SpringCloud微服务nacos+ribbon+OpenFeign技术详解+Gateway网关

1. 注册中心

1.把提供者的地址写死在代码中,提供者部署的服务发生改变。那么消费者也要改变。

1. 如果提供者是一个集群，那么消费者如何负载均衡的调用

我们如果想解决上述问题 我们需要使用注册中心

服务治理是微服务架构中最核心最基本的模块。用于实现各个微服务的自动化注册与发现。

服务注册：在服务治理框架中，都会构建一个*注册中心*，每个服务单元向注册中心登记自己提供服

务的详细信息。并在注册中心形成一张服务的*清单*，服务注册中心需要以*心跳30s 90s*的方式去监测清单中 的服务是否可用，如果不可用，需要在服务清单中剔除不可用的服务。

服务发现：服务调用方向服务注册中心咨询服务，并获取*所有服务*的实例清单，实现对具体服务实

例的访问。

通过上面的调用图会发现，除了微服务，还有一个组件是服务注册中心，它是微服务架构非常重要

的一个组件，在微服务架构里主要起到了协调者的一个作用。注册中心一般包含如下几个功能：

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\1. 服务发现：

服务注册：保存服务提供者和服务调用者的信息

服务订阅：服务调用者订阅服务提供者的信息，注册中心向订阅者推送提供者的信息

\2. 服务配置：

配置订阅：服务提供者和服务调用者订阅微服务相关的配置

配置下发：主动将配置推送给服务提供者和服务调用者

\3. 服务健康检测

检测服务提供者的健康情况，如果发现异常，执行服务剔除

常见的注册中心组件有哪些?

nacos:---它是阿里巴巴的组件.-----70%

eureka: ---它是netflix公司的组件---该组件已经停止更新---29% [早期的微服务项目]

zookeeper---它是apache公司的

consul: HashiCorp 公司

1.1 nacos注册中心下载

Releases · alibaba/nacos · GitHuban easy-to-use dynamic service discovery, configuration and service management platform for building cloud native applications. - Releases · alibaba/nacoshttps://github.com/alibaba/nacos/releases

 解压该文件----

 

 双击启动脚本:

访问:

http://localhost:8848/nacos

账号和密码: nacos

1.2 微服务注册和拉取注册中心的内容

（1）引入nacos的依赖

<!--nacos的依赖-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>

(2) 配置注册中心的地址--默认本地端口号8848   在application.properties 中添加

#为微服务定义名称
spring.application.name=qy165-product
#nacos注册中心的地址
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=localhost:8848

(3)发现:启动之后会被注册到服务列表中

1.3 消费端

（1）依赖--省略

(2) 配置文件--省略

（3）修改controller代码

2. 负载均衡

2.1 什么是负载均衡

通俗的讲， 负载均衡就是将负载（工作任务，访问请求）进行分摊到多个操作单元（服务器,组件）上进行执行。

根据负载均衡发生位置的不同,一般分为服务端负载均衡和客户端负载均衡。

服务端负载均衡指的是发生在服务提供者一方,比如常见的nginx负载均衡

而客户端负载均衡指的是发生在服务请求的一方，也就是在发送请求之前已经选好了由哪个实例处理请求 

我们在微服务调用关系中一般会选择*客户端负载均衡*，也就是在服务调用的一方来决定服务由哪个提供者执行.

演示:---手动完成负载均衡

上面通过手动完成了负载均衡的调用，存在的问题: 它采用的随机负载均衡，如何我想使用轮询负载均衡策略。只能修改源代码。耦合。---springcloud提供了一个组件--可以灵活的完成负载均衡。--ribbon

 (1)告诉restTemplate使用ribbon完成负载均衡

(2)修改controller

(3)测试  

2.2 ribbon提供哪些负载均衡策略呢

上面是ribbon内置的负载均衡策略，你也可以自定义负载均衡。

如何改变ribbon的负载均衡策略呢?---修改配置文件 

qy165-product.ribbon.NFLoadBalancerRuleClassName=com.netflix.loadbalancer.RandomRule

3. openfeign完成服务调用

resttemplate在完成服务调用时存在什么不好的。

Product product = restTemplate.getForObject("http://qy165-product/product/getById/" + pid, Product.class);

我们的编写程序的习惯: controller---server---dao

controller注入一个service对象---调用该对象中的方法并传递参数----返回结果交于controller层。

而openfeign它就可以完成我们编程的调用风格。

什么是OpenFeign。

OpenFeign是Spring Cloud提供的一个声明式的伪Http客户端， 它使得调用远程服务就像调用本地方法一样简单， 只需要创建一个接口并添加一个注解即可。

Nacos很好的兼容了OpenFeign， OpenFeign负载均衡默认集成了 Ribbon， 所以在Nacos下使用OpenFeign默认就实现了负载均衡的效果。

完成openfeign的调用

(1)依赖

  <!--openfeign依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>

（2）创建openfeign接口

@FeignClient(value = "qy165-product")
public interface ProductFeign {
    //接口的方法。必须和被调用者的接口的参数一致
    @GetMapping("/product/getById/{id}") 
    public Product getById(@PathVariable Integer id); //springcloud 扫描到@FeignClient注解时--生产一个代理实现类.

}

(3)开启openfeign注解驱动

 (4)修改controller

3. gateway网关

所谓的API网关，就是指系统的统一入口，它封装了应用程序的内部结构，为客户端提供统一服 务，一些与业务本身功能无关的公共逻辑可以在这里实现，诸如认证、鉴权、监控（黑白名单）、路由转发等等。

常见的API网关:

l Ngnix+lua

使用nginx的反向代理和负载均衡可实现对api服务器的负载均衡及高可用

lua是一种脚本语言,可以来编写一些简单的逻辑, nginx支持lua脚本

l Kong

基于Nginx+Lua开发，性能高，稳定，有多个可用的插件(限流、鉴权等等)可以开箱即用。 问题：

只支持Http协议；二次开发，自由扩展困难；提供管理API，缺乏更易用的管控、配置方式。

l Zuul 1.0----老的微服务项目

Netflix开源的网关，功能丰富，使用JAVA开发，易于二次开发 问题：缺乏管控，无法动态配

置；依赖组件较多；处理Http请求依赖的是Web容器，性能不如Nginx

Netflix提出理论---Zuul2.0 远远超过1.0---实际的产品没有出来。

l Spring Cloud Gateway

Spring公司为了替换Zuul而开发的网关服务，将在下面具体介绍。

注意：**SpringCloud alibaba技术栈中并没有提供自己的网关，我们可以采用Spring Cloud Gateway来做网关**

Gateway简介

Spring Cloud Gateway是Spring公司基于Spring 5.0，Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等术开发的网关，它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的 API 路由管理方式。它的目标是替代 Netflix Zuul，其不仅提供统一的路由方式，并且基于 Filter 链的方式提供了网关基本的功能，例如：安全，监控和限流。

3.2 如何使用gateway

<!--引入相关的依赖-->
    <dependencies>
        <!--如果你引入了gateway的依赖，那么不能引用spring-boot-starter-web的依赖。
              gateway使用的服务netty服务，如果你引入web，而web使用的tomcat服务器。两个服务会出现冲突
        -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

(1)创建gateway模块并添加主启动类

@SpringBootApplication
public class GatewayApp {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GatewayApp.class,args);
    }
}

(2)配置文件

发现uri地址是一个死数据，未来我们可以是集群。

如何解决? --我们也可以把网关交于注册中心来管理，那么网关就可以从注册中心拉取服务信息。

（1）在网关中引入nacos依赖

（2）修改配置文件:

思考: 如果未来我们有1w个微服务，那么就需要在gateway中配置1w微服务的路由。

解决方案: 可以使用gateway自动定位功能

 访问时：

原理:  

3.3 gateway常见的断言--了解

l *基于**Datetime****类型的断言工厂***

此类型的断言根据时间做判断，主要有三个：

AfterRoutePredicateFactory： 接收一个日期参数，判断请求日期是否晚于指定日期

BeforeRoutePredicateFactory： 接收一个日期参数，判断请求日期是否早于指定日期

BetweenRoutePredicateFactory： 接收两个日期参数，判断请求日期是否在指定时间段内

-After=2019-12-31T23:59:59.789+08:00[Asia/Shanghai]

l *基于远程地址的断言工厂* *RemoteAddrRoutePredicateFactory**：***

接收一个IP地址段，判断请求主机地址是否在地址段中

-RemoteAddr=192.168.1.1/24

l *基于**Cookie****的断言工厂***

CookieRoutePredicateFactory：接收两个参数，cookie 名字和一个正则表达式。 判断请求

cookie是否具有给定名称且值与正则表达式匹配。

-Cookie=chocolate, ch.

l *基于**Header****的断言工厂***

HeaderRoutePredicateFactory：接收两个参数，标题名称和正则表达式。 判断请求Header是否

具有给定名称且值与正则表达式匹配。 key value

-Header=X-Request-Id, \d+

l *基于**Host****的断言工厂***

HostRoutePredicateFactory：接收一个参数，主机名模式。判断请求的Host是否满足匹配规则。

-Host=**.testhost.org

l *基于**Method****请求方法的断言工厂***

MethodRoutePredicateFactory：接收一个参数，判断请求类型是否跟指定的类型匹配。

-Method=GET

l *基于**Path****请求路径的断言工厂***

PathRoutePredicateFactory：接收一个参数，判断请求的URI部分是否满足路径规则。

-Path=/foo/{segment}基于Query请求参数的断言工厂

QueryRoutePredicateFactory ：接收两个参数，请求param和正则表达式， 判断请求参数是否具

有给定名称且值与正则表达式匹配。

-Query=baz, ba.

l *基于路由权重的断言工厂*

WeightRoutePredicateFactory：接收一个[组名,权重], 然后对于同一个组内的路由按照权重转发

routes:

-id: weight_route1 uri: host1 predicates:

-Path=/product/**

-Weight=group3, 1

-id: weight_route2 uri: host2 predicates:

-Path=/product/**

-Weight= group3, 9

3.4 gateway内置的过滤器--了解

 

3.5 自定义过滤器-全局过滤器

认证判断

权限校验

黑白名单

跨域配置

认证判断

l 当客户端第一次请求服务时，服务端对用户进行信息认证（登录）

l 认证通过，将用户信息进行加密形成token，返回给客户端，作为登录凭证

l 以后每次请求，客户端都携带认证的token

l 服务端对token进行解密，判断是否有效。

如上图，对于验证用户是否已经登录鉴权的过程可以在网关统一检验。

检验的标准就是请求中是否携带token凭证以及token的正确性。

如何定义全局过滤器:

application.yml文件中

 FilterVo类

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "filters")
public class FilterVo {
    private Set<Object> whiteUrl;
    private Set<Object> blackUrl;

    public Set<Object> getWhiteUrl() {
        return whiteUrl;
    }

    public void setWhiteUrl(Set<Object> whiteUrl) {
        this.whiteUrl = whiteUrl;
    }

    public Set<Object> getBlackUrl() {
        return blackUrl;
    }

    public void setBlackUrl(Set<Object> blackUrl) {
        this.blackUrl = blackUrl;
    }
}

filter配置类

package com.ykq.gateway.filter;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.ykq.gateway.vo.FilterUrl;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.io.buffer.DataBuffer;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @program: qy165-springcloud-parent
 * @description:
 * @author: 闫克起2
 * @create: 2023-07-17 11:09
 **/
@Component
public class LoginFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Autowired
    private FilterUrl filterUrl;
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
        //过滤的业务代码
        //1.获取请求路径---
        String path = request.getPath().toString();
        //判断该路径是否放行路径
        if(filterUrl.getWhitePaths().contains(path)){
             return chain.filter(exchange);
        }

        //获取请求头
        String token = request.getHeaders().getFirst("token");
        if(StringUtils.hasText(token)&&"admin".equals(token)){ //查看redis中是否存在该token
            return chain.filter(exchange);//放行
        }
        //json数据
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("msg", "未登录");
        map.put("code", 403);

        //3.3作JSON转换
        byte[] bytes = JSON.toJSONString(map).getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        //3.4调用bufferFactory方法,生成DataBuffer对象
        DataBuffer buffer = response.bufferFactory().wrap(bytes);

        //4.调用Mono中的just方法,返回要写给前端的JSON数据
        return response.writeWith(Mono.just(buffer));

    }

    //Ordered:优先级 值越小 优先级越高
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

 解决跨域问题

(1) 第一种写个跨域配置类

package com.aaa.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.cors.CorsConfiguration;
import org.springframework.web.cors.reactive.CorsWebFilter;
import org.springframework.web.cors.reactive.UrlBasedCorsConfigurationSource;
import org.springframework.web.util.pattern.PathPatternParser;

@Configuration
public class CorConfig {
    //处理跨域
    @Bean
    public CorsWebFilter corsFilter() {
        CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();
        config.addAllowedMethod("*");
        config.addAllowedOrigin("*");
        config.addAllowedHeader("*");
        UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource(new PathPatternParser());
        source.registerCorsConfiguration("/**", config);
        return new CorsWebFilter(source);
    }
}

(2)跨域解决写在配置文件中

spring:
  application:
    name: gateway  #服务名称
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #nacos地址
    gateway:
      globalcors:
        add-to-simple-url-handler-mapping: true
        cors-configurations:
          '[/**]':  #拦截的请求
            allowedOrigins: #允许跨域的请求
              - "http://localhost:8080"
            allowedMethods: #运行跨域的请求方式
              - "GET"
              - "POST"
              - "DELETE"
              - "PUT"
              - "OPTIONS"
            allowedHeaders: "*" #允许请求中携带的头信息
            allowedCredentials: true #是否允许携带cookie
            maxAge: 36000 #跨域检测的有效期,单位s

3.6 搭建gateway网关集群

（1）开启两个gateway服务

 

（2）配置nginx