API 网关是客户端和后端服务之间的中间层,用于管理和控制从客户端发起的 API 请求。 API 网关具有以下功能:
请求路由和请求:API 网关可以根据请求的 URL、方法、标头等信息路由请求。 它可以将请求发送到后端的相应服务实例,实现负载均衡和流量控制,并确保请求得到正确处理和响应。
服务聚合:当客户端需要从多个后端服务获取数据时,API 网关可以将来自不同服务的请求聚合,并将合并后的结果返回给客户端,从而减少客户端的请求数量,提高性能。
安全认证和授权:API 网关可以处理认证和授权机制,例如使用 API 密钥和访问令牌进行客户端身份验证。 验证请求的合法性,并根据预设的访问策略对请求进行授权或拒绝,确保只有授权的客户端才能访问相应的API。
请求转换和协议转换:API网关可以将来自不同客户端的请求转换为不同的请求格式(如JSON、XML)和后端服务可以理解的格式。 它还可以将请求从一种协议(例如HTTP)转换为另一种协议(例如WebSocket),以满足不同服务之间的通信需求。
缓存和数据响应:API 网关可以缓存部分响应数据,以加快响应速度,减轻后端服务的压力。 它根据缓存策略存储和管理响应,并在适当的时候使用缓存数据响应重复请求,从而提供更快的访问。
分析和监控:API 网关可以收集和分析请求和响应数据,以提供实时监控和日志记录。 它可以帮助开发人员和管理员跟踪请求的行为和性能,并为故障排除和性能优化提供基础。
API 网关在现代应用程序架构中发挥着关键作用。 它充当入口点,并提供路由、安全性、性能优化、监控和 API 请求管理等功能。 通过集中处理和管理 API 请求,API Gateway 可以提高应用程序的安全性、可靠性和可维护性,同时简化客户端与后端服务之间的通信。 目前 J**A 阵营常用的 API 网关是 Zuul 和 SpringCloud Gateway,两者都是 Spring Cloud 框架中用于构建 API 网关的组件,它们有以下区别:
技术架构:Zuul 是一个基于阻塞 IO 模型的 servlet 2X 容器,而 Spring Cloud Gateway 是使用 Spring Framework 5、Spring Webflux 和 Project Reactor 堆栈构建在非阻塞 IO 模型上。
性能和可扩展性:由于 Spring Cloud Gateway 使用了 Webflux 和 Reactor 的异步非阻塞模型,因此在 IO 处理能力、并发连接处理、请求响应处理速度等方面都比 Zuul 的同步阻塞模型具有更好的性能。 同时,Spring Cloud Gateway 的架构也更适合构建高可用、可扩展的 API 网关,可以实现更好的横向扩展,适用于大规模、高并发的分布式系统。
网关组件的灵活性:Spring Cloud Gateway 提供了更灵活的过滤机制,可以自定义过滤链、路由规则和方法,比 Zuul 更容易扩展和自定义网关的功能和行为。
API 生命周期管理:Spring Cloud Gateway 提供与 Spring Framework 一致的生命周期和健康检查机制,可支持路由规则和处理器的动态刷新和重新加载,实现实时配置和部署。
社区支持与发展:目前,Spring Cloud Gateway作为Spring Cloud家族桶的一员,在Spring社区中得到了更广泛的关注和支持,并保持着强劲的更新和发展态势。
Zuul 和 Spring Cloud Gateway 各有优缺点和适配场景,应根据具体业务需求进行选择。 如果您需要更高的性能和可扩展性,但也想要更灵活的配置和定制,则可以选择Spring Cloud Gateway。 如果您需要更多的功能和稳定的操作环境,则可以选择Zuul。
在高并发、高时延的场景下,网关实现高性能、高吞吐的基本要求是全链路异步、不阻塞线程。 Zuul网关采用同步阻塞方式,不符合要求。
Spring Cloud Gateway 基于 WebFlux,完美支持异步无阻塞编程,许多功能易于实现。 Spring5 必须使用 J**A 8,函数式编程是 J**A8 的重要特性之一,WebFlux 支持函数式编程来定义路由端点来处理请求。
通过上述实现,网关从 Zuul 迁移到了 Spring Cloud Gateway。 网关中定义了丰富的路由断言和过滤器,可以通过配置文件或 Fluent API 直接调用使用,非常方便。 在性能方面,也比之前的Zuul网关要好。