Netflix的Zuul网关服务

简介

Zuul 是 Netflix 提供的一个基于 JVM 的网关服务，其主要作用是将所有请求转发到相应的后端服务。Zuul 主要有以下几个特点：

路由和过滤：Zuul 可以通过定义一些路由规则，让请求转发到不同的后端服务，并且可以在路由前和路由后进行一些过滤操作。
负载均衡：Zuul 内置了 Ribbon 负载均衡机制，可以自动地将请求分发到不同的服务器上，实现负载均衡的功能。
可插拔性：Zuul 采用了过滤器链的机制，可以在处理请求的不同阶段中插入不同的过滤器，实现不同的功能。

在Zuul的组件中，主要由以下几个部分组成：

核心模块：包含了Zuul的核心代码，负责接收和处理外部请求，并进行路由、过滤等操作。其中，核心模块还包含了Zuul的主要配置类和启动类，用于对整个系统进行配置和启动。
路由模块：负责请求的路由功能，可以根据不同的路径或请求头信息对请求进行分发，并将请求发送到后端对应的服务实例中。
过滤器模块：提供了基于拦截器的过滤功能，可以对请求进行鉴权、限流、重试等操作，并对响应进行处理和转换。
发现模块：用于注册和发现后端服务实例，可以通过各种服务发现机制（如Eureka、Consul等）实现服务的自动发现和负载均衡。
监控模块：提供了一系列的监控指标和报告，可以帮助用户对系统进行实时监控和分析，以便及时发现和排查问题。

使用场景

负载均衡：Zuul 可以将请求分发到不同的后端服务上，实现负载均衡的功能。
路由转发：Zuul 可以根据请求的 URL，将请求转发到不同的后端服务上，实现路由转发的功能。
鉴权和安全：Zuul 可以对请求进行鉴权和认证，保障系统的安全性。
限流和熔断：Zuul 可以在高并发的情况下，通过限流和熔断机制，保障后端服务的可用性。

工作原理

简单讲，就是浏览器向网关发出请求，网关对请求进行过滤、路由转发、返回结果，从eureka Service中找到请求信息中的客户端，先客户端发送请求信息获取结果

Zuul 网关主要由以下几个组件构成：

Filter：过滤器，可以在请求被路由前或者之后添加一些处理逻辑。
Route：路由，将请求路由到不同的后端服务上。
Ribbon：负载均衡器，Zuul 默认使用 Ribbon 进行负载均衡。
Hystrix：容错处理器，可以实现限流和熔断机制。

Zuul 的过滤器链是整个网关的核心部分，它由多个过滤器构成，每个过滤器都负责不同的处理逻辑，比如请求的鉴权、转发等操作。过滤器链在处理请求的过程中，会依次执行这些过滤器，从而实现对请求的全生命周期管理

过滤器

过滤器是 Zuul 中最重要的组件之一，它可以拦截和修改请求和响应的内容，实现各种功能。在 Spring Cloud 中，所有的过滤器都必须继承抽象类 ZuulFilter，并实现其中的四个方法：

filterType() 方法：返回过滤器类型，包括 pre、post、route 和 error 四种类型。
filterOrder() 方法：返回过滤器执行的顺序，值越小越先执行。
shouldFilter() 方法：判断过滤器是否需要执行，默认返回 true，表示全部需要执行。
run() 方法：过滤器的主要业务逻辑，实现具体的过滤逻辑。

java

public class MyFilter extends ZuulFilter {
    @Override
    public String filterType() {
        return "pre";
    }

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

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }

    @Override
    public Object run() {
        // 过滤器的业务逻辑
        return null;
    }
}

转发路由

在 Zuul 中，我们可以通过配置 ZuulProperties 和 RouteLocator 实现路由转发的功能。其中 ZuulProperties 主要用于配置 Zuul 服务的一些相关属性，比如缓存时间、URL 的前缀和后缀等；而 RouteLocator 则用于定义多个路由规则，将请求映射到不同的后端服务上。具体的路由转发逻辑如下图所示：

java
客户端请求 --> Zuul网关 --> ZuulFilter1 --> 路由规则1 --> 服务1
                                                    |
                                                    --> ZuulFilter2 --> 服务2
                                 |
                                 --> ZuulFilter3 --> 路由规则2 --> 服务3
                                                    |
                                                    --> ZuulFilter4 --> 服务4

当请求进入 Zuul 网关之后，首先会经过一系列过滤器的处理，然后根据路由规则将请求转发到对应的后端服务上，最终返回响应结果。在转发请求时，Zuul 可以自动地根据负载均衡策略选择相应的服务器，实现负载均衡的功能。

处理响应

在 Zuul 中，如果后端服务响应异常或者错误，那么 Zuul 会将这个异常封装成一个 ZuulException 对象，并交给其它的过滤器进行处理。当所有过滤器执行完毕之后，Zuul 会根据 ZuulException 中的状态码和错误消息，返回相应的响应结果。

项目使用

依赖

xml

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

yml配置

简单配置

yml

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://127.0.0.1:8081/eureka/
server:
  port: 8009
spring:
  application:
    name: service-zuul
zuul:
  routes:
    api-a:
      path: /api-a/**
      serviceId: service-provider_a
    api-b:
      path: /api-b/**
      serviceId: service-provider_b

将api-a请求开头的转发到a服务，将api-b请求开头的转发到b服务

详细配置

yml
eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://127.0.0.1:8081/eureka/
server:
  port: 8009
spring:
  application:
    name: service-zuul
zuul: 
  routes:
    #api-a:
      #path: /api-a/**
      #serviceId: service-provider_a
    #api-b:
      #path: /api-b/**
      #serviceId: service-provider_b
      #第二种配置样式
    service-provider_a: /api-a/**
    service-provider_b: /api-b/**
  sensitive-headers: #加密http头部信息
  
ribbon:
  ReadTimeout: 30000 #表示Ribbon客户端在等待服务器响应时的最大等待时间，单位为毫秒。在这个例子中，最大等待时间为30000毫秒（即30秒）
  ConnectTimeout: 30000 #表示Ribbon客户端在建立连接时的最大等待时间，单位为毫秒。在这个例子中，最大等待时间为30000毫秒（即30秒）
  
hystrix:
  command:
    default: #表示使用默认的Hystrix命令配置。
      execution: #表示配置命令的执行部分
        isolation: #表示配置命令的隔离策略
          thread: #表示使用线程隔离策略
            timeoutInMilliseconds: 1200000 #表示线程隔离策略的超时时间，单位为毫秒。在这个例子中，超时时间为1200000毫秒（即2分钟）

Ribbon和Hystrix在微服务架构中起着不同的作用。

首先，Ribbon主要用于实现客户端负载均衡。它在通过Eureka服务治理组件注册的服务实例中进行选择，基于某种策略（如轮询、随机等）从一个服务的多台机器中挑选一台来发起请求。

而Hystrix则是容错管理组件，它实现了断路器模式，为延迟和故障提供了保护机制。当依赖的服务出现延迟或故障时，Hystrix可以自动切换到备用服务，避免系统崩溃，并能提供降级方案。

至于两者的超时时间配置，如果同时使用了Ribbon和Hystrix，那么Hystrix的超时时间会等于Ribbon的重试次数（包含首次）乘以（ribbon.ReadTimeout + ribbon.ConnectTimeout）。这里的重试次数是Ribbon对失败请求进行重新发送的次数。

自定义过滤器

根据需要可以自定义过滤器，比如来记录日志信息等等

java

@Component
public class MyFilter extends ZuulFilter {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Value("${isEnable}")
    private boolean isEnable;


    /**
     * 类型包含 pre post route error
     * pre 代表在路由代理之前执行
     * route 代表代理的时候执行
     * error 代表出现错的时候执行
     * post 代表在route 或者是 error 执行完成后执行
     * @return
     */
    @Override
    public String filterType() {
        return FilterConstants.PRE_TYPE;
    }

    /**
     * filter 为链式过滤器，多个filter按顺序执行
     * javaee中根据filter先后配置顺序决定
     * zuul 根据order决定, 由小到大
     * @return
     */
    @Override
    public int filterOrder() {
        return 1;
    }

    /**
     * 是否启用该过滤器
     * @return
     */
    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return isEnable;
    }

    @Override
    public Object run() {
         //业务逻辑
    }

}

启动类

需要加上注解

java
@EnableZuulProxy
@EnableEurekaClient

Zuul 的过滤器链是整个网关的核心部分，通过添加不同的过滤器，可以实现不同的功能，比如鉴权、转发、限流等。同时，通过合理地配置路由规则，可以将请求快速地转发到相应的后端服务中，实现负载均衡和服务治理的功能。

目录

简介