.Net微服务实践（三）[网关]：Ocelot配置路由和请求聚合

赏育

2023-12-01

在上篇.Net微服务实践（二）：Ocelot介绍和快速开始中我们介绍了Ocelot，创建了一个Ocelot Hello World程序，接下来，我们会介绍Oclot的主要特性路由和另外一个特性请求聚合。这些特性都是通过配置来实现的。

配置

{
    "ReRoutes": [],
    "GlobalConfiguration": {}
}

Ocelot的配置文件包含两个节点: ReRoutes和GlobalConfiguration

ReRoutes - 告诉Ocelot如何处理上游的请求
GlobalConfiguration - 全局配置，此节点的配置允许覆盖ReRoutes里面的配置，你可以在这里进行通用的一些配置信息

Ocelot的完整配置项如下

{
          "DownstreamPathTemplate": "/",
          "UpstreamPathTemplate": "/",
          "UpstreamHttpMethod": [
              "Get"
          ],
          "DownstreamHttpMethod": "",
          "DownstreamHttpVersion": "",
          "AddHeadersToRequest": {},
          "AddClaimsToRequest": {},
          "RouteClaimsRequirement": {},
          "AddQueriesToRequest": {},
          "RequestIdKey": "",
          "FileCacheOptions": {
              "TtlSeconds": 0,
              "Region": ""
          },
          "ReRouteIsCaseSensitive": false,
          "ServiceName": "",
          "DownstreamScheme": "http",
          "DownstreamHostAndPorts": [
              {
                  "Host": "localhost",
                  "Port": 51876,
              }
          ],
          "QoSOptions": {
              "ExceptionsAllowedBeforeBreaking": 0,
              "DurationOfBreak": 0,
              "TimeoutValue": 0
          },
          "LoadBalancer": "",
          "RateLimitOptions": {
              "ClientWhitelist": [],
              "EnableRateLimiting": false,
              "Period": "",
              "PeriodTimespan": 0,
              "Limit": 0
          },
          "AuthenticationOptions": {
              "AuthenticationProviderKey": "",
              "AllowedScopes": []
          },
          "HttpHandlerOptions": {
              "AllowAutoRedirect": true,
              "UseCookieContainer": true,
              "UseTracing": true,
              "MaxConnectionsPerServer": 100
          },
          "DangerousAcceptAnyServerCertificateValidator": false
      }

完整配置项中的每一项具体含义和作用接下来会一一介绍，大的配置项的主要含义如下:

Downstream - 下游服务配置
UpStream - 上游服务配置
Aggregates - 服务聚合配置
ServiceName, LoadBalancer, UseServiceDiscovery - 配置服务发现
AuthenticationOptions - 配置服务认证
RouteClaimsRequirement - 配置Claims鉴权
RateLimitOptions - 限流配置
FileCacheOptions - 缓存配置
QosOptions - 服务质量与熔断
DownstreamHeaderTransform - 头信息转发

路由

基本配置

在上一篇的hello world程序中使用的就是基本配置

{
  "ReRoutes": [
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/api/orders",
      "DownstreamScheme": "http",
      "DownstreamHostAndPorts": [
        {
          "Host": "localhost",
          "Port": 5001
        }
      ],
      "UpstreamPathTemplate": "/api/orders",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ]
    }
  ],
  "GlobalConfiguration": {
    "BaseUrl": "http://localhost:5000"
  }
}

BaseUrl - Ocelot的服务运行地址，要特别注意一下BaseUrl是我们外部暴露的Url，比如我们的Ocelot运行在http://localhost:5000，但是前面有一个 nginx绑定了域名http://api.demo.com，那这里我们的BaseUrl就是 http://api.demo.com
UpstreamPathTemplate、UpstreamHttpMethod - 配置上游服务器请求URL
DownstreamPathTemplate、DownstreamScheme、DownstreamHostAndPorts - 配置下游服务器请求URL

在基本配置的示例中：要实现的功能就是将 http://localhost:5000/api/orders GET 请求路由到 http://localhost:5001/api/orders GET

占位符

在Ocelot中，可以以{something}的形式将变量的占位符添加到模板中。占位符变量需要同时出现在DownstreamPathTemplate和UpstreamPathTemplate属性中。请求时Ocelot将尝试请求时进行替换

{
      "DownstreamPathTemplate": "/api/{everything}",
      "DownstreamScheme": "http",
      "DownstreamHostAndPorts": [
        {
          "Host": "localhost",
          "Port": 5002
        }
      ],
      "UpstreamPathTemplate": "/api/{everything}",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ]
}

示例说明：所有http://localhost:5000/api/XXXXXX的请求都会路由到http://localhost:5002/api/XXXXXX

例如http://localhost:5000/api/products 路由到 http://localhost:5002/api/products

例如http://localhost:5000/api/products/1 路由到 http://localhost:5002/api/products/1

验证

修改配置，运行示例程序，访问http://localhost:5000/api/products，返回了产品数据

注意：在添加Ocelot.json文件时 .AddJsonFile("Ocelot.json",false,true)，第三个参数是指定文件发生变化时，是否重新加载，示例程序中是true. 所以我们只要修改运行目录下的配置文件，不用重新运行示例程序。

万能模板

既然占位符可以做通用匹配，自然而然就有一种配置可以匹配所有请求

{
      "DownstreamPathTemplate": "/{url}",
      "DownstreamScheme": "http",
      "DownstreamHostAndPorts": [
        {
          "Host": "localhost",
          "Port": 5002
        }
      ],
      "UpstreamPathTemplate": "/{url}",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ]
}

示例说明：转发所有的请求到http://localhost:5002

验证

修改配置，运行示例程序，访问http://localhost:5000/api/products，返回了产品数据

优先级

如果一个上游请求有多个路由配置都能匹配，到底该使用哪个路由呢？路由可以配置优先级(Priority)， 0最小，路由会使用优先级高的（说明：如果多个匹配路由优先级一样，则按顺序使用第一个）

在product-api中添加一个category api

[ApiController]
public class CategoryController : ControllerBase
{
    // GET: api/Product
    [Route("api/categories")]
    [HttpGet]
    public IEnumerable<string> Get()
    {
        return new string[] { "电子产品", "医护用品" };
    }
}

修改Ocelot.json配置文件如下

{
  "DownstreamPathTemplate": "/api/products",
  "DownstreamScheme": "http",
  "DownstreamHostAndPorts": [
    {
      "Host": "localhost",
      "Port": 5002
    }
  ],
  "UpstreamPathTemplate": "/api/products",
  "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ],
  "Priority": 0
},
{
  "DownstreamPathTemplate": "/api/categories",
  "DownstreamScheme": "http",
  "DownstreamHostAndPorts": [
    {
      "Host": "localhost",
      "Port": 5002
    }
  ],
  "UpstreamPathTemplate": "/api/{everything}",
  "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ],
  "Priority": 1
}

如果这时访问http://localhost:5000/api/products, 大家猜一下，是返回产品数据还是类别数据？

验证

修改配置，运行示例程序，访问http://localhost:5000/api/products，返回了类别数据, 因为类别路由的优先级是1，优先级更高

查询参数

在order-api中添加一个订单明细的api\

[Route("api/orders/{id}")]
[HttpGet]
public string Get(int id)
{
    string order = string.Empty;
    switch(id)
    {
        case 1:
            order = "刘明的订单";
            break;
        case 2:
            order = "王天的订单";
            break;
        default:
            order = "没有找到订单";
            break;
    }
    return order;

}

修改Ocelot.json配置如下

{
  "DownstreamPathTemplate": "/api/orders/{id}",
  "DownstreamScheme": "http",
  "DownstreamHostAndPorts": [
    {
      "Host": "localhost",
      "Port": 5001
    }
  ],
  "UpstreamPathTemplate": "/api/orders?id={id}",
  "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ]
}

我们期望的结果是，当访问http://localhost:5000/api/orders?id=1 (下游服务实际没这个接口)时路由到http://localhost:5001/api/orders/1返回订单明细

验证

修改配置，运行示例程序，访问http://localhost:5000/api/orders?id=1，返回了订单明细数据

请求聚合

有一种场景，前端一个页面，调用了多个API，要同时开多个连接几次调用才能全部所需要的数据，为了减少不必要的请求和开销，Ocelot也支持请求聚合

默认聚合

修改配置文件，在ReRoutes 添加如下配置

{
  "DownstreamPathTemplate": "/api/orders",
  "DownstreamScheme": "http",
  "DownstreamHostAndPorts": [
    {
      "Host": "localhost",
      "Port": 5001
    }
  ],
  "UpstreamPathTemplate": "/api/orders",
  "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ],
  "Key": "Orders"
},
{
  "DownstreamPathTemplate": "/api/products",
  "DownstreamScheme": "http",
  "DownstreamHostAndPorts": [
    {
      "Host": "localhost",
      "Port": 5002
    }
  ],
  "UpstreamPathTemplate": "/api/products",
  "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ],
  "Priority": 0,
  "Key": "Products"
}

大家注意一下，这和之前的配置有什么区别？区别就是再每一个路由配置下多了一个 Key, Key的值可以任意定义（但建议还是按业务含义定义）

在Ocelot.json中添加如下配置

"Aggregates": [
    {
      "ReRouteKeys": [
        "Orders",
        "Products"
      ],
      "UpstreamPathTemplate": "/api/aggregates"
    }
  ]

注意Aggregates配置是和在ReRoutes配置平级的

{
    "ReRoutes": [],
    "Aggregates": [],
    "GlobalConfiguration": {}
}

示例说明：当访问http://localhost:5000/api/aggregates，会同时返回订单数据和产品数据

运行示例进行验证

既然是多个请求聚合，那么问题来了：

如果其中一个服务宕机，会怎么样？

我们停止订单服务，再次当访问http://localhost:5000/api/aggregates, 结果返回500
如果其中一个服务不是宕机，而是返回500，会怎么样？

我们修改order-api代码，在其中抛出异常

// GET: api/Product
[Route("api/orders")]
[HttpGet]
public  IEnumerable<string> Get()
{
    throw new Exception("获取所有订单出错");
}

再次运行示例，访问http://localhost:5000/api/aggregates，Response是200, 但是body中Products节点是正常的产品数据，Orders节点里面的数据是异常信息

自定义聚合

如果默认的聚合返回的结果数据结构不是我们想要的，想要修改怎么办？答案是使用自定义聚合

在ocelot-gateway中, 添加一个自动以聚合器FakeDefinedAggregator, 必须实现IDefinedAggregator接口。这个聚合器的功能很简单，就是将两个聚合请求的结果，用逗号拼接起来返回

public class FakeDefinedAggregator : IDefinedAggregator
{
    public FakeDefinedAggregator(FakeDepdendency dep)
    {
    }

    public async Task<DownstreamResponse> Aggregate(List<DownstreamContext> responses)
    {
        var one = await responses[0].DownstreamResponse.Content.ReadAsStringAsync();
        var two = await responses[1].DownstreamResponse.Content.ReadAsStringAsync();

        var merge = $"{one}, {two}";
        var headers = responses.SelectMany(x => x.DownstreamResponse.Headers).ToList();
        return new DownstreamResponse(new StringContent(merge), HttpStatusCode.OK, headers, "some reason");
    }
}

注入自定义聚合器

services.AddOcelot()
        .AddSingletonDefinedAggregator<FakeDefinedAggregator>();

在Ocelot.json中修改配置，指定自定义聚合器

"Aggregates": [
    {
      "ReRouteKeys": [
        "Orders",
        "Products"
      ],
      "UpstreamPathTemplate": "/api/aggregates",
      "Aggregator": "FakeDefinedAggregator"
    }
  ],

与之前的配置相比，多了如下的配置，就是指定自定义聚合器的

"Aggregator": "FakeDefinedAggregator"

验证

修改配置，运行示例程序，访问http://localhost:5000/api/aggregate, 验证返回结果

最后

本篇我们介绍了Ocelot配置，只要特性路由，以及请求聚合。接下里我们会介绍Ocelot的其他特性：限流熔断、负载均衡 .Net微服务实践（四）[网关]：Ocelot限流熔断、缓存以及负载均衡

示例代码下载地址： https://github.com/lcyhjx/ocelot-demo/tree/master

.Net微服务实践（三）[网关]：Ocelot配置路由和请求聚合

配置

路由

基本配置

占位符

万能模板

优先级

查询参数

请求聚合

默认聚合

自定义聚合

最后

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