# SA实战 ·《SpringCloud Alibaba实战》第12章-服务网关：网关概述与核心架构
作者：冰河
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大家好，我是冰河~~
一不小心《SpringCloud Alibaba实战 (opens new window)》专栏都更新到第12章了，再不上车就跟不上了，小伙伴们快跟上啊！
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在《SpringCloud Alibaba实战 (opens new window)》专栏前面的文章中，我们实现了用户微服务、商品微服务和订单微服务之间的远程调用，并且实现了服务调用的负载均衡。也基于阿里开源的Sentinel实现了服务的限流与容错，并详细介绍了Sentinel的核心技术与配置规则 。今天，我们正式进入服务网关章节的学习，首先，我们对服务网关进行简要的概述并对其核心架构进行简要的剖析。
# 本章总览
# 网关概述
当采用分布式、微服务的架构模式开发系统中，服务网关是整个系统中必不可少的一部分。
# 没有网关的弊端
当一个系统使用分布式、微服务架构后，系统会被拆分为一个个小的微服务，每个微服务专注一个小的业务。那么，客户端如何调用这么多微服务的接口呢？如果不做任何处理，没有服务网关，就只能在客户端记录下每个微服务的每个接口地址，然后根据实际需要去调用相应的接口。
这种直接使用客户端记录并管理每个微服务的每个接口的方式，存在着太多的问题。比如，这里我列举几个常见的问题。
- 由客户端记录并管理所有的接口缺乏安全性。
- 由客户端直接请求不同的微服务，会增加客户端程序编写的复杂性。
- 涉及到服务认证与鉴权规则时，需要在每个微服务中实现这些逻辑，增加了代码的冗余性。
- 客户端调用多个微服务，由于每个微服务可能部署的服务器和域名不同，存在跨域的风险。
- 当客户端比较多时，每个客户端上都管理和配置所有的接口，维护起来相对比较复杂。
# 引入API网关
API网关，其实就是整个系统的统一入口。网关会封装微服务的内部结构，为客户端提供统一的入口服务，同时，一些与具体业务逻辑无关的通用逻辑可以在网关中实现，比如认证、授权、路由转发、限流、监控等。引入API网关后，如下所示。
可以看到，引入API网关后，客户端只需要连接API网关，由API网关根据实际情况进行路由转发，将请求转发到具体的微服务，同时，API网关会提供认证、授权、限流和监控等功能。
# 主流的API网关
当系统采用分布式、微服务的架构模式后，API网关就成了整个系统不可分割的一部分。业界通过不断的探索与创新，实现了多种API网关的解决方案。目前，比较主流的API网关有：Nginx+Lua、Kong官网、Zuul网关、Apache Shenyu网关、SpringCloud Gateway网关。
# Nginx+Lua
Nginx的一些插件本身就实现了限流、缓存、黑白名单和灰度发布，再加上Nginx的反向代理和负载均衡，能够实现对服务接口的负载均衡和高可用。而Lua语言可以实现一些简单的业务逻辑，Nginx又支持Lua语言。所以，可以基于Nginx+Lua脚本实现网关。
# Kong网关
Kong网关基于Nginx与Lua脚本开发，性能高，比较稳定，提供多个限流、鉴权等插件，这些插件支持热插拔，开箱即用。Kong网关提供了管理页面，但是，目前基于Kong网关二次开发比较困难。
# Zuul网关
Zuul网关是Netflix开源的网关，功能比较丰富，主要基于Java语言开发，便于在Zuul网关的基础上进行二次开发。但是Zuul网关无法实现动态配置规则，依赖的组件相对来说也比较多，在性能上不如Nginx。
# Apache Shenyu网关
Dromara社区开发的网关框架，ShenYu 的前名是 soul，最近正式加入了 Apache 的孵化器，因此改名为 ShenYu。其是一个异步的，高性能的，跨语言的，响应式的API网关，并在此基础上提供了非常丰富的扩展功能：
- 支持各种语言(http协议)，支持Dubbo, Spring-Cloud, Grpc, Motan, Sofa, Tars等协议。
- 插件化设计思想，插件热插拔，易扩展。
- 灵活的流量筛选，能满足各种流量控制。
- 内置丰富的插件支持，鉴权，限流，熔断，防火墙等等。
- 流量配置动态化，性能极高。
- 支持集群部署，支持 A/B Test，蓝绿发布。
# SpringCloud Gateway网关
Spring为了替换Zuul而开发的网关，SpringCloud Alibaba技术栈中，并没有单独实现网关的组件。在后续的案例实现中，我们会使用SpringCloud Gateway实现网关功能。
# SpringCloud Gateway网关
Spring Cloud Gateway是Spring公司基于Spring 5.0， Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等技术开发的网关，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、重试等。
# SpringCloud Gateway概述
Spring Cloud Gateway是Spring Cloud的一个全新项目，基于Spring 5.0 + Spring Boot 2.0和Project Reactor等技术开发的网关，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。Spring Cloud Geteway作为Spring Cloud生态系统中的网关，目标是替代Zuul，在Spring Cloud2.0以上版本中，没有对新版本的Zuul 2.0以上最新高性能版本进行集成，仍然还是使用的Zuul 1.x非Reactor模式的老版本。而为了提升网关性能，Spring Cloud Gateway是基于WebFlux框架实现的，而WebFlux框架底层则使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty。
Spring Cloud Gateway的目标提供统一的路由方式且基于Filter链的方式提供了网关基本的功能，例如：安全，监控/指标，和限流。
总结一句话：Spring Cloud Gateway使用的Webflux中的reactor-netty响应式编程组件，底层使用Netty通讯框架。
# SpringCloud Gateway核心架构
客户端请求到 Gateway 网关，会先经过 Gateway Handler Mapping 进行请求和路由匹配。匹配成功后再发送到 Gateway Web Handler 处理，然后会经过特定的过滤器链，经过所有前置过滤后，会发送代理请求。请求结果返回后，最后会执行所有的后置过滤器。
由上图可以看出，SpringCloud Gateway的主要流程为：客户端请求会先打到Gateway，具体的讲应该是DispacherHandler（因为Gateway引入了WebFlux，作用可以类比MVC的DispacherServlet），Gateway根据用户的请求找到相应的HandlerMapping，请求和具体的handler之间有一个映射关系，网关会对请求进行路由，handler会匹配到RoutePredicateHandlerMapping，匹配请求对应的Route，然后到达Web处理器，WebHandler代理了一系列网关过滤器和全局过滤器的实例，这些过滤器可以对请求和响应进行修改，最后由代理服务完成用户请求，并将结果返回。
注：SpringCloud Gateway部分参考链接：
https://www.csdn.net/tags/NtTagg0sMTk1OTItYmxvZwO0O0OO0O0O.html
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1685753662803832483
好了，今天我们就到儿吧，限于篇幅，文中并未给出完整的案例源代码，想要完整源代码的小伙伴可加入【冰河技术】知识星球获取源码。也可以加我微信：hacker_binghe，一起交流技术。
另外，一不小心就写了12章了，小伙伴们你们再不上车就跟不上了！！！
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后续冰河还会在星球更新大规模中间件项目和深度剖析核心技术的专栏，目前已经规划的专栏如下所示。
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既然星球规划了这么多内容，那么肯定就会有小伙伴们提出疑问：这么多内容，能更新完吗？我的回答就是：一个个攻破呗，咱这星球干就干真实中间件项目，剖析硬核技术和项目，不做Demo。初衷就是能够让小伙伴们学到真正的核心技术，不再只是简单的做CRUD开发。所以，每个专栏都会是硬核内容，像《SpringCloud Alibaba实战》、《手撸RPC专栏》和《Spring6核心技术》就是很好的示例。后续的专栏只会比这些更加硬核，杜绝Demo开发。
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