企业级网关设计

news2024/11/20 16:31:31

tips：本文完全来源于卢泽龙！！！

一、Gateway概述

1.1设计目标

在这里插入图片描述

1.2gateway基本功能

中文文档参考：https://cloud.tencent.com/developer/article/1403887?from=15425
在这里插入图片描述

三大核心：
在这里插入图片描述

二、引入依赖和yaml配置

1.1maven依赖(大坑：spring-web和actuaor一定不要引入！)

<!--gateway-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--nacos服务发现依赖-->
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

1.2BootStrap.yaml配置

spring:
  application:
    name: rical-gateway
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: xx.xxx.xx.xx:8848
      config:
        server-addr: xx.xxx.xx.xx:8848 #Nacos作为配置中心地址
        file-extension: yaml #指定yaml格式的配置

1.3动态路由配置rical-gateway-dev.yaml(nacos配置)

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: search-movieInfo
          uri: https://www.maoyan.com
          predicates:
            - Path=/films/**
        - id: self-check
          uri: http://localhost:8080
          predicates:
            - Path=/demo/selfCheck.json


rical:
  gateway:
    request:
      qpslimit: 1
      timeout: 0

三、自定义Filter

3.1、gateWay网关扩展点介绍

在这里插入图片描述

使用到gateway过滤器：
在这里插入图片描述

3.2、全局限流器

通过在nacos平台的rical-gateway-dev.yaml配置qpslimit和timeout这两个参数，实现限制qps和限流后的等待时间。遭到限制时，直接给客户端返回error响应！

@Component
@Slf4j
public class LimitFilter implements GlobalFilter, Ordered
{

    @Value("${rical.gateway.request.qpslimit}")
    private Double qpslimit;

    @Value("${rical.gateway.request.timeout}")
    private Integer timeout;

    //创建一个限流器，参数代表每秒生成的令牌数(用户限流频率设置 每秒中限制qpslimit个请求)
    RateLimiter rateLimiter;


    /**
     * 为什么要在bean的初始化方法赋值？
     * 因为@value注解是在spring的 populateBean 方法中 通过 AutowiredAnnotationBeanPostProcessor后置处理器中赋值
     *        * 而如果直接在上面赋值他的执行时机是jvm启动时赋值，该步骤会在spring之前就会产生npe异常
     */
    @PostConstruct
    public void init(){
        rateLimiter = RateLimiter.create(qpslimit);
    }

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        HttpHeaders header = response.getHeaders();
        header.add("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8");
        RequestPath path = request.getPath();

        //设置等待超时时间的方式获取令牌，如果超timeout为0，则代表非阻塞，获取不到立即返回
        boolean tryAcquire = rateLimiter.tryAcquire(timeout, TimeUnit.SECONDS);
        log.info("com.wtrue.rical.gateway.filter.LimitFilter.filter , tryAcquire = {}",tryAcquire);
        if (!tryAcquire) {
            JSONObject jsonObject = setResultErrorMsg("当前访问用户过多，请稍后重试");
            DataBuffer buffer = response.bufferFactory().wrap(jsonObject.toJSONString().getBytes());
            return response.writeWith(Mono.just(buffer));
        }
        // 放行
        return chain.filter(exchange);
    }

    private JSONObject setResultErrorMsg(String msg) {
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        jsonObject.put("code", "406");
        jsonObject.put("message", msg);
        return jsonObject;
    }


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

3.3、全局日志打印器

注意：该日志打印器只打印配置好路由且没有被上面限流器限流的http请求（比如用户随便乱输入个路径进行请求是不会打印日志的）

@Component
@Slf4j
public class LoggerFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1.获取请求信息
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        InetSocketAddress address = request.getRemoteAddress();
        String method = request.getMethodValue();
        URI uri = request.getURI();
        HttpHeaders requestHeaders = request.getHeaders();
        // 获取请求query
        MultiValueMap<String, String> map = request.getQueryParams();
        log.info("LoggerFilter.filter , request come in, please look down： \n{\n\trequest = {} \n\taddress = {} \n\tmethod = {} \n\turi = {} \n\trequestHeaders = {} \n\tmap = {}\n}",request,address,method,uri,requestHeaders,map);

        // 2.获取响应信息
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
        HttpStatus statusCode = response.getStatusCode();
        MultiValueMap<String, ResponseCookie> cookies = response.getCookies();
        HttpHeaders responseHeaders = response.getHeaders();
        log.info("LoggerFilter.filter , response is : \n{\n\tstatusCode = {} \n\tcookies = {} \n\tresponseHeaders = {}\n}",statusCode,cookies,responseHeaders);


        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 1;
    }
}

四、服务测试（类似美团OCTO功能）

1、大体流程图

在这里插入图片描述

2、具体实现方法

2.1gateway的export包提供一个所有业务方都能使用的controller,并通过springBoot自动装配的办法让业务方一引入依赖就能使用
@RestController
@Slf4j
public class SelfCheckController implements BeanFactoryAware {

    /**
     * 业务方引入该export包，就会把业务方自己的appname放进去
     */
    @Value("${spring.application.name}")
    private String appName;

    private BeanFactory beanFactory;

    @Override
    public void setBeanFactory(BeanFactory beanFactory) throws BeansException {
        this.beanFactory = beanFactory;
    }

    @PostMapping("selfCheck.json")
    public String testInvoke(@RequestBody SelfCheckRequest request) {
        try {
            //1.安全检测
            invokeSafeCheck(request);

            //2.获取目标bean
            Class<?> beanClazz = Class.forName(request.getBeanClazzName());
            Object tartgetBean = getTartgetBean(beanClazz);

            //3.转化参数类型列表
            Class[] parameterTyps = transformParameterTypes(request.getParameterTypes());

            //4.执行
            Method method = beanClazz.getMethod(request.getMethodName(), parameterTyps);
            Object returnValue = method.invoke(tartgetBean, request.getParameters());

            return JSON.toJSONString(returnValue);

        }catch (Exception e){
            log.error("errMsg : {}",e.getMessage(),e);
            return "自检异常：" + e.getMessage();
        }
    }

    /**
     * 转化参数类型列表
     * @param parameterTypes
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    private Class[] transformParameterTypes(String[] parameterTypes) {
        if (ArrayUtils.isEmpty(parameterTypes)) {
            return new Class[0];
        }
        Class[] classes = new Class[parameterTypes.length];
        int index = 0;
        for (String parameterType : parameterTypes) {
            Class<?> paramClzz = Class.forName(parameterType);
            classes[index++] = paramClzz;
        }
        return classes;
    }


    /**
     * 获取目标bean
     * @param beanClazz
     * @return
     */
    private Object getTartgetBean(Class<?> beanClazz) {
        Object bean = beanFactory.getBean(beanClazz);
        if (bean ==  null){
            throw new RuntimeException("本服务没有自检所需要的bean");
        }
        return bean;
    }

    /**
     * 执行前的安全检测
     * @param request
     */
    private void invokeSafeCheck(SelfCheckRequest request) {
        String targetAppName = request.getAppName();
        if (!targetAppName.equals(appName)) {
            throw new RuntimeException("自检错误！本服务不是目标服务，请检查appName是否传递错误～");
        }
    }


}
2.2 业务方一定要配置这两个参数，后面有大用
server.servlet.context-path=/demo
spring.application.name=demo

2.3 nacos配置路由规则

- id: self-check
          uri: http://localhost:8080
          predicates:
            - Path=/demo/selfCheck.json

经过这样配置后，用户就能通过网关访问目标服务器的bean方法了，请求案例如下

POST localhost:10001/demo/selfCheck.json
{
    "appName": "demo",
    "beanClazzName": "com.example.demo.service.ITestService",
    "methodName": "getTestMap",
    "parameterTypes": [
        "java.lang.String",
        "java.lang.Integer"
    ],
    "parameters": ["luzelong",999]
}

目标方法的代码如下：

public Map getTestMap(String key, Integer value) {
    HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
    map.put(key,value);
    log.info("demo!!!!!!");
    return map;
}

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