为什么我们的微服务中需要网关？

玩过微服务的小伙伴对 Spring Cloud 中的的 Spring Cloud Gateway 多多少少都有一些了解松哥之前既写过相关的文章也录过相关的视频跟小伙伴们介绍 Spring Cloud Gateway不过在之前的介绍中我可能更加侧重于跟小伙伴们介绍 Spring Cloud Gateway 的用法对于我们在微服务中为什么要使用 Spring Cloud Gateway 可能没有和大家仔细分析过最近年前得空我们来一起探讨一下这个话题。

说起 Spring Cloud Gateway 的使用场景我相信很多小伙伴都能够脱口而出认证二字确实在网关中完成认证操作确实是 Gateway 的重要使用场景之一然而并不是唯一的使用场景。在微服务中使用网关的好处可太多了今天我们就来逐一分析一下。

1. 请求路由

首先Gateway 的第一个重要特点就是对请求进行路由根据不同的请求头、请求参数、请求路径等将请求路由到不同的服务上。

从这个角度来说Spring Cloud Gateway 所扮演的角色与 Nginx 这一类的反向代理服务器类似之前就有小伙伴问我Spring Cloud Gateway 和 Nginx 有啥区别能不能用 Nginx 代替 Spring Cloud Gateway其实你要是单纯的只看请求路由这一个功能那么确实可以用 Nginx 代替 Spring Cloud Gateway然而在实际开发中我们 Spring Cloud Gateway 所承担的责任可不仅仅是请求路由转发还有其他方面的功能后文有介绍其他的功能用 Nginx 做起来就有一些吃力了。

如果用 Spring Cloud Gateway 做请求路由转发我们可以画一张简单的架构图如下

2. API 组合

网关的另一个作用就是可以实现 API 的组合。当然这个一般来说需要一些代码开发单纯的配置一般来说是无法实现需求的。

先来说说没有网关的时候我们可能会存在什么情况。

以松哥最近在录的 TienChin 项目视频为例我有一个活动管理服务也就是健身房定期会做一些促销活动促销活动往往又分为线上或者线下线上线下又继续细分为不同的渠道如小红书推广、抖音推广、公众号推广、线下地推等等所以假设我现在要做一个修改活动的功能那么当我选中一条记录点击修改按钮此时客户端至少要发送两条请求

1. 首先根据我选中的记录的 ID去服务端查询这条记录当前的值。
2. 去查询活动渠道因为活动记录中保存的是渠道 ID我们得去查询所有的渠道信息然后根据渠道信息才能显示出来具体的渠道。

画一张简单的架构图类似下面这样

如上图所示如果你是一个微服务项目但是却没有网关那么前端用户一个点击事件你可能需要在后台发出 N 多个操作。并且这 N 多个操作还都属于互联网请求小伙伴们知道互联网请求的一个特点就是低带宽和高延迟连着发送两个甚至多个请求用户体验肯定不佳。

像这样的场景如果我们有网关就可以在网关中提供一个粗粒度的 API这样前端只需要发送一个请求到网关然后又网关去发送多个请求从不同的微服务上把数据拿回来再统一返回给前端。如下图

可能有小伙伴会说你这个请求还是发送了两次不一定省时间。其实不然网关往往和微服务处于同一个局域网之中相比于互联网局域网的通信延迟就要小很多了。

这是网关的第二个作用。

3. 协议切换

通过网关我们还能实现请求协议的切换。

一般来说我们暴露给外部的服务都是 RESTful API但是有时候考虑到服务内部的执行效率问题我们可以在服务内容实用其他更高效的协议通过服务网关就可以实现这个切换。

当然这并不是必须的只是说当我们在微服务中使用了网关之后如果想做请求协议的切换就会比较容易实现。

4. 限流

微服务中的限流操作一个比较好的限流位置就是网关了我们可以利用 Alibaba 的 Sentinel 结合 Spring Cloud Gateway 就可以非常方便的实现限流操作。

5. 请求分析

如果我们需要统计某一个请求的细节如执行时间、参数等信息那么这个操作也可以在网关上来做在网关上对请求进行详细分析。

6. 缓存

对于一些不经常变化的数据我们可以设置缓存时间在网关上直接进行检查如果缓存还没失效直接响应 304让从客户端读取即可。

7. 认证

这个是大家比较熟悉的了。

一般来说我们可能会有单独的认证服务当认证请求到达网关之后网关将之转发到相应的认证服务上去完成认证。对于非认证请求到达网关的时候需要校验这个请求是否有进行认证这个校验就没必要转发了可以直接在网关上进行校验。

松哥举个简单的例子也是我自己之前在项目中的一个实践经验就是用户登录请求到达网关之后网关将之转发到专门的认证服务上去由于认证的过程往往需要操作用户数据库所以不要在网关上做认证转发到专门的认证服务上去做认证操作认证成功之后返回 JWT 字符串给前端。下一次请求带着 JWT 字符串来到网关可以直接在网关上校验 JWT 字符串这个校验本身比较容易又不需要连接数据库所以可以在网关上完成校验成功之后将校验得到的用户信息放到请求头中然后再转发请求到不同的微服务上这样在各个微服务上就知道请求的用户到底是谁了。

8. 记录请求日志

如果需要记录请求日志网关也是一个好地方。

网关能干这么多事so想要用 Nginx 代替 Spring Cloud Gateway 显然不太现实。