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微服务工程中，基础组件应用

一、网关服务 1、网关模式 网关作为架构的最外层服务，用来统一拦截各个端口的请求，识别请求合法性，拦截异常动作，并提供路由和负载能力，保护业务服务；这种策略与外观模式异曲同工。
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网关服务和门面类服务有部分的逻辑相似，网关服务的拦截侧重处理通用的策略和路由负载，而不同的门面聚合服务侧重场景分类，例如常见的几种门面服务：

  • Facade：服务产品开放的端口请求，例如Web，App，小程序等；
  • Admin：通常服务于内部的管理系统，例如Crm，BI报表，控制台等；
  • Third：聚合第三方的对接服务，例如短信，风控，动作埋点等；
不同的门面服务中，也会存在特定的拦截策略，如果把Facade、Admin、Third等校验都集成在网关中，很显然会加重网关服务的负担，不利于架构的稳定。
2、Gateway组件 如果微服务架构接触较早的话，初期网关中常采用的是Zuul组件，后来SpringCloud才发布Gateway组件，是当前常用选型。
  • 请求拦截：网关作为API请求的开放入口，完成请求的拦截、识别校验等是基础能力；
  • 定制策略：除常规身份识别，根据服务场景设计相应的拦截逻辑，尽量拦截异常请求；
  • 服务路由：请求通过拦截后转发到具体的业务服务，这里存在两个核心动作路由和负载；
作为微服务架构中常用的选型组件，下面从使用细节中详细分析Gateway网关的使用方式，与其他组件的对接流程和模式。
Nacos作为微服务的注册和配置中心，已经是当下常用的组件，并且Nacos也提供Gateway组件的整合案例，首先就是把网关服务注册到Nacos：
spring: cloud: nacos: config: server-addr: 127.0.0.1:8848 discovery: server-addr: 127.0.0.1:8848

Nacos管理网关服务注册和相关配置文件，在项目中通常与nacos共用一套MySQL库，用来管理网关的服务路由数据，是当下比较常见的解决方案。
3、网关拦截 GlobalFilter：网关中的全局过滤器，拦截经过网关的所有请求，经过相应的校验策略，判断请求是否需要执行：
@Order(-1) @Component public class GatewayFilter implements GlobalFilter {@Override public Mono filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) { ServerHttpRequest request = exchange.getRequest(); return chain.filter(exchange); } }

通常在网关中会执行一些必要共性拦截，例如：IP黑白名单，Token身份令牌，在请求中获取对应参数，执行相关服务的校验方法即可。
4、动态路由 4.1 路由定义
在服务路由的实现上，存在复杂的逻辑和策略，来适配各种场景；路由的概念如何定义，可以查阅Gateway组件的源码RouteDefinition对象，结构涉及到几个核心的属性：路由、断言、过滤、元数据：
  • Route路由：由ID、转发Uri、断言、过滤、元数据组成；
  • Predicate断言：判断请求和路由是否匹配；
  • Filter过滤：可以对请求动作进行修改，例如参数；
  • Metadata元数据：装载路由服务的元信息；
@Validated public class RouteDefinition { private String id; @NotNull private URI uri; @NotEmpty @Valid private List
predicates = new ArrayList<>(); @Valid private List filters = new ArrayList<>(); private Map metadata = https://www.it610.com/article/new HashMap<>(); }

通常把这些路由放在nacos库的config_route数据表中，围绕上述路由对象的结构，管理对应的表数据即可：
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关于转发的目标uri也有不同的配置，这里选择lb://服务注册名的模式，即把请求负载均衡分配到路由对应的服务节点，补充说明一下Nacos组件内部采用Ribbon负载算法，可以参考相关的文档。
4.2 管理路由
在路由的管理上有两个核心接口：Locator加载和Writer增删，并且还提供了聚合的Repository接口：
public interface RouteDefinitionLocator { // 获取路由列表 Flux getRouteDefinitions(); } public interface RouteDefinitionWriter { // 保存路由 Mono save(Mono route); // 删除路由 Mono delete(Mono routeId); } public interface RouteDefinitionRepository extends RouteDefinitionLocator, RouteDefinitionWriter{}

这样通过定义路由管理组件，实现上述聚合接口，完成路由数据从数据表加载到应用的过程：
@Component public class RouteFactory implements RouteDefinitionRepository { @Resource private RouteService routeService ; // 加载全部路由 @Override public Flux getRouteDefinitions() { return Flux.fromIterable(routeService.getRouteDefinitions()); } }

RouteService则是路由管理的服务类，管理配置数据以及实体对象与路由定义对象的转换：
@Service public class RouteServiceImpl implements RouteService { // 数据库路由实体，转换为网关路由的定义对象 private RouteDefinition buildRoute (ConfigRoute configRoute){ RouteDefinition routeDefinition = new RouteDefinition () ; // 基础 routeDefinition.setId(configRoute.getRouteId()); routeDefinition.setOrder(configRoute.getOrders()); routeDefinition.setUri(URI.create(configRoute.getUri())); // 断言 routeDefinition.setPredicates(JSONUtil.parseArray(configRoute.getPredicates()).toList(PredicateDefinition.class)); // 过滤 routeDefinition.setFilters(JSONUtil.parseArray(configRoute.getFilters()).toList(FilterDefinition.class)); return routeDefinition ; } }

通过上述流程即可将路由信息持久化存储在数据库，如果服务节点很少，也可以直接在nacos的配置文件中管理。
4.3 匹配模式
Predicate断言其实就是一个匹配规则的设定，查阅PredicateDefinition相关源码可知，有Host、Path、Time等多种模式，通过上述数据可知本文采用的是路径匹配，
由于采用路径匹配的方式，会把/服务名拼接在uri起始位置，所以在配置过滤规则的时候设置StripPrefix去掉该路由标识。
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请求进入网关之后，首先进入全局拦截器执行校验策略，检验通过之后匹配相关路由的服务，匹配成功之后进行过滤操作，最终将请求转发到相应的服务，这就是请求在网关中要执行的核心流程。
二、注册与配置 Nacos在整个微服务体系中，提供服务注册与配置管理两个核心能力，通常在代码工程中只保留核心的bootstrap配置文件即可，可以极大简化工程中的配置并且提高相关数据的安全性。
1、服务注册 Nacos支持基于DNS和基于RPC的服务发现，并提供对服务的实时健康检查，阻止向非健康的主机或服务实例发送请求：
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在服务的注册列表中可以查看注册信息，实例数健康数等，并且可以删除注册服务；在详情中可以查看具体实例信息，可以对服务实例进行动态上下线和相关配置编辑。
2、配置文件 通常会采用namespace命名空间的管理，隔离开不同的服务的注册与配置，可以在nacos库中tenant_info查看，一般会存在如下几个分类：
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这是最常见的命名空间，gateway网关比较独立，seate事务的配置比较复杂，serve业务服务具有大量的公共配置，通常采用如下的策略：
  • application.yml：所有服务的公共配置，例如mybatis；
  • dev||pro.yml：环境隔离配置，不同环境设置不同的中间件地址；
  • serve.yml：服务的个性化配置，比如连接的库，参数等；
spring: application: name: facade profiles: active: dev,facade cloud: nacos: config: prefix: application file-extension: yml server-addr: 127.0.0.1:8848 discovery: server-addr: 127.0.0.1:8848

服务通过上述profiles参数会识别和加载对应的配置文件，在这种管理模式中，环境的差异只在dev||pro.yml配置文件中维护即可，其他配置会相对稳定许多。
三、服务间调用 1、Feign组件 Feign组件是声明式、模板化的HTTP客户端，可以让服务之间的调用变得更简单优雅，通常将服务提供Feign接口在独立的代码包中管理，方便被其他服务依赖使用：
/** * 指定服务名称 */ @FeignClient(name = "account") @Component public interface FeignService { /** * 服务的API接口 */ @RequestMapping(value = "https://www.it610.com/user/profile/{paramId}", method = RequestMethod.GET) Rep getById(@PathVariable("paramId") String paramId); } public class Rep { // 响应编码 private int code; // 语义描述 private String msg; // 返回数据 private T data; }

通常会把Feign接口的响应格式做包装，实现返参结构统一管理，有利于调用端的识别，这里就涉及到泛型数据的处理问题。
2、响应解码 通过继承ResponseEntityDecoder类，实现自定义的Feign接口响应数据处理，例如返参风格，数据转换等：
/** * 配置解码 */ @Configuration public class FeignConfig { @Bean @Primary public Decoder feignDecoder(ObjectFactory feignHttpConverter) { return new OptionalDecoder( new FeignDecode(new SpringDecoder(feignHttpConverter))); } } /** * 定义解码 */ public class FeignDecode extends ResponseEntityDecoder { public FeignDecode(Decoder decoder) { super(decoder); } @Override public Object decode(Response response, Type type) { if (!type.getTypeName().startsWith(Rep.class.getName())) { throw new RuntimeException("响应格式异常"); } try { return super.decode(response, type); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e.getMessage()); } } }

3、请求解析 采用注解方式就轻松实现服务间的通信请求，查阅Feign组件的源码可以理解封装逻辑，其内在是把接口调用转换成HTTP请求：
  • FeignClientBuilder：不采用注解的方式直接构建Feign请求的客户端，该类有助于理解@FeignClient注解原理；
  • FeignClientsRegistrar：即项目中采用@FeignClient注解方式，该API中描述了注解的解析方式和服务请求的构建逻辑；
【微服务工程中，基础组件应用】微服务工程的架构是一项复杂和持续的过程，其中涉及到的组件也十分繁杂，本文只是选取Gateway、Nacos、Feign三个基础组件做简单的总结，在其逻辑的理解上需要围绕该组件的核心功能和项目使用的API作为切入点，时常查阅源码和官方文档。
四、参考源码
应用仓库： https://gitee.com/cicadasmile/butte-flyer-parent组件封装： https://gitee.com/cicadasmile/butte-frame-parent

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