我們的微服務(wù)中為什么需要網(wǎng)關(guān)？

玩過微服務(wù)的小伙伴對(duì) Spring Cloud 中的的 Spring Cloud Gateway 多多少少都有一些了解，松哥之前既寫過相關(guān)的文章，也錄過相關(guān)的視頻跟小伙伴們介紹 Spring Cloud Gateway，不過在之前的介紹中，我可能更加側(cè)重于跟小伙伴們介紹 Spring Cloud Gateway 的用法，對(duì)于我們?cè)谖⒎?wù)中為什么要使用 Spring Cloud Gateway 可能沒有和大家仔細(xì)分析過，最近年前得空，我們來一起探討一下這個(gè)話題。

說起 Spring Cloud Gateway 的使用場(chǎng)景，我相信很多小伙伴都能夠脫口而出認(rèn)證二字，確實(shí)，在網(wǎng)關(guān)中完成認(rèn)證操作，確實(shí)是 Gateway 的重要使用場(chǎng)景之一，然而并不是唯一的使用場(chǎng)景。在微服務(wù)中使用網(wǎng)關(guān)的好處可太多了，今天我們就來逐一分析一下。

1. 請(qǐng)求路由

首先，Gateway 的第一個(gè)重要特點(diǎn)就是對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行路由，根據(jù)不同的請(qǐng)求頭、請(qǐng)求參數(shù)、請(qǐng)求路徑等，將請(qǐng)求路由到不同的服務(wù)上。

從這個(gè)角度來說，Spring Cloud Gateway 所扮演的角色與 Nginx 這一類的反向代理服務(wù)器類似，之前就有小伙伴問我，Spring Cloud Gateway 和 Nginx 有啥區(qū)別？能不能用 Nginx 代替 Spring Cloud Gateway？其實(shí)，你要是單純的只看請(qǐng)求路由這一個(gè)功能，那么確實(shí)可以用 Nginx 代替 Spring Cloud Gateway，然而在實(shí)際開發(fā)中，我們 Spring Cloud Gateway 所承擔(dān)的責(zé)任可不僅僅是請(qǐng)求路由轉(zhuǎn)發(fā)，還有其他方面的功能（后文有介紹），其他的功能用 Nginx 做起來就有一些吃力了。

如果用 Spring Cloud Gateway 做請(qǐng)求路由轉(zhuǎn)發(fā)，我們可以畫一張簡(jiǎn)單的架構(gòu)圖，如下：

2. API 組合

網(wǎng)關(guān)的另一個(gè)作用就是可以實(shí)現(xiàn) API 的組合。當(dāng)然這個(gè)一般來說需要一些代碼開發(fā)，單純的配置一般來說是無法實(shí)現(xiàn)需求的。

先來說說沒有網(wǎng)關(guān)的時(shí)候我們可能會(huì)存在什么情況。

以松哥最近在錄的 TienChin 項(xiàng)目視頻為例，我有一個(gè)活動(dòng)管理服務(wù)，也就是健身房定期會(huì)做一些促銷活動(dòng)，促銷活動(dòng)往往又分為線上或者線下，線上線下又繼續(xù)細(xì)分為不同的渠道，如小紅書推廣、抖音推廣、公眾號(hào)推廣、線下地推等等，所以，假設(shè)我現(xiàn)在要做一個(gè)修改活動(dòng)的功能，那么當(dāng)我選中一條記錄，點(diǎn)擊修改按鈕，此時(shí)，客戶端至少要發(fā)送兩條請(qǐng)求：

1. 首先根據(jù)我選中的記錄的 ID，去服務(wù)端查詢這條記錄當(dāng)前的值。
2. 去查詢活動(dòng)渠道，因?yàn)榛顒?dòng)記錄中保存的是渠道 ID，我們得去查詢所有的渠道信息，然后根據(jù)渠道信息才能顯示出來具體的渠道。

畫一張簡(jiǎn)單的架構(gòu)圖，類似下面這樣：

如上圖所示，如果你是一個(gè)微服務(wù)項(xiàng)目，但是卻沒有網(wǎng)關(guān)，那么前端用戶一個(gè)點(diǎn)擊事件你可能需要在后臺(tái)發(fā)出 N 多個(gè)操作。并且，這 N 多個(gè)操作還都屬于互聯(lián)網(wǎng)請(qǐng)求，小伙伴們知道，互聯(lián)網(wǎng)請(qǐng)求的一個(gè)特點(diǎn)就是低帶寬和高延遲，連著發(fā)送兩個(gè)甚至多個(gè)請(qǐng)求，用戶體驗(yàn)肯定不佳。

像這樣的場(chǎng)景，如果我們有網(wǎng)關(guān)，就可以在網(wǎng)關(guān)中提供一個(gè)粗粒度的 API，這樣，前端只需要發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求到網(wǎng)關(guān)，然后又網(wǎng)關(guān)去發(fā)送多個(gè)請(qǐng)求，從不同的微服務(wù)上把數(shù)據(jù)拿回來再統(tǒng)一返回給前端。如下圖：

可能有小伙伴會(huì)說，你這個(gè)請(qǐng)求還是發(fā)送了兩次，不一定省時(shí)間。其實(shí)不然！網(wǎng)關(guān)往往和微服務(wù)處于同一個(gè)局域網(wǎng)之中，相比于互聯(lián)網(wǎng)，局域網(wǎng)的通信延遲就要小很多了。

這是網(wǎng)關(guān)的第二個(gè)作用。

3. 協(xié)議切換

通過網(wǎng)關(guān)我們還能實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求協(xié)議的切換。

一般來說我們暴露給外部的服務(wù)都是 RESTful API，但是，有時(shí)候考慮到服務(wù)內(nèi)部的執(zhí)行效率問題，我們可以在服務(wù)內(nèi)容實(shí)用其他更高效的協(xié)議，通過服務(wù)網(wǎng)關(guān)就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)切換。

當(dāng)然，這并不是必須的，只是說，當(dāng)我們?cè)谖⒎?wù)中使用了網(wǎng)關(guān)之后，如果想做請(qǐng)求協(xié)議的切換，就會(huì)比較容易實(shí)現(xiàn)。

4. 限流

微服務(wù)中的限流操作，一個(gè)比較好的限流位置就是網(wǎng)關(guān)了，我們可以利用 Alibaba 的 Sentinel 結(jié)合 Spring Cloud Gateway 就可以非常方便的實(shí)現(xiàn)限流操作。

5. 請(qǐng)求分析

如果我們需要統(tǒng)計(jì)某一個(gè)請(qǐng)求的細(xì)節(jié)，如執(zhí)行時(shí)間、參數(shù)等信息，那么這個(gè)操作也可以在網(wǎng)關(guān)上來做，在網(wǎng)關(guān)上對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行詳細(xì)分析。

6. 緩存

對(duì)于一些不經(jīng)常變化的數(shù)據(jù)，我們可以設(shè)置緩存時(shí)間，在網(wǎng)關(guān)上直接進(jìn)行檢查，如果緩存還沒失效，直接響應(yīng) 304，讓從客戶端讀取即可。

7. 認(rèn)證

這個(gè)是大家比較熟悉的了。

一般來說，我們可能會(huì)有單獨(dú)的認(rèn)證服務(wù)，當(dāng)認(rèn)證請(qǐng)求到達(dá)網(wǎng)關(guān)之后，網(wǎng)關(guān)將之轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的認(rèn)證服務(wù)上去完成認(rèn)證。對(duì)于非認(rèn)證請(qǐng)求，到達(dá)網(wǎng)關(guān)的時(shí)候需要校驗(yàn)這個(gè)請(qǐng)求是否有進(jìn)行認(rèn)證，這個(gè)校驗(yàn)就沒必要轉(zhuǎn)發(fā)了，可以直接在網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行校驗(yàn)。

松哥舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，也是我自己之前在項(xiàng)目中的一個(gè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就是用戶登錄請(qǐng)求到達(dá)網(wǎng)關(guān)之后，網(wǎng)關(guān)將之轉(zhuǎn)發(fā)到專門的認(rèn)證服務(wù)上去（由于認(rèn)證的過程往往需要操作用戶數(shù)據(jù)庫，所以不要在網(wǎng)關(guān)上做認(rèn)證，轉(zhuǎn)發(fā)到專門的認(rèn)證服務(wù)上去做認(rèn)證操作），認(rèn)證成功之后，返回 JWT 字符串給前端。下一次，請(qǐng)求帶著 JWT 字符串來到網(wǎng)關(guān)，可以直接在網(wǎng)關(guān)上校驗(yàn) JWT 字符串，這個(gè)校驗(yàn)本身比較容易，又不需要連接數(shù)據(jù)庫，所以可以在網(wǎng)關(guān)上完成，校驗(yàn)成功之后，將校驗(yàn)得到的用戶信息放到請(qǐng)求頭中，然后再轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求到不同的微服務(wù)上，這樣在各個(gè)微服務(wù)上，就知道請(qǐng)求的用戶到底是誰了。

8. 記錄請(qǐng)求日志

如果需要記錄請(qǐng)求日志，網(wǎng)關(guān)也是一個(gè)好地方。

網(wǎng)關(guān)能干這么多事，so，想要用 Nginx 代替 Spring Cloud Gateway 顯然不太現(xiàn)實(shí)。