback when a failure occurs on a route.
*
* @author Ryan Baxter
* @author Dominik Mostek
*/
public interface FallbackProvider {
/**
* The route this fallback will be used for.
* @return The route the fallback will be used for.
*/
String getRoute();
/**
* Provides a fallback response based on the cause of the failed execution.
* @param route The route the fallback is for
* @param cause cause of the main method failure, may be <code>null</code>
* @return the fallback response
*/
ClientHttpResponse fallbackResponse(String route, Throwable cause);
}
实现类通过实现getRoute方法，告诉Zuul它是负责哪个route定义的熔断。而fallbackResponse方法则是告诉 Zuul 断路出现时，它会提供一个什么返回值来处理请求。
我们以上面的spring-cloud-producer服务为例，定制它的熔断返回内容。
package com.springcloud.zuulsimple.component;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.route.FallbackProvider;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.client.ClientHttpResponse;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
/**
* Created with IntelliJ IDEA.
*
* @User: weishiyao
* @Date: 2019/7/6
* @Time: 16:25
* @email: inwsy@hotmail.com
* Description:
*/
@Component
public class ProducerFallback implements FallbackProvider {
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(FallbackProvider.class);
//指定要处理的 service。
@Override
public String getRoute() {
return "spring-cloud-producer";
}
public ClientHttpResponse fallbackResponse() {
return new ClientHttpResponse() {
@Override
public HttpStatus getStatusCode() throws IOException {
return HttpStatus.OK;
}
@Override
public int getRawStatusCode() throws IOException {
return 200;
}
@Override
public String getStatusText() throws IOException {
return "OK";
}
@Override
public void close() {
}
@Override
public InputStream getBody() throws IOException {
return new ByteArrayInputStream("The service is unavailable.".getBytes());
}
@Override
public HttpHeaders getHeaders() {
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
return headers;
}
};
}
@Override
public ClientHttpResponse fallbackResponse(String route, Throwable cause) {
if (cause != null && cause.getCause() != null) {
String reason = cause.getCause().getMessage();
logger.info("Excption {}",reason);
}
return fallbackResponse();
}
}
当服务出现异常时，打印相关异常信息，并返回”The service is unavailable.”。
需要注意点，这里我们需要将Eureka的配置文件修改一下：
server:
port: 8761
spring:
application:
name: eureka-serve
eureka:
# server:
# enable-self-preservation: false
client:
register-with-eureka: false
service-url:
defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
将Eureka的自我保护模式打开，如果这里不开启自我保护模式，producer一停止服务，这个服务直接在Eureka下线，Zuul会直接报错找不到对应的producer服务。
我们顺次启动这三个服务。
现在打开浏览器，访问链接：http://localhost:8080/spring-cloud-producer/hello?name=spring&token=123， 可以看到页面正常返回：hello spring，producer is ready，现在我们把producer这个服务停下，再刷新下页面，可以看到页面返回：The service is unavailable.。这样我们熔断也测试成功。
6. Zuul高可用
我们实际使用Zuul的方式如上图，不同的客户端使用不同的负载将请求分发到后端的Zuul，Zuul在通过Eureka调用后端服务，最后对外输出。因此为了保证Zuul的高可用性，前端可以同时启动多个Zuul实例进行负载，在Zuul的前端使用Nginx或者F5进行负载转发以达到高可用性。
参考：
http://www.ityouknow.com/springcloud/2018/01/20/spring-cloud-zuul.html
