【SpringCloud】Zuul在何种情况下使用Hystrix

首先，引入spring-cloud-starter-zuul之后会间接引入：

hystrix依赖已经引入，那么何种情况下使用hystrix呢？

在Zuul的自动配置类ZuulServerAutoConfiguration和ZuulProxyAutoConfiguration中总共会向Spring容器注入3个Zuul的RouteFilter，分别是

• SimpleHostRoutingFilter

  简单路由，通过HttpClient向预定的URL发送请求

  生效条件：

  RequestContext.getCurrentContext().getRouteHost() != null
  ​ && RequestContext.getCurrentContext().sendZuulResponse()

  1、RequestContext中的routeHost不为空，routeHost就是URL，即使用URL直连

  2、RequestContext中的sendZuulResponse为true，即是否将response发送给客户端，默认为true

• RibbonRoutingFilter

  使用Ribbon、Hystrix和可插入的http客户端发送请求

  生效条件：

  (RequestContext.getRouteHost() == null && RequestContext.get(SERVICE_ID_KEY) != null
  ​ && RequestContext.sendZuulResponse())

  1、RequestContext中的routeHost为空，即URL为空

  2、RequestContext中的serviceId不为空

  3、RequestContext中的sendZuulResponse为true，即是否将response发送给客户端，默认为true

• SendForwardFilter

  forward到本地URL

  生效条件：

  RequestContext.containsKey(FORWARD_TO_KEY)
  ​ && !RequestContext.getBoolean(SEND_FORWARD_FILTER_RAN, false)

  1、RequestContext中包含FORWARD_TO_KEY，即URL使用 forward: 映射

  2、RequestContext中SEND_FORWARD_FILTER_RAN为false，SEND_FORWARD_FILTER_RAN意为“send forward是否运行过了”，在SendForwardFilter#run()时会ctx.set(SEND_FORWARD_FILTER_RAN, true)

综上所述，在使用serviceId映射的方法路由转发的时候，会使用Ribbon+Hystrix

而哪种路由配置方式是“URL映射”，哪种配置方式又是“serviceId映射”呢？

Zuul有一个前置过滤器PreDecorationFilter用于通过RouteLocator路由定位器决定在何时以何种方式路由转发

RouteLocator是用于通过请求地址匹配到Route路由的，之后PreDecorationFilter再通过Route信息设置RequestContext上下文，决定后续使用哪个RouteFilter做路由转发

所以就引出以下问题：

• 什么是Route
• RouteLocator路由定位器如何根据请求路径匹配路由
• 匹配到路由后，PreDecorationFilter如何设置RequestContext请求上下文

什么是Route

我总共见到两个和Route相关的类

ZuulProperties.ZuulRoute，用于和zuul配置文件关联，保存相关信息

org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.Route， RouteLocator找到的路由信息就是这个类，用于路由转发

public static class ZuulRoute {
    private String id;    //ZuulRoute的id
    private String path;  //路由的pattern，如 /foo/**
    private String serviceId;  //要映射到此路由的服务id
    private String url;   //要映射到路由的完整物理URL
    private boolean stripPrefix = true;  //用于确定在转发之前是否应剥离此路由前缀的标志位
    private Boolean retryable;  //此路由是否可以重试，通常重试需要serviceId和ribbon
    private Set<String> sensitiveHeaders = new LinkedHashSet(); //不会传递给下游请求的敏感标头列表
    private boolean customSensitiveHeaders = false; //是否自定义了敏感头列表
}

public class Route {
    private String id;
	private String fullPath;
	private String path;
	private String location;  //可能是 url 或 serviceId
	private String prefix;
	private Boolean retryable;
	private Set<String> sensitiveHeaders = new LinkedHashSet<>();
	private boolean customSensitiveHeaders;
}

可以看到org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.Route和ZuulProperties.ZuulRoute基本一致，只是Route用于路由转发定位的属性location根据不同的情况，可能是一个具体的URL，可能是一个serviceId

RouteLocator路由定位器如何根据请求路径匹配路由

Zuul在自动配置加载时注入了2个RouteLocator

• CompositeRouteLocator： 组合的RouteLocator，在getMatchingRoute()时会依次调用其它的RouteLocator，先找到先返回；CompositeRouteLocator的routeLocators集合中只有DiscoveryClientRouteLocator
• DiscoveryClientRouteLocator： 可以将静态的、已配置的路由与来自DiscoveryClient服务发现的路由组合在一起，来自DiscoveryClient的路由优先；SimpleRouteLocator的子类（SimpleRouteLocator 基于加载到ZuulProperties中的配置定位Route路由信息）

其中CompositeRouteLocator是 @Primary 的，它是组合多个RouteLocator的Locator，其getMatchingRoute()方法会分别调用其它所有RouteLocator的getMatchingRoute()方法，通过请求路径匹配路由信息，只要匹配到了就马上返回

默认CompositeRouteLocator混合路由定位器的routeLocators只有一个DiscoveryClientRouteLocator，故只需分析DiscoveryClientRouteLocator#getMatchingRoute(path)

//----------DiscoveryClientRouteLocator是SimpleRouteLocator子类，其实是调用的SimpleRouteLocator##getMatchingRoute(path)
@Override
public Route getMatchingRoute(final String path) {
	return getSimpleMatchingRoute(path);
}

protected Route getSimpleMatchingRoute(final String path) {
	if (log.isDebugEnabled()) {
		log.debug("Finding route for path: " + path);
	}

    // routes是保存路由信息的map，如果此时还未加载，调用locateRoutes()
	if (this.routes.get() == null) {
		this.routes.set(locateRoutes());
	}

	if (log.isDebugEnabled()) {
		log.debug("servletPath=" + this.dispatcherServletPath);
		log.debug("zuulServletPath=" + this.zuulServletPath);
		log.debug("RequestUtils.isDispatcherServletRequest()="
				+ RequestUtils.isDispatcherServletRequest());
		log.debug("RequestUtils.isZuulServletRequest()="
				+ RequestUtils.isZuulServletRequest());
	}

    /**
     * 下面的方法主要是先对path做微调
     * 再根据path到routes中匹配到ZuulRoute
     * 最后根据 ZuulRoute 和 adjustedPath 生成 Route
     */
	String adjustedPath = adjustPath(path);

	ZuulRoute route = getZuulRoute(adjustedPath);

	return getRoute(route, adjustedPath);
}

下面我们来看看locateRoutes()是如何加载静态的、已配置的路由与来自DiscoveryClient服务发现的路由的

//----------DiscoveryClientRouteLocator#locateRoutes()  服务发现路由定位器的locateRoutes()
@Override
protected LinkedHashMap<String, ZuulRoute> locateRoutes() {
    //保存ZuulRoute的LinkedHashMap
	LinkedHashMap<String, ZuulRoute> routesMap = new LinkedHashMap<String, ZuulRoute>();
    
    //调用父类SimpleRouteLocator#locateRoutes()
    //加载ZuulProperties中的所有配置文件中的路由信息
	routesMap.putAll(super.locateRoutes());
    
    //如果服务发现客户端discovery存在
	if (this.discovery != null) {
        //将routesMap已经存在的配置文件中的ZuulRoute放入staticServices<serviceId, ZuulRoute>
		Map<String, ZuulRoute> staticServices = new LinkedHashMap<String, ZuulRoute>();
		for (ZuulRoute route : routesMap.values()) {
			String serviceId = route.getServiceId();
            
            //如果serviceId为null，以id作为serviceId，此情况适合 zuul.routes.xxxx=/xxxx/** 的情况
			if (serviceId == null) {
				serviceId = route.getId();
			}
			if (serviceId != null) {
				staticServices.put(serviceId, route);
			}
		}
        
        
		// Add routes for discovery services by default
		List<String> services = this.discovery.getServices(); //到注册中心找到所有service
		String[] ignored = this.properties.getIgnoredServices()
				.toArray(new String[0]);
        
        //遍历services
		for (String serviceId : services) {
			// Ignore specifically ignored services and those that were manually
			// configured
			String key = "/" + mapRouteToService(serviceId) + "/**";
            
            //如果注册中心的serviceId在staticServices集合中，并且此路由没有配置URL
            //那么，更新路由的location为serviceId
			if (staticServices.containsKey(serviceId)
					&& staticServices.get(serviceId).getUrl() == null) {
				// Explicitly configured with no URL, cannot be ignored
				// all static routes are already in routesMap
				// Update location using serviceId if location is null
				ZuulRoute staticRoute = staticServices.get(serviceId);
				if (!StringUtils.hasText(staticRoute.getLocation())) {
					staticRoute.setLocation(serviceId);
				}
			}
            
            //如果注册中心的serviceId不在忽略范围内，且routesMap中还没有包含，添加到routesMap
			if (!PatternMatchUtils.simpleMatch(ignored, serviceId)
					&& !routesMap.containsKey(key)) {
				// Not ignored
				routesMap.put(key, new ZuulRoute(key, serviceId));
			}
		}
	}
    
    // 如果routesMap中有 /** 的默认路由配置
	if (routesMap.get(DEFAULT_ROUTE) != null) {
		ZuulRoute defaultRoute = routesMap.get(DEFAULT_ROUTE);
		// Move the defaultServiceId to the end
		routesMap.remove(DEFAULT_ROUTE);
		routesMap.put(DEFAULT_ROUTE, defaultRoute);
	}
    
    //将routesMap中的数据微调后，放到values<String, ZuulRoute>，返回
	LinkedHashMap<String, ZuulRoute> values = new LinkedHashMap<>();
	for (Entry<String, ZuulRoute> entry : routesMap.entrySet()) {
		String path = entry.getKey();
		// Prepend with slash if not already present.
		if (!path.startsWith("/")) {
			path = "/" + path;
		}
		if (StringUtils.hasText(this.properties.getPrefix())) {
			path = this.properties.getPrefix() + path;
			if (!path.startsWith("/")) {
				path = "/" + path;
			}
		}
		values.put(path, entry.getValue());
	}
    
	return values;
}

此方法运行后就已经加载了配置文件中所有路由信息，以及注册中心中的服务路由信息，有的通过URL路由，有的通过serviceId路由

只需根据本次请求的requestURI与 路由的pattern匹配找到对应的路由

匹配到路由后，PreDecorationFilter如何设置RequestContext请求上下文

//----------PreDecorationFilter前置过滤器
@Override
public Object run() {
	RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
	final String requestURI = this.urlPathHelper.getPathWithinApplication(ctx.getRequest());
	Route route = this.routeLocator.getMatchingRoute(requestURI); //找到匹配的路由
	//----------------到上面为止是已经分析过的，根据requestURI找到匹配的Route信息
    
    // ==== 匹配到路由信息
    if (route != null) {
		String location = route.getLocation();
		if (location != null) {
			ctx.put(REQUEST_URI_KEY, route.getPath());//RequestContext设置 requestURI：路由的pattern路径
			ctx.put(PROXY_KEY, route.getId());//RequestContext设置 proxy：路由id
            
            //设置需要忽略的敏感头信息，要么用全局默认的，要么用路由自定义的
			if (!route.isCustomSensitiveHeaders()) {
				this.proxyRequestHelper
						.addIgnoredHeaders(this.properties.getSensitiveHeaders().toArray(new String[0]));
			}
			else {
				this.proxyRequestHelper.addIgnoredHeaders(route.getSensitiveHeaders().toArray(new String[0]));
			}

            //设置重试信息
			if (route.getRetryable() != null) {
				ctx.put(RETRYABLE_KEY, route.getRetryable());
			}

            //如果location是 http/https开头的，RequestContext设置 routeHost：URL
            //如果location是 forward:开头的，RequestContext设置 forward信息、routeHost：null
            //其它 RequestContext设置 serviceId、routeHost：null、X-Zuul-ServiceId
			if (location.startsWith(HTTP_SCHEME+":") || location.startsWith(HTTPS_SCHEME+":")) {
				ctx.setRouteHost(getUrl(location));
				ctx.addOriginResponseHeader(SERVICE_HEADER, location);
			}
			else if (location.startsWith(FORWARD_LOCATION_PREFIX)) {
				ctx.set(FORWARD_TO_KEY,
						StringUtils.cleanPath(location.substring(FORWARD_LOCATION_PREFIX.length()) + route.getPath()));
				ctx.setRouteHost(null);
				return null;
			}
			else {
				// set serviceId for use in filters.route.RibbonRequest
				ctx.set(SERVICE_ID_KEY, location);
				ctx.setRouteHost(null);
				ctx.addOriginResponseHeader(SERVICE_ID_HEADER, location);
			}
            
            //是否添加代理头信息 X-Forwarded-For
			if (this.properties.isAddProxyHeaders()) {
				addProxyHeaders(ctx, route);
				String xforwardedfor = ctx.getRequest().getHeader(X_FORWARDED_FOR_HEADER);
				String remoteAddr = ctx.getRequest().getRemoteAddr();
				if (xforwardedfor == null) {
					xforwardedfor = remoteAddr;
				}
				else if (!xforwardedfor.contains(remoteAddr)) { // Prevent duplicates
					xforwardedfor += ", " + remoteAddr;
				}
				ctx.addZuulRequestHeader(X_FORWARDED_FOR_HEADER, xforwardedfor);
			}
            
            //是否添加Host头信息
			if (this.properties.isAddHostHeader()) {
				ctx.addZuulRequestHeader(HttpHeaders.HOST, toHostHeader(ctx.getRequest()));
			}
		}
	}
    // ==== 没有匹配到路由信息
	else {
		log.warn("No route found for uri: " + requestURI);

		String fallBackUri = requestURI;
		String fallbackPrefix = this.dispatcherServletPath; // default fallback
															// servlet is
															// DispatcherServlet

		if (RequestUtils.isZuulServletRequest()) {
			// remove the Zuul servletPath from the requestUri
			log.debug("zuulServletPath=" + this.properties.getServletPath());
			fallBackUri = fallBackUri.replaceFirst(this.properties.getServletPath(), "");
			log.debug("Replaced Zuul servlet path:" + fallBackUri);
		}
		else {
			// remove the DispatcherServlet servletPath from the requestUri
			log.debug("dispatcherServletPath=" + this.dispatcherServletPath);
			fallBackUri = fallBackUri.replaceFirst(this.dispatcherServletPath, "");
			log.debug("Replaced DispatcherServlet servlet path:" + fallBackUri);
		}
		if (!fallBackUri.startsWith("/")) {
			fallBackUri = "/" + fallBackUri;
		}
		String forwardURI = fallbackPrefix + fallBackUri;
		forwardURI = forwardURI.replaceAll("//", "/");
		ctx.set(FORWARD_TO_KEY, forwardURI);
	}
	return null;
}

总结：

• 只要引入了spring-cloud-starter-zuul就会间接引入Ribbon、Hystrix
• 路由信息可能是从配置文件中加载的，也可能是通过DiscoveryClient从注册中心加载的
• zuul是通过前置过滤器PreDecorationFilter找到与当前requestURI匹配的路由信息，并在RequestContext中设置相关属性的，后续的Route Filter会根据RequestContext中的这些属性判断如何路由转发
• Route Filter主要使用 SimpleHostRoutingFilter 和 RibbonRoutingFilter
• 当RequestContext请求上下文中存在routeHost，即URL直连信息时，使用SimpleHostRoutingFilter简单Host路由
• 当RequestContext请求上下文中存在serviceId，即服务id时（可能会与注册中心关联获取服务列表，或者读取配置文件中serviceId.ribbon.listOfServers的服务列表），使用RibbonRoutingFilter，会使用Ribbon、Hystrix