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微服务架构模式系列文章之三:API网关

 普元云计算
发布于 2016/11/14 10:06
字数 1285
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背景

利用微服务模式构建一套在线商店,并要包含产品细节页面,需要为产品信息用户界面开发出多个版本:

  • 基于HTML5/JavaScript的用户界面,用于桌面与移动浏览器 —— HTML由服务器端Web应用生成。
  • 原生Android与iPhone客户端——这些客户端通过REST API与服务器进行交互。

另外,在线商店必须通过REST API发布产品细节,以供第三方应用程序使用。

产品细节UI可以显示出大量产品信息。举例来说,Amazon.com的POJOs in Action 图书详情页面中会显示:

  • 此书的基本信息,如标题、作者、价格等
  • 书籍的购买记录
  • 库存
  • 购买选项
  • 经常与此书籍搭配购买的货品
  • 买过此书的买家经常购买的其它货品
  • 客户评论
  • 卖家排名

在使用微服务模式的在线商店中,产品详情数据会分布在多项服务之间,例如:

  • 产品信息服务—产品的基本信息,如标题与作者等
  • 价格服务—产品价格
  • 订单服务—产品的购买历史
  • 库存服务—当前产品的可购买数量
  • 评论服务—客户评论……

因此,显示产品详情的代码需要从这些服务中获取信息。

问题

微服务架构的应用客户端如何访问各项服务?

需求

  • 微服务提供的API粒度通常与客户端需要的有所不同。微服务通常提供的是细粒度API,这意味着客户端需要同多项服务进行交互。举例来说,如之前所提到的,客户端需要从多项服务处获取数据方可获得产品详情。
  • 不同客户端需要不同的数据。举例来说,有产品详情页面的桌面浏览器版本通常较移动版复杂。
  • 不同客户端的网络性能亦有所区别。举例来说,移动网络通常较非移动网络速度更慢且更延迟。当然,广域网速度也必然低于局域网。这意味着原生移动客户端所使用的网络在性能上与服务器端Web应用采用的局域网完全不同。服务器端Web应用能够向后端服务发送多条请求,而且不会影响到用户体验,但移动客户端则只能发送少量请求。
  • 服务实例数量与其位置(主机与端口)会发生动态变化。
  • 服务的划分方式会随时间的推移而改变,且不应被客户端所感知。

方案

使用API网关作为全部客户端的单一入口点。该API网关通过以下两种方式之一处理请求。部分请求会被直接代理/路由至对应的服务,另一部分请求则需要接入多项服务。

相比提供满足所有需求的API,API网关可以针对不同客户端提供出不同的API。举例来说,Netflix API网关运行的是客户端特定适配代码,这种代码能够为各客户端提供最符合其需求的API。

API网关还能够实现安全防护,例如验证当前客户端是否有权执行该请求。

示例

Netflix API Gateway

结果

API网关有以下优势:

  • 确保客户端无法察觉应用程序是如何被拆分为多项微服务的。
  • 确保客户端不受服务实例的位置的影响。
  • 为每套客户端提供最优API。
  • 降低请求/往返次数。举例来说,API网关能够确保客户端在单次往返中就从多项服务中检索出数据。请求数量更少意味着运行负担更低且用户体验更好。API网关对于移动应用而言是必不可少的。
  • 将从客户端调用多项服务的逻辑转换为从API网关处调用,从而简化整个客户端。

API网关模式也有一些弊端:

  • 复杂性高—API网关是另外一种需要开发、部署与管理的活动部件。
  • API网关会造成多余的网络跳转,从而增加响应时间—不过对于大多数应用程序而言,一次多余的往返并不会造成什么影响。

问题:

  • 如何实现API网关?如果需要不断扩展以处理高负载量,那么事件驱动型/响应型方案是最理想的选择。在JVM上,Netty、Spring Reactor等基于NIO的库大有用处。Node.JS也是一个可行的选项。

相关模式

  • 微服务模式的存在催生出了对此模式的需求。
  • API网关必须使用客户端发现模式或者服务器端发现模式,从而将请求路由至可用的服务实例处。

已知用例

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