asp.net core系列 59 Ocelot 构建基础项目示例

一.入门概述

从这篇开始探讨Ocelot，Ocelot是一个.NET API网关，仅适用于.NET Core，用于.NET面向微服务/服务的架构中。当客户端(web站点、ios、 app 等)访问web api时，需要先统一入口点进入Ocelot网关(Ocelot可以做很多事情例如路由，身份验证，服务发现，日志记录等，下面列出了功能基本)，再由Ocelot分发到web api。Ocelot官方希望IS4一起使用，实现令牌轻松集成。
Ocelot是一组按特定顺序排列的中间件,查看源码会发现Ocelot是一堆的middleware组成的一个管道。
Ocelot操控HttpRequest对象到其配置指定的状态，在中间件中Ocelot创建一个HttpRequestMessage对象，该对象用于向下游服务(wep api)发出请求。发出请求的中间件是Ocelot管道中的最后一件事。它不会调用下一个中间件。

当下游服务response返回Ocelot管道时，将检索下游服务的响应。有一个中间件将HttpResponseMessage映射到HttpResponse对象并返回给客户端。
通过官方部署架构图介绍，可以了解到：Ocelot有5种部署方式包括：
(1) Ocelot基本实现
(2) Ocelot结合IS4、
(3) Ocelot多个实现(高可用，负载)
(4) Ocelot结合Consul(健康检查，服务注册)、
(5) Ocelot结合Service Fabric。
　查看部署架构图，在架构图中，Ocelot网关暴露在广域网的一个访问入口，供客户端调用。而web api是在局域网中,由Ocelot来转发。
Ocelot的功能基本包括：
路由
请求聚合
Consul和Eureka的服务发现
Service Fabric
WebSockets
Authentication认证
Authorisation授权
限速
高速缓存
重试策略/ QoS
负载均衡
日志/跟踪/关联
标头/查询字符串/声明转换
自定义中间件/委托处理程序
配置/管理REST API
Platform / Cloud Agnostic

二.Ocelot 基础项目演示

下面通过贡献者的开源项目来学习Ocelot，掌握一个基础项目应用,学习起来也更直观。示例有三个项目：一个是网关APIGateway项目，有二个是web api服务。 项目实现的功能是：客户端统一通过网关作为入口点访问，实现路由的功能。github开源地址 架构如下图所示:

2.1 CustomersAPIServices项目

该项目是一个web api项目，用来处理客户事务的API服务。该地址为http://localhost:9001, 可以在“项目选项”中指定url，也可以在Host启动时配置。
(1) Program类添加UseUrls

public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
            WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
                   .UseStartup().UseUrls("http://*:9001"); 

(2) 在CustimersAPIServices项目中创建一个CustomersController

[Route("api/[controller]")]
    public class CustomersController : Controller
    {        
        [HttpGet]
        public IEnumerable Get()
        {
            return new string[] { "Catcher Wong", "James Li" };
        }

        [HttpGet("{id}")]
        public string Get(int id)
        {
            return $"Catcher Wong - {id}";
        }            
    }

2.2 ProductsAPIServices项目

该项目是一个web api项目，处理产品某事的API服务。该地址为http://localhost:9002， 可以在“项目选项”中指定url，也可以在Host启动时配置。
(1) Program类添加UseUrls

public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
            WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
                   .UseStartup().UseUrls("http://*:9002");   

(2) 在ProductsAPIServices项目中创建ProductsController

[Route("api/[controller]")]
    public class ProductsController : Controller
    {
        
        [HttpGet]
        public IEnumerable Get()
        {
            return new string[] { "Surface Book 2", "Mac Book Pro" };
        }
    }

2.3 APIGateway项目

该项目是Ocelot网关项目，先安装Ocelot包。在项目中添加一个Ocelot的json配置文件，这里创建的是configuration.json文件。
(1) configuration.json(配置Ocelot)

{
  //ReRoutes:处理上游请求的对象(客户端)，每个数组{} 就是配置:上游地址和对应下游地址
  "ReRoutes": [
    {
      //以Downstream开头的，是要转发到下游服务器的地址(CustomersAPIServices)，与nginx转发类似
      //下面所有Downstream开头的，组成一个转发url,转发地址是http://localhost:9001/api/customers
      "DownstreamPathTemplate": "/api/customers",
      "DownstreamScheme": "http",
      // "DownstreamHost": "localhost",
      // "DownstreamPort": 9001,
      //转发到下游服务器的主机和端口。
      "DownstreamHostAndPorts": [
        {
          "Host": "localhost",
          "Port": 9001
        }
      ],
      //Upstream开头是指上游服务器（客户端）访问地址，通过http get方式访问。
      //也就是说客户端访问http://localhost:9000/customers 实际是转发到了http://localhost:9001/api/customers的服务
      "UpstreamPathTemplate": "/customers",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ]
    },
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/api/customers/{id}",
      "DownstreamScheme": "http",
      // "DownstreamHost": "localhost",
      // "DownstreamPort": 9001,
      "DownstreamHostAndPorts": [
        {
          "Host": "localhost",
          "Port": 9001
        }
      ],
      "UpstreamPathTemplate": "/customers/{id}",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ]
    },
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/api/products",
      "DownstreamScheme": "http",
      // "DownstreamPort": 9002,
      // "DownstreamHost": "localhost",
      "DownstreamHostAndPorts": [
        {
          "Host": "localhost",
          "Port": 9002
        }
      ],
      "UpstreamPathTemplate": "/api/products",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ]
    }
  ],
  //全局配置,允许覆盖ReRoutes特定设置
  "GlobalConfiguration": {
    "RequestIdKey": "OcRequestId",
    "AdministrationPath": "/administration"
  }
}

(2) Startup类，使用Ocelot

public static IWebHostBuilder CreateWebHostBuilder(string[] args) =>
            WebHost.CreateDefaultBuilder(args)
                   //.UseStartup()
                //设置网关url
                   .UseUrls("http://*:9000")
                   .ConfigureAppConfiguration((hostingContext, config) =>
               {
                   config
                       .SetBasePath(hostingContext.HostingEnvironment.ContentRootPath)
                    //添加Ocelot配置文件
                       .AddJsonFile("configuration.json")
                       .AddEnvironmentVariables();
               })
               .ConfigureServices(s =>
               {
                //添加服务
                   s.AddOcelot();
                   s.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_1);
               })
                .Configure(a =>
                {        
                //添加中间件            
                    a.UseOcelot().Wait();
                });

最后开始测试：
　(1) 启动CustomersAPIServices web api服务程序 http://localhost:9001

(2) 启动ProductsAPIServices web api服务程序 http://localhost:9002

(3) 启动 APIGateway 网关服务程序 http://localhost:9000

三. 关于ReRoutes路由介绍

在上面示例中，使用了基本的路由配置，在ocelot路由配置中,还有许多特性，比如：

(1) 给DownstreamPathTemplate和UpstreamPathTemplate设置占位符,来捕捉所有类型的ReRoute，是使用直接代理。

(2) 设置上游(客户端)的主机头来匹配 "UpstreamHost": "somedomain.com"。

(3) 设置路由的优先级，Priority的数字越高代表级别越高。

(4) 设置动态路由，不必提供ReRoute配置。

(5) 设置查询字符串,根据url的参数unitId={unitId}来匹配转发。
参考文献

构建基础Ocelot项目介绍

官方文档