SpringCloud组件之Zuul-CFANZ编程社区

Zuul是Netflix开源的微服务网关，可以和Eureka、Ribbon、Hystrix等组件配合使用，Spring Cloud对Zuul进行了整合与增强，Zuul默认使用的HTTP客户端是Apache HTTPClient，也可以使用RestClient或okhttp3.OkHttpClient。 Zuul的主要功能是路由转发和过滤器。路由功能是微服务的一部分，比如／demo/test转发到到demo服务。zuul默认和Ribbon结合实现了负载均衡的功能

本文介绍zuul的工作原理和如何搭建zuul服务以及介绍相关知识点

一、工作原理

zuul的核心是一系列的filters, 其作用类比Servlet框架的Filter，或者AOP。zuul把请求路由到用户处理逻辑的过程中，这些filter参与一些过滤处理，比如Authentication，Load Shedding等

Zuul使用一系列不同类型的过滤器，使我们能够快速灵活地将功能应用于我们的边缘服务。这些过滤器可帮助我们执行以下功能

身份验证和安全性 - 确定每个资源的身份验证要求并拒绝不满足这些要求的请求
洞察和监控 - 在边缘跟踪有意义的数据和统计数据，以便为我们提供准确的生产视图
动态路由 - 根据需要动态地将请求路由到不同的后端群集
压力测试 - 逐渐增加群集的流量以衡量性能。
Load Shedding - 为每种类型的请求分配容量并删除超过限制的请求
静态响应处理 - 直接在边缘构建一些响应，而不是将它们转发到内部集群

过滤器的生命周期

二、zuul组件

zuul-core--zuul核心库，包含编译和执行过滤器的核心功能。
zuul-simple-webapp--zuul Web应用程序示例，展示了如何使用zuul-core构建应用程序。
zuul-netflix--lib包，将其他NetflixOSS组件添加到Zuul中，例如使用功能区进去路由请求处理。
zuul-netflix-webapp--webapp，它将zuul-core和zuul-netflix封装成一个简易的webapp工程包。

三、搭建一个注册Eureka中心的Web服务

1、导入依赖

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

2、启动类

/**
 * @author Gjing
 */
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class DemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}

3、配置文件

server:
  port: 8090
spring:
  application:
    name: demo
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

4、提供接口外部访问

/**
 * @author Gjing
 **/
@RestController
public class TestController {

    @GetMapping("/test")
    public ResponseEntity test() {
        return ResponseEntity.ok("ok");
    }
}

四、搭建Zuul服务

这里不讲解Eureka服务搭建，不了解Eureka的可以查看这篇文章：SpringCloud组件之Eureka，

1、导入zuul和eureka依赖

<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>

2、启动类标注注解

/**
 * @author Gjing
 */
@SpringBootApplication
@EnableZuulProxy
@EnableEurekaClient
public class ZuulApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ZuulApplication.class, args);
    }
}

3、配置文件

a、使用Eureka负载路由方式

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: zuul
# 配置Eureka地址
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
# 构建路由地址
zuul:
  routes:
    # 这里可以自定义
    demo2:
      # 匹配的路由规则
      path: /demo/**
      # 路由的目标服务名
      serviceId: demo

b、不使用eureka负载方式路由，采取请求地址路由

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: zuul
# 配置eureka地址
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
# 构建路由地址
zuul:
  routes:
    # 这里可以自定义
    demo2:
      # 匹配的路由规则
      path: /demo/**
      # 路由的目标服务名
      url: demo
# 关闭使用eureka负载路由
ribbon:
  eureka:
    enabled: false
# 如果不使用eureka的话，需要自己定义路由的那个服务的其他负载服务
demo:
  ribbon:
    # 这里写你要路由的demo服务的所有负载服务请求地址，本项目只启动一个，因此只写一个
    listOfServers: http://localhost:8090/

c、如果不想依赖于Eureka使用zuul，那么可使用以下配置方式

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: zuul
# 构建路由地址
zuul:
  routes:
    # 这里可以自定义
    demo2:
      # 匹配的路由规则
      path: /demo/**
      # 路由的目标地址
      url: http://localhost:8090/

4、启动项目并访问即可

http://localhost:8080/demo/test

五、使用Zuul过滤器

为了让api网关组件可以被更方便的使用，它在http请求生命周期的各个阶段默认实现了一批核心过滤器，它们会在api网关服务启动的时候被自动加载和启动。我们可以在源码中查看和了解它们，它们定义与spring-cloud-netflix-core模块的org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters包下。在默认启动的过滤器中包含三种不同生命周期的过滤器，这些过滤器都非常重要，可以帮组我们理解zuul对外部请求处理的过程，以及帮助我们在此基础上扩展过滤器去完成自身系统需要的功能

1、pre过滤器

ServletDetectionFilter

Servlet30WrapperFilter

FormBodyWrapperFilter

DebugFilter

PreDecorationFilter

2、route过滤器

RibbonRoutingFilter

SimpleHostRoutingFilter

SendForwardFilter

3、post过滤器

SendErrorFilter

SendResponseFilter

使用案例

如果前端发起请求没有带指定请求头将不进允许请求，如果需要读取cookie等敏感信息，要在配置文件中加入sensitive-headers:,下面有对该配置的详解

/**
 * @author Gjing
 **/
@Component
public class GlobalFilter extends ZuulFilter {
    @Override
    public String filterType() {
        //设置过滤类型
        return FilterConstants.PRE_TYPE;
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        //设置过过滤器优先级
        return -4;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        //是否需要过滤
        return true;
    }

    @Override
    public Object run() throws ZuulException {
        RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
        HttpServletRequest request = context.getRequest();
        String token = request.getHeader("token");
        if (StringUtils.isEmpty(token)) {
            //返回错误信息
            context.setResponseStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value());
            context.setResponseBody(HttpStatus.UNAUTHORIZED.getReasonPhrase());
            context.setSendZuulResponse(false);
            return null;
        }
        return null;
    }
}

项目启动后如果访问不带Token请求头，将被拦截，返回Unauthorized

Zuul相关知识点

1、路由配置

zuul通过与eureka的整合，实现了对服务实例的自动化维护，所以使用服务路由配置的时候，不需要向传统路由配置方式那样为serviceId指定具体服务实例地址，只需要通过zuul.routes.<route>.path与zuul.routes.<route>.serviceId参数对的方式进行配置即可

zuul:
  routes:
    # 这里可以自定义
    demo2:
      # 匹配的路由规则
      path: /demo/**
      # 路由的目标服务名
      serviceId: demo

除了path和serviceId键值对的配置方式之外，还有一种简单的配置:zuul.routes.<serviceId>=<path>，其中<serviceId>用来指定路由的具体服务名，<path>用来配置匹配的请求表达式

zuul:
  routes:
    demo: /demo/**

2、路径匹配

在zuul中，路由匹配的路径表达式采用ant风格定义

通配符	说明
？	匹配任意单个字符
*	匹配任意数量的字符
**	匹配任意数量的字符，支持多级目录

3、忽略表达式

通过path参数定义的ant表达式已经能够完成api网关上的路由规则配置功能，但是为了更细粒度和更为灵活地配置理由规则，zuul还提供了一个忽略表达式参数zuul.ignored-patterns。该参数可以用来设置不希望被api网关进行路由的url表达式

zuul:
  routes:
    demo:
      path: /demo/**
      serviceId: demo
  # 不路由demo2开头的任意请求
  ignored-patterns: /demo2/**

4、路由前缀

为了方便地为路由规则增加前缀信息，zuul提供了zuul.prefix参数来进行设置。比如，希望为网关上的路由规则增加/api前缀，那么我们可以在配置文件中增加配置:zuul.prefix=/api。另外，对于代理前缀会默认从路径中移除，我们可以通过设置zuul.strip-prefix=false(默认为true，默认为true时前缀生效，比如http://localhost:8080/api/demo/test）来关闭该移除代理前缀的动作

5、本地跳转

在zuul实现的api网关路由功能中，还支持forward形式的服务端跳转配置。实现方式非常简单，只需要通过使用path与url的配置方式就能完成，通过url中使用forward来指定需要跳转的服务器资源路径。

a、在zuul服务中添加一个接口

/**
 * @author Gjing
 **/
@RestController
public class HelloController {

    @GetMapping("/test/hello")
    public String test() {
        return "hello zuul";
    }
}

b、配置文件

zuul:
  routes:
    zuul-service:
      path: /api/**
      serviceId: forward:/test/

启动后访问http://localhost:8080/api/hello即可

6、cookie与头信息

默认情况下，spring cloud zuul在请求路由时，会过滤掉http请求头信息中一些敏感信息，防止它们被传递到下游的外部服务器。默认的敏感头信息通过zuul.sensitiveHeaders参数定义，默认包括cookie,set-Cookie,authorization三个属性。所以，我们在开发web项目时常用的cookie在spring cloud zuul网关中默认时不传递的，这就会引发一个常见的问题，如果我们要将使用了spring security，shiro等安全框架构建的web应用通过spring cloud zuul构建的网关来进行路由时，由于cookie信息无法传递，我们的web应用将无法实现登录和鉴权。为了解决这个问题，以下介绍两种配置方式

通过设置全局参数为空来覆盖默认值

zuul:
  routes:
    demo:
      path: /demo/**
      serviceId: demo
  # 允许敏感头，设置为空就行了
  sensitive-headers:

通过指定路由的参数来设置

zuul:
  routes:
    demo:
      path: /demo/**
      serviceId: demo
      # 将指定路由的敏感头设置为空
      sensitiveHeaders:

文章就介绍到这里啦，如果各位读者发现哪里有误，给我评论留言哦，demo源代码地址：SpringCloud-demo