微服务配置管理——动态路由

动态路由

网关的路由配置全部是在项目启动时由org.springframework.cloud.gateway.route.CompositeRouteDefinitionLocator在项目启动的时候加载,并且一经加载就会缓存到内存中的路由表内(一个Map),不会改变。也不会监听路由变更新。

要实现动态路由首先要将路由配置保存到Nacos,当Nacos中的路由配置变更时,推送最新配置到网关,实时更新网关中的路由信息。 我们需要完成两件事情:

  • 监听Nacos配置变更的消息
  • 当配置变更时,将最新的路由信息更新到网关路由表

1.1监听Nacos配置变更

在Nacos官网中给出了手动监听Nacos配置变更的SDK:

Nacos Springhttps://nacos.io/zh-cn/docs/nacos-spring.html如果希望 Nacos 推送配置变更,可以使用 Nacos 动态监听配置接口来实现。

获取配置,用于服务启动的时候从 Nacos 获取配置。

java 复制代码
public String getConfig(String dataId, String group, long timeoutMs) throws NacosException

请求参数说明:

参数名 参数类型 描述
dataId string 配置 ID,采用类似 package.class(如com.taobao.tc.refund.log.level)的命名规则保证全局唯一性,class 部分建议是配置的业务含义。全部字符小写。只允许英文字符和 4 种特殊字符("."、":"、"-"、"_"),不超过 256 字节。
group string 配置分组,建议填写产品名:模块名(Nacos)保证唯一性,只允许英文字符和4种特殊字符("."、":"、"-"、"_"),不超过128字节。
timeout long 读取配置超时时间,单位 ms,推荐值 3000。

监听配置,如果希望 Nacos 推送配置变更,可以使用 Nacos 动态监听配置接口来实现。

java 复制代码
public void addListener(String dataId, String group, Listener listener)

请求参数说明:

参数名 参数类型 描述
dataId string 配置 ID,保证全局唯一性,只允许英文字符和 4 种特殊字符("."、":"、"-"、"_")。不超过 256 字节。
group string 配置分组,一般是默认的DEFAULT_GROUP。
listener Listener 监听器,配置变更进入监听器的回调函数。

示例代码:

java 复制代码
String serverAddr = "{serverAddr}";
String dataId = "{dataId}";
String group = "{group}";
// 1.创建ConfigService,连接Nacos
Properties properties = new Properties();
properties.put("serverAddr", serverAddr);
ConfigService configService = NacosFactory.createConfigService(properties);
// 2.读取配置
String content = configService.getConfig(dataId, group, 5000);
// 3.添加配置监听器
configService.addListener(dataId, group, new Listener() {
        @Override
        public void receiveConfigInfo(String configInfo) {
        // 配置变更的通知处理
                System.out.println("recieve1:" + configInfo);
        }
        @Override
        public Executor getExecutor() {
                return null;
        }
});

这里核心的步骤有2步:

  • 创建ConfigService,目的是连接到Nacos

  • 添加配置监听器,编写配置变更的通知处理逻辑

由于我们采用了spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config自动装配,因此ConfigService已经在com.alibaba.cloud.nacos.NacosConfigAutoConfiguration中自动创建好了:

NacosConfigManager中是负责管理Nacos的ConfigService的,具体代码如下:

因此,只要我们拿到NacosConfigManager就等于拿到了ConfigService。

第二步,编写监听器。虽然官方提供的SDK是ConfigService中的addListener,不过项目第一次启动时不仅仅需要添加监听器,也需要读取配置,因此建议使用的API是这个:

java 复制代码
String getConfigAndSignListener(
    String dataId, // 配置文件id
    String group, // 配置组,走默认
    long timeoutMs, // 读取配置的超时时间
    Listener listener // 监听器
) throws NacosException;

既可以配置监听器,并且会根据dataId和group读取配置并返回。我们就可以在项目启动时先更新一次路由,后续随着配置变更通知到监听器,完成路由更新。

1.2更新路由

更新路由要用到org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionWriter这个接口:

java 复制代码
package org.springframework.cloud.gateway.route;

import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * @author Spencer Gibb
 */
public interface RouteDefinitionWriter {
        /**
     * 更新路由到路由表,如果路由id重复,则会覆盖旧的路由
     */
        Mono<Void> save(Mono<RouteDefinition> route);
        /**
     * 根据路由id删除某个路由
     */
        Mono<Void> delete(Mono<String> routeId);

}

这里更新的路由,也就是RouteDefinition,之前我们见过,包含下列常见字段:

  • id:路由id

  • predicates:路由匹配规则

  • filters:路由过滤器

  • uri:路由目的地

将来我们保存到Nacos的配置也要符合这个对象结构,将来我们以JSON来保存,格式如下:

java 复制代码
{
  "id": "item",
  "predicates": [{
    "name": "Path",
    "args": {"_genkey_0":"/items/**", "_genkey_1":"/search/**"}
  }],
  "filters": [],
  "uri": "lb://item-service"
}

以上JSON配置就等同于:

XML 复制代码
spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: item
          uri: lb://item-service
          predicates:
            - Path=/items/**,/search/**

1.3实现动态路由

首先, 我们在网关gateway引入依赖:

java 复制代码
<!--统一配置管理-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>
<!--加载bootstrap-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
</dependency>

然后在网关gatewayresources目录创建bootstrap.yaml文件,内容如下:

java 复制代码
spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.150.101
      config:
        file-extension: yaml
        shared-configs:
          - dataId: shared-log.yaml # 共享日志配置

接着,修改gatewayresources目录下的application.yml,把之前的路由移除,最终内容如下:

java 复制代码
server:
  port: 8080 # 端口
hm:
  jwt:
    location: classpath:hmall.jks # 秘钥地址
    alias: hmall # 秘钥别名
    password: hmall123 # 秘钥文件密码
    tokenTTL: 30m # 登录有效期
  auth:
    excludePaths: # 无需登录校验的路径
      - /search/**
      - /users/login
      - /items/**

然后,在gateway中定义配置监听器:

其代码如下:

java 复制代码
package com.hmall.gateway.route;

import cn.hutool.json.JSONUtil;
import com.alibaba.cloud.nacos.NacosConfigManager;
import com.alibaba.nacos.api.config.listener.Listener;
import com.alibaba.nacos.api.exception.NacosException;
import com.hmall.common.utils.CollUtils;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinition;
import org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionWriter;
import org.springframework.stereotype.Component;
import reactor.core.publisher.Mono;

import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.Executor;

@Slf4j
@Component
@RequiredArgsConstructor
public class DynamicRouteLoader {

    private final RouteDefinitionWriter writer;
    private final NacosConfigManager nacosConfigManager;

    // 路由配置文件的id和分组
    private final String dataId = "gateway-routes.json";
    private final String group = "DEFAULT_GROUP";
    // 保存更新过的路由id
    private final Set<String> routeIds = new HashSet<>();

    @PostConstruct
    public void initRouteConfigListener() throws NacosException {
        // 1.注册监听器并首次拉取配置
        String configInfo = nacosConfigManager.getConfigService()
                .getConfigAndSignListener(dataId, group, 5000, new Listener() {
                    @Override
                    public Executor getExecutor() {
                        return null;
                    }

                    @Override
                    public void receiveConfigInfo(String configInfo) {
                        updateConfigInfo(configInfo);
                    }
                });
        // 2.首次启动时,更新一次配置
        updateConfigInfo(configInfo);
    }

    private void updateConfigInfo(String configInfo) {
        log.debug("监听到路由配置变更,{}", configInfo);
        // 1.反序列化
        List<RouteDefinition> routeDefinitions = JSONUtil.toList(configInfo, RouteDefinition.class);
        // 2.更新前先清空旧路由
        // 2.1.清除旧路由
        for (String routeId : routeIds) {
            writer.delete(Mono.just(routeId)).subscribe();
        }
        routeIds.clear();
        // 2.2.判断是否有新的路由要更新
        if (CollUtils.isEmpty(routeDefinitions)) {
            // 无新路由配置,直接结束
            return;
        }
        // 3.更新路由
        routeDefinitions.forEach(routeDefinition -> {
            // 3.1.更新路由
            writer.save(Mono.just(routeDefinition)).subscribe();
            // 3.2.记录路由id,方便将来删除
            routeIds.add(routeDefinition.getId());
        });
    }
}

接下来,我们直接在Nacos控制台添加路由,路由文件名为gateway-routes.json,类型为json,配置内容如下:

java 复制代码
[
    {
        "id": "item",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/items/**", "_genkey_1":"/search/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://item-service"
    },
    {
        "id": "cart",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/carts/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://cart-service"
    },
    {
        "id": "user",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/users/**", "_genkey_1":"/addresses/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://user-service"
    },
    {
        "id": "trade",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/orders/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://trade-service"
    },
    {
        "id": "pay",
        "predicates": [{
            "name": "Path",
            "args": {"_genkey_0":"/pay-orders/**"}
        }],
        "filters": [],
        "uri": "lb://pay-service"
    }
]

无需重启网关,稍等几秒钟后,访问地址。

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