Nacos + Gateway 实现动态刷新路由

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Nacos + Gateway 实现动态刷新路由相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Nacos + Gateway 实现动态刷新路由

一、一次微服务组件的替换

原有系统架构中的一些组件因着技术、业务不断的更新迭代已经渐现颓势,为此需要对一些微服务组件进行替换升级。

本文记录了其中的一部分升级过程,有不专业的地方还请指正。

替换项

  1. 服务注册中心:

    Kubernetes DNS → Nacos

  2. 服务配置中心:

    Spring Cloud Config → Nacos

  3. 路由网关:

    Zuul → Spring Cloud Gateway

替换理由

  1. 注册中心

    原有方案是使用linux的DNS作为注册中心,iptables路由表作转发规则。缺点是当iptables路由表逐渐增大时,路由效率会越来越低。

    替代为Nacos后,首先在Spring Cloud Alibaba生态下,Nacos的功能迭代更新以及Bug修复能得到保障,同时能保证在服务增多的同时性能不会有太大的损耗。

    同时Nacos最新的2.x版本已经支持gRPC的服务上/下线方式,能够做到几乎实时的服务上/下线感知,这是之前版本中的心跳机制所不能及的。

    上图摘自某同事PPT
  2. 配置中心

    首先Nacos本身就是一个配置中心,既然已经使用其作为注册中心,那么为了后期便于维护,也没有必要引入别的组件。

    同时Nacos不像Spring Cloud Config需要有一个git仓库来存储配置文件,它自身就提供了存储能力,同时也可以和DB结合使用。

    Nacos还支持基于长轮询的方式来热更新配置文件,结合上Spring Cloud Gateway就能实现动态路由,这也是本文的主题。

    上图还是摘自那位同事PPT
  3. 路由网关

    Zuul 1.x已经不再维护,并且Zuul 2.x Spring官方似乎也无意集成。

    Spring官方提供了一个简单、强大的替代方案——Spring Cloud Gateway。

    网关的本质是对请求进行路由转发,以及对请求进行前置和后置的过滤,它类似于门面模式,接收客户端的所有请求,经过层层过滤后转发到后端的微服务中。

    Spring Cloud Gateway较于Zuul的优势是显而易见的:

    Zuul 1.x采用的是传统的thread per connection,也就是针对每一个请求,会为这个请求专门分配一个线程来处理,直到请求完成后才会释放线程,若后台服务器响应较慢,该线程就会被阻塞,所以性能并不是很好。

    而Spring Cloud Gateway是基于WebFlux开发的响应式网关,WebFlux扫盲可以参考我引用部分WebFlux相关文章。

    网关示意——摘自《Spring Cloud Alibaba 微服务原理与实战》

二、Nacos + Spring Cloud Gateway + loadbalancer + resilience4j + openfeign 整合Demo

因为是整体组件的升级,除了路由网关和注册/配置中心的升级外,本次也对负载均衡器、断路器做了升级,当然后两个并不是本文的重点。

负载均衡升级

Ribbon → loadbalancer

断路器升级

hystrix → resilience4j

2.1 创建工程spring-cloud-gateway-demo

build.gradle

plugins 
    id 'org.springframework.boot' version '2.5.3'
    id 'io.spring.dependency-management' version '1.0.11.RELEASE'
    id 'java'


group = 'com.individual'
version = '1.0.0-SNAPSHOT'
sourceCompatibility = '11'

configurations 
    compileOnly 
        extendsFrom annotationProcessor
    


repositories 
    mavenCentral()


ext 
    set('springCloudVersion', "2020.0.3")
    set('springCloudAlibabaVersion', "2021.1")


dependencies 
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-circuitbreaker-reactor-resilience4j'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-gateway'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-tomcat'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-loadbalancer'
    implementation 'com.alibaba.cloud:spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery'
    implementation 'com.alibaba.cloud:spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-bootstrap'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-openfeign'
    implementation 'mysql:mysql-connector-java'
    compileOnly 'org.projectlombok:lombok'
    developmentOnly 'org.springframework.boot:spring-boot-devtools'
    annotationProcessor 'org.springframework.boot:spring-boot-configuration-processor'
    annotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
    testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'
    testImplementation 'io.projectreactor:reactor-test'


dependencyManagement 
    imports 
        mavenBom "org.springframework.cloud:spring-cloud-dependencies:$springCloudVersion"
        mavenBom "com.alibaba.cloud:spring-cloud-alibaba-dependencies:$springCloudAlibabaVersion"
    


test 
    useJUnitPlatform()


bootstrap.yml

因为application相关配置都放到nacos,所以一些前置配置都放在bootstrap.yml文件中

新版的spring-boot中使用bootstrap务必引用'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-bootstrap'

spring:
  application:
    name: spring-cloud-gateway-demo
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848
        file-extension: yml
        shared-configs[0]:
          data-id: gateway-routes.yml # 配置文件名-Data Id
          group: DEFAULT_GROUP   # 默认为DEFAULT_GROUP
          refresh: true   # 是否动态刷新,默认为false
server:
  port: 8081

ProviderClient 调用下游服务的Client

@FeignClient("provider")
public interface ProviderClient 

    @GetMapping("/test")
    String test();


SpringCloudGatewayDemoApplication gateway 和 open-feign混用会导致feign找不到converter,需要自己配置一个bean

@RestController
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
@RequiredArgsConstructor
public class SpringCloudGatewayDemoApplication 

    private final ProviderClient providerClient;

    @Bean
    @LoadBalanced
    RestTemplate getRestTemplate()
        return new RestTemplate();
    

    // https://q.cnblogs.com/q/128774/
    @Bean
    @ConditionalOnMissingBean
    public HttpMessageConverters messageConverters(ObjectProvider<HttpMessageConverter<?>> converters) 
        return new HttpMessageConverters(converters.orderedStream().collect(Collectors.toList()));
    

    @GetMapping("/test")
    public String test()
        return providerClient.test();
    

    public static void main(String[] args) 
        SpringApplication.run(SpringCloudGatewayDemoApplication.class, args);
    


2.2 创建工程provider

build.gradle

plugins 
    id 'org.springframework.boot' version '2.5.3'
    id 'io.spring.dependency-management' version '1.0.11.RELEASE'
    id 'java'


group = 'com.individual'
version = '1.0.0-SNAPSHOT'
sourceCompatibility = '11'

repositories 
    mavenCentral()


ext 
    set('springCloudVersion', "2020.0.3")
    set('springCloudAlibabaVersion', "2021.1")


dependencies 
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-jdbc'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-tomcat'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-circuitbreaker-reactor-resilience4j'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-gateway'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-loadbalancer'
    implementation 'com.alibaba.cloud:spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-bootstrap'
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-openfeign'
    implementation 'mysql:mysql-connector-java'
    compileOnly 'org.projectlombok:lombok'
//    developmentOnly 'org.springframework.boot:spring-boot-devtools'
    annotationProcessor 'org.springframework.boot:spring-boot-configuration-processor'
    annotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
    testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'
    testImplementation 'io.projectreactor:reactor-test'


dependencyManagement 
    imports 
        mavenBom "org.springframework.cloud:spring-cloud-dependencies:$springCloudVersion"
        mavenBom "com.alibaba.cloud:spring-cloud-alibaba-dependencies:$springCloudAlibabaVersion"
    


test 
    useJUnitPlatform()


bootstrap.yml

spring:
  application:
    name: provider
server:
  port: 8082

application.yml

spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: 123456
    url: jdbc:mysql:///otr_gateway

ProviderApplication

@Slf4j
@RestController
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class ProviderApplication 

    @Value("$server.port")
    Integer port;

    @GetMapping("/test")
    public String test()
        log.info("port is: " + port);
        return "load balance service port: " + port;
    

    public static void main(String[] args) 
        SpringApplication.run(ProviderApplication.class, args);
    


2.3 Nacos Server Setup

下载nacos最新稳定版,解压并进入bin目录,在目录下打开shell,键入以下命令启动单点

.\\startup.cmd -m standalone

在configurations中创建两个yml文件(主要是为了演示Nacos中的配置分离 shared-config

  1. spring-cloud-gateway-demo
  2. gateway-routes.yml

spring-cloud-gateway-demo

spring:  datasource:    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver    username: root    password: 123456    url: jdbc:mysql:///otr_gateway

gateway-routes.yml

spring:  cloud:    gateway:      routes:        - id: provider          uri: lb://provider          predicates:            - Path=/api/v1/**          filters:            - StripPrefix=2

2.4 启动工程并测试

启动gateway,同时启动两个provider(可以一个run,一个debug,也可以设置parallel run,记得换配置文件中的端口)

接下来就可以测试效果了(下面为动图演示,打不开可以在浏览器独立窗口中打开查看)

引用

《Spring Cloud Alibaba 微服务原理与实战》 谭峰·著

通过Nacos动态刷新Spring Cloud Gateway的路由

Spring Cloud Gateway reference

Nacos系列(10)-Nacos开启shared-configs配置共享,读取多个配置

WebFlux 之 Mono API 教程

一文了解 Kubernetes 中的服务发现

以上是关于Nacos + Gateway 实现动态刷新路由的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Nacos + Gateway 实现动态刷新路由

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Spring Gateway集成nacos实现动态路由配置

spring-gateway基于数据库 + nacos 的动态路由

关于gateway的一些知识细节

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