graalvm+spring-cloud-gateway打造又快又小的类nginx本地网关

news2024/11/19 13:30:12

前言

网关是微服务架构的入口，外网请求通过网关转发到独立的微服务。项目一般会经过多个环境的测试，最终发布到生产。一个http请求，如：http://public_host/api/v1/some_service/some_path?a=b&c=d会先经过公网域名，然后通过nginx匹配路径/api/v1/**把请求转发到相应的网关，网关再转发给对应服务。

本地开发时，一般会采用idea的Tools->HTTP Client->Create Request in HTTP Client工具来调试本地接口（http://localhost:8080/some_path?a=b&c=d），发布测试环境后，用postman来调试测试环境接口(http://public_host/api/v1/some_service/some_path?a=b&c=d)；也就是说，本地开发时在idea中写的接口测试文档，等发布到测试环境后，又要再写一遍。如果本地有一个网关，提供基本的转发功能，就能打通本地和测试环境的隔阂：一份接口测试文档，多个环境使用。

本地搭一个网关，方式有很多：

  1. idea起一个spring-cloud-gateway项目：优点是简单易操作，可定制，缺点启动速度慢，占用内存高；
  2. 下载一个nginx服务器，本地起一个nginx服务，用于转发请求：也比较简单，内存也不高，缺点要阅读文档，不能修改代码来自定义；
  3. 用graalvm把spring-cloud-gateway编译成本地exe：springcloud项目，学习成本低，转发逻辑可以自定义，按需修改；本地镜像，启动快，占用内存低。

实践环节

准备工作

  1. 安装graalvm以及native-image
  2. 安装Visual Studio 2022 Developer Command Prompt v17.4.3

创建spring-cloud-gateway项目

添加下面几个依赖项：

  1. GraalVM Native Support
  2. Spring Reactive Web
  3. Gateway
  4. Spring Boot Actuator（监控端点，可选）

完整的pom文件如下：

<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>3.0.1</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>io.github.xxx</groupId>
    <artifactId>cloudgateway</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>cloudgateway</name>
    <description>cloudgateway</description>
    <properties>
        <java.version>17</java.version>
        <spring-cloud.version>2022.0.0</spring-cloud.version>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.projectreactor</groupId>
            <artifactId>reactor-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>${spring-cloud.version}</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.graalvm.buildtools</groupId>
                <artifactId>native-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

配置文件配置了跨域和一个路由，调整了日志级别，代码如下：

server:
  port: 9090
spring:
  application:
    name: cloudgateway
  cloud:
    gateway:
      globalcors:
        add-to-simple-url-handler-mapping: true
        cors-configurations:
          '[/**]':
            maxAge: 3600
            allowCredentials: false
            allowedOrigins: "*"
            allowedMethods: GET,HEAD,POST,PUT,PATCH,DELETE,OPTIONS,TRACE
            allowedHeaders: "*"
            exposedHeaders: Content-Length,content-disposition
      routes:
        - id: path_route
          uri: http://127.0.0.1:8080
          predicates:
            - Path=/api/v1/**
          filters:
            - StripPrefix=3
logging:
  level:
    org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory: trace

https://start.spring.io网站创建的项目模板有一个HELP.md，提供了很多有用的信息。

开始编译

打开Visual Studio 2022 Developer Command Prompt v17.4.3，切换到项目目录，执行：

 mvnw.cmd native:compile -Pnative -DskipTests

估计有10来分钟，先喝杯咖啡。

查看结果

项目target目录下，生成了一个cloudgateway.exe文件，双击打开，正常运行。

仿照上面流程又编译了一个普通的spring-boot项目（只包含一个接口和actutor端点），名叫demo.exe，双击打开，正常运行。

在浏览器输入一个请求发给网关转发，发现报错如下：

Caused by: java.lang.NullPointerException: null
        at java.base@17.0.5/sun.net.dns.ResolverConfigurationImpl.stringToList(ResolverConfigurationImpl.java:69) ~[na:na]
        at java.base@17.0.5/sun.net.dns.ResolverConfigurationImpl.loadConfig(ResolverConfigurationImpl.java:136) ~[na:na]
        at java.base@17.0.5/sun.net.dns.ResolverConfigurationImpl.nameservers(ResolverConfigurationImpl.java:159) ~[na:na]
        at jdk.naming.dns@17.0.5/com.sun.jndi.dns.DnsContextFactory.serversForUrls(DnsContextFactory.java:149) ~[cloudgateway2.exe:na]
        at jdk.naming.dns@17.0.5/com.sun.jndi.dns.DnsContextFactory.getContext(DnsContextFactory.java:81) ~[cloudgateway2.exe:na]
        at jdk.naming.dns@17.0.5/com.sun.jndi.dns.DnsContextFactory.urlToContext(DnsContextFactory.java:120) ~[cloudgateway2.exe:na]
        at jdk.naming.dns@17.0.5/com.sun.jndi.dns.DnsContextFactory.getInitialContext(DnsContextFactory.java:64) ~[cloudgateway2.exe:na]
        at java.naming@17.0.5/javax.naming.spi.NamingManager.getInitialContext(NamingManager.java:732) ~[cloudgateway2.exe:na]
        at java.naming@17.0.5/javax.naming.InitialContext.getDefaultInitCtx(InitialContext.java:305) ~[cloudgateway2.exe:na]
        at java.naming@17.0.5/javax.naming.InitialContext.init(InitialContext.java:236) ~[cloudgateway2.exe:na]
        at java.naming@17.0.5/javax.naming.InitialContext.<init>(InitialContext.java:208) ~[cloudgateway2.exe:na]
        at java.naming@17.0.5/javax.naming.directory.InitialDirContext.<init>(InitialDirContext.java:130) ~[cloudgateway2.exe:na]
        at io.netty.resolver.dns.DirContextUtils.addNameServers(DirContextUtils.java:49) ~[na:na]
        at io.netty.resolver.dns.DefaultDnsServerAddressStreamProvider.<clinit>(DefaultDnsServerAddressStreamProvider.java:53) ~[na:na]
        ... 145 common frames omitted

百度了半天，找到了报错原因：原来是HttpClient没有配置默认的地址解析器。配置方法如下：

@Bean
public HttpClientCustomizer httpClientResolverCustomizer() {
    return httpClient -> httpClient.resolver(DefaultAddressResolverGroup.INSTANCE);
}

再次编译结束，双击运行正常，转发请求也正常。

内存对比

exe运行内存如下：
占用内存
idea运行内存如下：
idea占用内存

至此graalvm编译spring-cloud-gateway就算完成了。

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