选择合适的开源API网关技术 - Medium

基于Java的网关技术评估

在本次评估中，我们选择了Spring Cloud Gateway作为测试对象。其主要原因在于，它几乎具备Netflix Zuul的所有功能，并基于Spring Boot、Spring Framework以及WebFlux构建。这种架构使其成为开发自定义代码的理想工具。以下是Spring Cloud Gateway在其他基于Java的网关技术中的主要优势：

响应式架构：基于Netty和WebFlux，支持高效的非阻塞式处理。
轻量级：由于采用响应式设计，与传统基于Servlet的方法相比，资源占用更少。
Spring生态支持：对Java开发者而言，Spring生态的支持是一个显著优势。
积极维护：提供免费和商业支持，并有明确的版本发布计划（详见：Spring Cloud Gateway支持）。
AOT编译支持：借助Spring原生支持，可以通过GraalVM AOT编译器优化内存占用和启动时间。
丰富的生态系统：与Spring Cloud其他组件无缝集成，功能强大。

简要定义

Spring Cloud Gateway是微服务架构中用于路由和管理HTTP请求的核心入口点。它提供动态路由、过滤和负载均衡功能，具有极高的灵活性和可扩展性。通过与Spring Cloud组件的无缝集成，支持服务发现和配置管理等功能。此外，其响应式架构和对自定义过滤器的支持，使其成为构建弹性微服务系统的强大工具。

Spring Cloud Gateway的局限性

尽管Spring Cloud Gateway功能强大，但在实际使用中也存在一些不足，特别是在API管理和配置方面。以下是一些关键问题：

缺乏管理员UI：Spring Cloud Gateway没有提供用于创建和管理API的图形化用户界面（UI）。API的声明和设计需要通过配置文件完成，而不是像其他API网关工具那样直观。
功能依赖额外配置：某些网关功能需要额外的依赖项。例如，实现客户端负载均衡需要添加以下依赖项：
```
   org.springframework.cloud
   spring-cloud-starter-loadbalancer
```
添加依赖后，还需要重新构建网关才能生效。
配置复杂性：通过配置文件自定义网关行为并不总是直观。例如，为支持OAuth2认证，需要创建SecurityConfig.java并正确配置spring-security-oauth2-client。
多实例同步难度：在高可用（HA）设置中，Spring Cloud Gateway需要额外配置（如Redis）来支持多实例同步，这增加了部署复杂性。

Spring Cloud Gateway的配置与使用

Spring Cloud Gateway的定制化主要通过网关过滤器完成。过滤器是处理HTTP请求和响应的核心组件。以下是一个简单的配置示例：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: add_request_headers_route
          uri: https://example.org
          filters:
            - AddRequestHeader=X-Request-Color-1:blue,X-Request-Color-2:green

在上述配置中，HTTP请求会被映射到指定路由（https://example.org），并通过AddRequestHeader过滤器添加两个请求头：X-Request-Color-1: blue和X-Request-Color-2: green。

令牌中继过滤器

Spring Cloud Gateway支持OAuth2令牌中继功能，即将传入的访问令牌转发到下游服务。这一功能对于需要身份验证的微服务环境尤为重要。

开发自定义过滤器

Spring Cloud Gateway提供了多种扩展点，允许开发者根据需求自定义网关行为。过滤器根据应用时机分为以下两种类型：

全局过滤器：适用于所有路由的请求，通常用于日志记录、身份验证等通用任务。
路由过滤器：特定于某一条路由，仅对匹配的请求生效。例如，可以为不同路由配置不同的请求头。

通过组合全局过滤器和路由过滤器，开发者可以完全控制请求和响应的处理流程。

主要组件

路由过滤器：为每条路由单独配置，通常通过YAML DSL定义。
全局过滤器：适用于所有请求，配置方式与常规Spring Bean一致。
Rest控制器：支持混合使用常规Spring WebFlux控制器和路由，灵活性极高。

Spring Cloud Gateway的优势

与传统API网关相比，Spring Cloud Gateway的主要优势包括：

灵活性：通过过滤器机制，开发者可以轻松实现身份验证、请求转换、响应修改等功能。
生态集成：与Spring生态系统无缝集成，为Spring开发者提供一致的开发体验。
响应式编程：基于Spring WebFlux，支持高效处理大量并发连接。
动态路由：允许动态调整路由配置，适应微服务环境的变化。

Spring Cloud Gateway的不足

尽管Spring Cloud Gateway在开发灵活性上表现出色，但在以下方面仍有不足：

配置管理：缺乏图形化管理UI，配置复杂且依赖开发者技能。
即时部署：无法在运行时动态添加路由或插件。
高可用部署：需要额外配置（如Redis）支持多实例同步。
开发者门户：缺乏开箱即用的开发者门户和API密钥管理功能。
插件生态：没有现成的插件市场，许多功能需要手动开发。
YAML配置复杂性：配置文件的复杂性对普通开发者不够友好。

总结

Spring Cloud Gateway作为一款开源API网关技术，凭借其灵活的过滤器机制、与Spring生态的深度集成以及响应式编程的支持，为开发者提供了强大的工具。然而，其在配置管理、即时部署和高可用性支持等方面的不足，使其更适合作为开发者工具，而非完整的API网关解决方案。在选择API网关时，开发团队需要根据具体需求权衡其优势与不足。

原文链接: https://medium.com/@berrayana/selecting-the-right-open-source-api-gateway-technology-eb295f076939