Spring Cloud Gateway 扩展支持多版本控制及灰度发布

灰度发布

什么是灰度发布，概念请参考,我们来简单的通过下图来看下，通俗的讲：为了保证服务升级过程的平滑过渡提高客户体验，会一部分用户一部分用户递进更新，这样生产中会同时出现多个版本的客户端，为了保证多个版本客户端的可用需要对应的多个版本的服务端版本。灰度发布就是通过一定策略保证多个版本客户端、服务端间能够正确对应。

所谓灰度发布，即某个服务存在多个实例时，并且实例版本间的版本并不一致，通过

实现方案

nginx + lua (openresty)

Netflix Zuul

只需要自定义ribbon 的断言即可，核心是通过TTL 获取上下请求header中的版本号

@Slf4j
public class MetadataCanaryRuleHandler extends ZoneAvoidanceRule {

    @Override
    public AbstractServerPredicate getPredicate() {
        return new AbstractServerPredicate() {
            @Override
            public boolean apply(PredicateKey predicateKey) {
                String targetVersion = RibbonVersionHolder.getContext();
                RibbonVersionHolder.clearContext();
                if (StrUtil.isBlank(targetVersion)) {
                    log.debug("客户端未配置目标版本直接路由");
                    return true;
                }

                DiscoveryEnabledServer server = (DiscoveryEnabledServer) predicateKey.getServer();
                final Map<string, string> metadata = server.getInstanceInfo().getMetadata();
                if (StrUtil.isBlank(metadata.get(SecurityConstants.VERSION))) {
                    log.debug("当前微服务{} 未配置版本直接路由");
                    return true;
                }

                if (metadata.get(SecurityConstants.VERSION).equals(targetVersion)) {
                    return true;
                } else {
                    log.debug("当前微服务{} 版本为{}，目标版本{} 匹配失败", server.getInstanceInfo().getAppName()
                            , metadata.get(SecurityConstants.VERSION), targetVersion);
                    return false;
                }
            }
        };
    }
}

维护请求中的版本号

public class RibbonVersionHolder {
    private static final ThreadLocal<string> context = new TransmittableThreadLocal&lt;&gt;();

    public static String getContext() {
        return context.get();
    }

    public static void setContext(String value) {
        context.set(value);
    }

    public static void clearContext() {
        context.remove();
    }
}

Spring Cloud Gateway 中实现

第一反应，参考zuul 的实现，自定义断言，然后从上下中获取版本信息即可。但由于 spring cloud gateway 是基于webflux 的反应式编程，所以传统的TTL或者 RequestContextHolder 都不能正确的维护上下文请求。

首先来了解下负载均衡的过程。一个请求到达网关后会解析出对应的服务名，然后会获取到该服务的所有可用实例，之后就会调用我们的过滤方法过滤出该请求可用的所有服务实例，最后进行轮询负载均衡。

先来看 spring clou的 gateway 默认的lb 策略实现 LoadBalancerClientFilter

public class LoadBalancerClientFilter implements GlobalFilter, Ordered {
	@Override
	public int getOrder() {
		return LOAD_BALANCER_CLIENT_FILTER_ORDER;
	}

	@Override
	@SuppressWarnings("Duplicates")
	public Mono<void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
		return chain.filter(exchange);
	}

	protected ServiceInstance choose(ServerWebExchange exchange) {
		return loadBalancer.choose(
				((URI) exchange.getAttribute(GATEWAY_REQUEST_URL_ATTR)).getHost());
	}
}

我们只需要重写 choose 方法，把上下文请求传递到路由断言中即可，如下

@Override
protected ServiceInstance choose(ServerWebExchange exchange) {
	HttpHeaders headers = exchange.getRequest().getHeaders();
	return loadBalancer.choose(((URI) exchange.getAttribute(GATEWAY_REQUEST_URL_ATTR)).getHost(), headers);
}

然后在路由断言中通过 PredicateKey获取到即可

public abstract class AbstractDiscoveryEnabledPredicate extends AbstractServerPredicate {

	/**
	 * {@inheritDoc}
	 */
	@Override
	public boolean apply(@Nullable PredicateKey input) {
		return input != null
				&amp;&amp; input.getServer() instanceof NacosServer
				&amp;&amp; apply((NacosServer) input.getServer(), (HttpHeaders) input.getLoadBalancerKey());
	}
}

最后根据版本来计算

    public class GrayMetadataAwarePredicate extends AbstractDiscoveryEnabledPredicate {

	@Override
	protected boolean apply(NacosServer server, HttpHeaders headers) {
		PigxRibbonRuleProperties ribbonProperties = SpringContextHolder.getBean(PigxRibbonRuleProperties.class);

		if (!ribbonProperties.isGrayEnabled()) {
			log.debug("gray closed,GrayMetadataAwarePredicate return true");
			return true;
		}

		final Map<string, string> metadata = server.getMetadata();
		String version = metadata.get(CommonConstants.VERSION);
		// 判断Nacos服务是否有版本标签
		if (StrUtil.isBlank(version)) {
			log.debug("nacos server tag is blank ,GrayMetadataAwarePredicate return true");
			return true;
		}

		// 判断请求中是否有版本
		String target = headers.getFirst(CommonConstants.VERSION);
		if (StrUtil.isBlank(target)) {
			log.debug("request headers version is blank,GrayMetadataAwarePredicate return true");
			return true;
		}

		log.debug("请求版本:{} ,当前服务版本:{}", target, version);
		return target.equals(version);
	}

}