前言

API網(wǎng)關(guān)的核心功能是統(tǒng)一流量入口，實現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)，SpringCloudGateway是API網(wǎng)關(guān)開發(fā)的技術(shù)之一，此外比較流行的還有Kong和ApiSix，這2個都是基于OpenResty技術(shù)棧。

簡單的路由轉(zhuǎn)發(fā)可以通過SpringCloudGateway的配置文件實現(xiàn)，在一些業(yè)務(wù)場景種，會需要動態(tài)替換路由配置中的后端服務(wù)地址，單純靠配置文件無法滿足這種需求。

本文介紹一種將路由配置保存到數(shù)據(jù)庫中，可以根據(jù)接口請求的特定條件，從數(shù)據(jù)庫中動態(tài)讀取后端服務(wù)地址，實現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)發(fā)。

具體的代碼參照 示例項目 https://github.com/qihaiyan/springcamp/tree/master/spring-cloud-gateway

一、概述

通過把SpringCloudGateway的相關(guān)路由配置規(guī)則保存到數(shù)據(jù)庫中，可以動態(tài)的靈活調(diào)整路由。在本文的實現(xiàn)中，我們通過請求header中的特定值，動態(tài)選擇對應(yīng)的后端服務(wù)地址。

二、項目中加入依賴

在項目的gradle中增加依賴關(guān)系。

build.gradle:

plugins {
    id 'org.springframework.boot' version '3.0.2'
    id 'io.spring.dependency-management' version '1.1.0'
    id 'java'
}

group = 'cn.springcamp'
version = '0.0.1-SNAPSHOT'
sourceCompatibility = '17'

configurations {
    compileOnly {
        extendsFrom annotationProcessor
    }
    testCompileOnly {
        extendsFrom testAnnotationProcessor
    }
}

repositories {
    mavenCentral()
}

dependencies {
    implementation "org.springframework.boot:spring-boot-starter-json"
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-validation'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-r2dbc'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-gateway'
    runtimeOnly 'com.h2database:h2'
    runtimeOnly 'io.r2dbc:r2dbc-h2'
    annotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
    testAnnotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
    testImplementation "org.springframework.boot:spring-boot-starter-test"
    testImplementation 'org.junit.vintage:junit-vintage-engine'
    testImplementation 'io.projectreactor:reactor-test'
    testImplementation 'com.h2database:h2'
    testImplementation 'io.r2dbc:r2dbc-h2'
    testImplementation 'org.junit.vintage:junit-vintage-engine'
}

dependencyManagement {
    imports {
        mavenBom "org.springframework.cloud:spring-cloud-dependencies:2022.0.1"
    }
}

test {
    useJUnitPlatform()
}

由于SpringCloudGateway基于SpringWebFlux技術(shù)構(gòu)建，所以依賴中的數(shù)據(jù)庫配置需要使用r2dbc 。

三、配置文件

示例程序首選通過配置文件對路由進行基本配置，配置文件代碼:

spring:
  r2dbc:
    url: r2dbc:h2:mem:///testdb?options=DB_CLOSE_DELAY=-1;DB_CLOSE_ON_EXIT=FALSE
    username: sa
    password:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: routeOne
          predicates:
            - Path=/route1/**
          uri: no://op
          filters:
            - UriHostPlaceholderFilter=10001
        - id: routeTwo
          predicates:
            - Path=/route2/**
          uri: no://op
          filters:
            - UriHostPlaceholderFilter=10001

配置文件中配置了2個路由，對應(yīng)的接口地址路徑分別是 /route1/**和 Path=/route2/**，路徑中的 ***表示模糊匹配，只要是以 /route1/為前綴的路徑都可以被訪問到。

后端服務(wù)地址配置了一個無意的地址: uri: no://op，因為我們的處理邏輯會通過從數(shù)據(jù)庫中讀取配置來動態(tài)替換后端服務(wù)地址。

四、動態(tài)路由數(shù)據(jù)存儲格式

我們通過 ROUTE_FILTER_ENTITY這個數(shù)據(jù)庫表來存儲接口后端服務(wù)配置數(shù)據(jù)。表結(jié)構(gòu)為：

CREATE TABLE "ROUTE_FILTER_ENTITY"
(
   id VARCHAR(255) PRIMARY KEY,
   route_id VARCHAR(255),  -- 路由ID，對應(yīng)配置文件中的 ```id```配置項
   code VARCHAR(255), -- 接口請求header中的code參數(shù)的值
   url VARCHAR(255) -- 后端服務(wù)地址
);

當客戶端訪問 /route1/test接口時，根據(jù)配置文件的路由配置，SpringCloudGateway 會命中 id: routeOne這個路由規(guī)則，這個規(guī)則對應(yīng)的后端服務(wù)地址是 uri: no://op，并不是我們期望的真實后端服務(wù)地址。

因此，我們需要讀取到真實的后端服務(wù)地址，并將請求轉(zhuǎn)發(fā)到這個地址。跟據(jù) routeId 和 接口請求header中的code參數(shù)的值，就可以從 ROUTE_FILTER_ENTITY 表中查到對應(yīng)的后端服務(wù)地址 url這個字段的值。

我們已經(jīng)讀取到了后端服務(wù)地址，還需要將請求轉(zhuǎn)發(fā)到這個地址，下面介紹轉(zhuǎn)發(fā)的方法。

五、后端服務(wù)動態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)

動態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)通過自定義 filter 的方式實現(xiàn)，自定義 filter 代碼如下：

@Component
public class UriHostPlaceholderFilter extends AbstractGatewayFilterFactory<UriHostPlaceholderFilter.Config> {
    @Autowired
    private RouteFilterRepository routeFilterRepository;
    public UriHostPlaceholderFilter() {
        super(Config.class);
    }
    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        return Collections.singletonList("order");
    }
    @Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        return new OrderedGatewayFilter((exchange, chain) -> {
            String code = exchange.getRequest().getHeaders().getOrDefault("code", new ArrayList<>()).stream().findFirst().orElse("");
            String routeId = exchange.getAttribute(GATEWAY_PREDICATE_MATCHED_PATH_ROUTE_ID_ATTR);
            if (StringUtils.hasText(code)) {
                String newurl;
                try {
                    newurl = routeFilterRepository.findByRouteIdAndCode(routeId, code).toFuture().get().getUrl();
                } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
                if (StringUtils.hasText(exchange.getRequest().getURI().getQuery())) {
                    newurl = newurl + "?" + exchange.getRequest().getURI().getQuery();
                }
                URI newUri = null;
                try {
                    newUri = new URI(newurl);
                } catch (URISyntaxException e) {
                    log.error("uri error", e);
                }
                exchange.getAttributes().put(GATEWAY_REQUEST_URL_ATTR, newUri);
            }
            return chain.filter(exchange);
        }, config.getOrder());
    }
    @Data
    @NoArgsConstructor
    public static class Config {
        private int order;
        public Config(int order) {
            this.order = order;
        }
    }
}

通過擴展 AbstractGatewayFilterFactory 類，我們自定義了 UriHostPlaceholderFilter 這個 filter 。

代碼的核心邏輯在 apply 方法中。

首先通過 String code = exchange.getRequest().getHeaders().getOrDefault("code", new ArrayList<>()).stream().findFirst().orElse("")可以獲取到接口請求 header 中 code 這個參數(shù)的值。

再通過 String routeId = exchange.getAttribute(GATEWAY_PREDICATE_MATCHED_PATH_ROUTE_ID_ATTR)可以獲取到 routeId 。

最后通過 newurl = routeFilterRepository.findByRouteIdAndCode(routeId, code).toFuture().get().getUrl()就可以從數(shù)據(jù)庫中讀取到配置好的后端服務(wù)地址。

拿到后端服務(wù)地址后， 通過調(diào)用 exchange.getAttributes().put(GATEWAY_REQUEST_URL_ATTR, newUri);將請求轉(zhuǎn)發(fā)到對應(yīng)的地址。

六、單元測試

在單元測試代碼中，我們預(yù)置了一條后端服務(wù)動態(tài)配置數(shù)據(jù)：

insert into ROUTE_FILTER_ENTITY values('1','routeOne','alpha','http://httpbin.org/anything')

然后模擬請求 /route1/test?a=test這個接口，根據(jù)我們的配置，請求會被轉(zhuǎn)發(fā)到 http://httpbin.org/anything。

執(zhí)行單元測試后，可以從日志中發(fā)現(xiàn)，接口返回的數(shù)據(jù)是 http://httpbin.org/anything 這個后端服務(wù)返回的數(shù)據(jù)。

當我們希望調(diào)整后端服務(wù)地址時，只需要把 ROUTE_FILTER_ENTITY 表中的這條配置數(shù)據(jù)中的 url 字段改成其它的任何服務(wù)地址即可，大大增加了程序的靈活度。

到此這篇關(guān)于SpringCloud Gateway動態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)后端服務(wù)實現(xiàn)過程講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SpringCloud Gateway動態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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