使用 PHP7 和 Lumen 编写的 API 网关

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类型:项目

0.2.0 2018-07-31 06:15 UTC

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README

Build Status Latest Stable Version Code Climate Test Coverage Total Downloads License

Docker Hub

使用 PHP 和 Lumen 实现的 API 网关。目前仅支持 JSON 格式。

序言

API 网关是微服务架构模式中的重要组成部分 - 它位于所有服务之前的一层。了解更多

概述

Vrata(俄语意为“大门”)是一个使用 PHP7 和 Lumen 框架实现的简单 API 网关

英文介绍博客 在这里,俄文介绍博客 在这里

要求与依赖

  • PHP >= 7.0
  • Lumen 5.3
  • Guzzle 6
  • Laravel Passport(包含 Lumen Passport
  • Memcached(用于请求节流)

以 Docker 容器运行

理想情况下,您希望将其作为无状态的 Docker 容器运行,完全通过环境变量进行配置。因此,您甚至不需要自己部署此代码 - 只需使用我们的 公共 Docker Hub 镜像

部署它就像

$ docker run -d -e GATEWAY_SERVICES=... -e GATEWAY_GLOBAL=... -e GATEWAY_ROUTES=... pwred/vrata

其中环境变量是 JSON 编码的设置(请参阅下面的配置选项)。

通过环境变量进行配置

理想情况下,您根本不需要触摸任何代码。您只需获取最新的 Docker 镜像,设置环境变量即可。API 网关不是存储任何业务逻辑的地方,API 网关是一个智能代理,可以发现微服务,查询它们并对其响应进行最小调整。

术语和结构

典型 API 网关的内部结构 - 微服务设置如下

API gateway - structure

由于 API 网关实际上没有状态,因此它非常适合水平扩展。

Lumen 变量

CACHE_DRIVER

建议将此设置为 'memcached' 或 Lumen 支持的其他共享缓存。如果您正在运行多个 API 网关实例,API 速率限制依赖于缓存。

DB_DATABASE, DB_HOST, DB_PASSWORD, DB_USERNAME, DB_CONNECTION

您的数据库凭据的标准 Lumen 变量。如果您在数据库中保留用户,请使用它们。有关支持的数据库名单,请参阅 Laravel/Lumen 文档。

APP_KEY

Lumen 应用程序密钥

网关变量

PRIVATE_KEY

将您的私有 RSA 密钥放在此变量中

您可以使用 OpenSSL 生成密钥

$ openssl genrsa -out private.key 4096

将换行符替换为 \n

awk 1 ORS='\\n' private.key

PUBLIC_KEY

将您的公共 RSA 密钥放在此变量中

使用 OpenSSL 提取公钥

$ openssl rsa -in private.key -pubout > public.key

将换行符替换为 \n

awk 1 ORS='\\n' public.key

GATEWAY_SERVICES

API 网关后面微服务的 JSON 数组

GATEWAY_ROUTES

包含任何聚合路由的额外路由的 JSON 数组

GATEWAY_GLOBAL

带有全局设置的 JSON 对象

日志记录

目前仅支持 LogEntries。要将 nginx 和 Lumen 日志发送到 LE,只需设置两个环境变量

LOGGING_ID

此应用程序的标识字符串

LOGGING_LOGENTRIES

您的 LogEntries 用户密钥

特性

  • 内置 OAuth2 服务器以处理所有传入请求的认证
  • 聚合查询(组合 2+ 个 API 的输出)
  • 输出重构
  • 聚合Swagger文档(合并底层服务的Swagger文档)*
  • 基于Swagger JSON的自动路由挂载
  • 同步和异步出站请求
  • DNS服务发现

安装

您可以选择git clone或者使用composer(Packagist)。

$ composer create-project poweredlocal/vrata

特性

自动导入符合Swagger规范的端点

您可以定义Swagger文档端点的URL - 默认URL以及必要时按服务定制的URL。假设您有一个在/api/doc上运行的Symfony2微服务,并且使用Nelmio ApiDoc插件。您的微服务返回如下:

$ curl -v http://localhost:8000/api/doc
{
	"swaggerVersion": "1.2",
	"apis": [{
		"path": "\/uploads",
		"description": "Operations on file uploads."
	}],
	"apiVersion": "0.1",
	"info": {
		"title": "Symfony2",
		"description": "My awesome Symfony2 app!"
	},
	"authorizations": []
}

$ curl -v http://localhost:8000/api/doc/uploads
{
	"swaggerVersion": "1.2",
	"apiVersion": "0.1",
	"basePath": "\/api",
	"resourcePath": "\/uploads",
	"apis": [{
		"path": "\/uploads",
		"operations": [{
			"method": "GET",
			"summary": "Retrieve list of files",
			"nickname": "get_uploads",
			"parameters": [],
			"responseMessages": [{
				"code": 200,
				"message": "Returned when successful",
				"responseModel": "AppBundle.Entity.Upload[items]"
			}, {
				"code": 500,
				"message": "Authorization error or any other problem"
			}],
			"type": "AppBundle.Entity.Upload[items]"
		}
	},
	"produces": [],
	"consumes": [],
	"authorizations": []
}

此端点可以在容器启动时(或您认为合适的时候)自动导入到API网关。

假设此微服务已列在GATEWAY_SERVICES中,我们现在可以运行自动导入。

$ php artisan gateway:parse                                                                                                                                              
** Parsing service1                                                                                                                                                         
Processing API action: http://localhost:8000/uploads                                                                                                                
Dumping route data to JSON file                                                                                                                                          
Finished!                                                                       

这就完成了 - Vrata现在将“代理”所有对/uploads的请求到这个微服务。

OAuth2认证

Vrata附带Laravel Passport - 一个功能齐全的OAuth2服务器。JSON Web Tokens用于认证所有API请求,目前仅支持本地持久化(数据库)。但是,将OAuth2服务器移至外部并依赖公钥进行JWT令牌验证是微不足道的。

如果传入的承载令牌无效,Vrata将返回401未经授权错误。如果令牌有效,Vrata在调用底层微服务时会添加两个额外头信息

X-User

从JSON Web Token中提取的数字主题ID。您的微服务可以始终假设认证部分已完成并信任此用户ID。如果您想实现授权,您可能基于此ID或令牌作用域(见下文)。

X-Token-Scopes

从JSON web token中提取的令牌作用域。逗号分隔(例如:read,write

您的微服务可以使用这些用于授权目的(限制某些操作等)。

X-Client-Ip

原始用户IP地址。

基本输出突变

您可以使用操作的output属性进行基本的JSON输出突变。例如。

[
    'service' => 'service1',
    'method' => 'GET',
    'path' => '/pages/{page}',
    'sequence' => 0,
    'output_key' => 'data'
];

service1的响应将包含在最终的输出中的data键下。

output_key可以是一个数组,以便进行进一步的突变

[
    'service' => 'service1',
    'method' => 'GET',
    'path' => '/pages/{page}',
    'sequence' => 0,
    'output_key' => [
        'id' => 'service_id',
        'title' => 'service_title',
        '*' => 'service_more'
    ]
];

这将把id属性的内容分配给garbage_idtitle分配给service_title,其余的内容将包含在输出JSON的service_more属性中。

性能

性能是API网关的关键指标之一,这就是我们选择Lumen的原因——在基本机器上启动只需要~25ms。

请看一个聚合请求的示例。首先,让我们对底层微服务进行单独的请求

$ time curl http://service1.local/devices/5
{"id":5,"network_id":2,...}
real    0m0.025s

$ time curl http://service1.local/networks/2
{"id":2,...}
real    0m0.025s

$ time curl http://service2.local/visits/2
[{"id":1,...},{...}]
real    0m0.041s

所以这是91ms的真实操作系统时间 - 包括所有与Web服务器相关的开销。现在让我们向API网关发出一个单一的聚合请求,在幕后它将执行相同的3个请求

$ time curl http://gateway.local/devices/5/details
{"data":{"device":{...},"network":{"settings":{...},"visits":[]}}}
real    0m0.056s

所有3个请求只需要56ms!第二个和第三个请求是并行执行的(异步模式)。

这相当不错,我们认为!

示例

示例1:单个简单微服务

让我们假设我们有一个非常简单的设置:API网关 + 后面跟的一个微服务。

首先,我们需要让网关了解此微服务,方法是将它添加到GATEWAY_SERVICES环境变量中。

{
	"service": []
}

其中service是我们为微服务选择的昵称。数组为空,因为我们将依赖默认设置。我们的服务有一个有效的Swagger文档端点,运行在api/doc URL上。

接下来,我们在GATEWAY_GLOBAL环境变量中提供全局设置

{
	"prefix": "/v1",
	"timeout": 3.0,
	"doc_point": "/api/doc",
	"domain": "supercompany.io"
}

这告诉网关,未提供显式URL的服务将在{serviceId}.{domain}进行通信,因此我们的服务将通过service.supercompany.io进行接触,请求超时为3秒,Swagger文档将从/api/doc加载,所有路由都将使用“v1”作为前缀。

但是,我们可以使用GATEWAY_SERVICES数组中的“hostname”键显式指定服务的域名。

现在我们可以运行php artisan gateway:parse来强制Vrata解析该服务提供的Swagger文档。所有记录的路由都将在这个API网关中公开。

如果您使用我们的Docker镜像,每次启动容器时都会执行此命令。

现在,如果您的服务有一个路由GET http://service.supercompany.io/users,它将作为GET http://api-gateway.supercompany.io/v1/users提供,并且所有请求都将接受JSON Web Token检查和速率限制。

别忘了设置PRIVATE_KEY和PUBLIC_KEY环境变量,它们对于认证工作至关重要。

示例2:多个微服务与聚合请求

这一次,我们将在API网关后面添加两个服务 - 一个使用Swagger 1文档,另一个使用Swagger 2文档。Vrata会自动检测Swagger版本,所以我们不需要在别处指定。让我们首先定义GATEWAY_SERVICES环境变量

{
	"core": [],
	"service1": []
}

因此,我们有“core”和“service1”两个服务,Vrata会假设DNS主机名将与这些匹配。

现在让我们定义GATEWAY_GLOBAL变量 - 这个变量包含API网关的全局设置

{
	"prefix": "/v1",
	"timeout": 10.0,
	"doc_point": "/api/doc",
	"domain": "live.vrata.io"
}

由于第一个设置,从Swagger导入的所有路由都将使用"/v1"作为前缀。10秒是我们给API网关用于其后面微服务的内部请求的超时时间。"doc_point"是Swagger文档的URI,而"domain"是将被添加到每个服务名称的DNS域。

因此,当Vrata尝试加载"core"服务的Swagger文档时,它将访问http://core.live.vrata.io/api/doc URL。如果您为每个微服务有唯一的Swagger URI,您可以为每个服务单独定义"doc_point"。

设置这两个变量就足以开始使用Vrata - 它将导入"core"和"service1"的所有路由,并开始代理对它们的请求。

但是,如果我们需要更复杂的功能 - 例如,涉及多个微服务的聚合请求,我们需要定义第三个环境变量 - GATEWAY_ROUTES

考虑以下示例

[{
	"aggregate": true,
	"method": "GET",
	"path": "/v1/connections/{id}",
	"actions": {
		"venue": {
			"service": "core",
			"method": "GET",
			"path": "venues/{id}",
			"sequence": 0,
			"critical": true,
			"output_key": "venue"
		},
		"connections": {
			"service": "service1",
			"method": "GET",
			"path": "connections/{venue%data.id}",
			"sequence": 1,
			"critical": false,
			"output_key": {
				"data": "venue.clients"
			}
		},
		"access-lists": {
			"service": "service1",
			"method": "GET",
			"path": "/metadata/{venue%data.id}",
			"sequence": 1,
			"critical": false,
			"output_key": {
				"data": "venue.metadata"
			}
		}
	}
}, {
	"method": "GET",
	"path": "/v1/about",
	"public": true,
	"actions": [{
		"service": "service1",
		"method": "GET",
		"path": "static/about",
		"sequence": 0,
		"critical": true
	}]
}, {
	"method": "GET",
	"path": "/v1/history",
	"raw": true,
	"actions": [{
		"method": "GET",
		"service": "core",
		"path": "/connections/history"
	}]
}]

上面的配置定义了3个路由 - 两个带有自定义设置的常规请求和一个聚合请求。让我们从简单的请求开始

{
	"method": "GET",
	"path": "/v1/about",
	"public": true,
	"actions": [{
		"service": "service1",
		"method": "GET",
		"path": "static/about",
		"sequence": 0,
		"critical": true
	}]
}

这个定义将为API网关添加一个"/v1/about"路由,它将是公开的 - 完全不需要访问令牌,认证将被绕过。它将代理到http://service1.live.vrata.io/static/about并返回任何返回的内容。

另一个简单的路由

{
	"method": "GET",
	"path": "/v1/history",
	"raw": true,
	"actions": [{
		"method": "GET",
		"service": "core",
		"path": "/connections/history"
	}]
}

这将添加一个"/v1/history"端点,它将从http://core.live.vrata.io/connections/history请求数据。注意"raw"标志 - 这意味着Vrata根本不会进行任何JSON解析(因此您无法像结果那样修改输出)。这对性能很重要 - 如果您使用json_decode()和json_encode()对一个大字符串进行解码和编码,PHP可能会崩溃

  • 数组和对象在PHP中非常占用内存。

最后是我们的聚合路由

{
	"aggregate": true,
	"method": "GET",
	"path": "/v1/connections/{id}",
	"actions": {
		"venue": {
			"service": "core",
			"method": "GET",
			"path": "venues/{id}",
			"sequence": 0,
			"critical": true,
			"output_key": "venue"
		},
		"connections": {
			"service": "service1",
			"method": "GET",
			"path": "connections/{venue%data.id}",
			"sequence": 1,
			"critical": false,
			"output_key": {
				"data": "venue.clients"
			}
		},
		"access-lists": {
			"service": "service1",
			"method": "GET",
			"path": "/metadata/{venue%data.id}",
			"sequence": 1,
			"critical": false,
			"output_key": {
				"data": "venue.metadata"
			}
		}
	}
}

第一个属性将其标记为聚合路由 - 这很容易理解。路由将挂载为"/v1/connections/{id}",其中"id"可以是任何字符串或数字。然后,此路由涉及对微服务的3次请求,其中两个可以并行进行 - 因为它们具有相同的序列号1。

首先,Vrata 将向 http://core.live.vrata.io/venues/{id} 发送请求,其中 {id} 是请求中的参数。此路由操作被标记为关键 - 因此,如果失败,整个请求将被放弃。此操作的所有输出都将在最终的 JSON 输出中以 "venue" 属性的形式展示。

然后,将同时启动两个请求 - 一个是向 http://service1.live.vrata.io/connections/{id} 发送,另一个是向 http://service1.live.vrata.io/metadata/{id} 发送。这次,{id} 来自上一个操作的输出。Vrata 将收集所有请求的输出并将其提供给所有后续请求。

由于这两个请求总是在第一个请求之后发生(因为顺序设置),它们可以访问其输出。注意路径中的 {venue%data.id} - 这指的是 "venue"(上一个操作的名称)和 "data" 对象的 "id" 属性(点表示法中的 "data.id")。

这两个操作均设置为非关键操作 - 如果失败,用户仍然会收到响应,但相应的字段将为空。

我们只从两个响应中提取 "data" JSON 属性,并将其注入到最终的响应中作为 "venue.clients" 和 "venue.metadata"。

示例 3:多个微服务与聚合 POST/PUT/DELETE 请求

您的 POST、PUT 或 DELETE 请求的初始正文包含在您的 json 中可用的源标签。您可以为每个请求使用可选的正文参数。您可以使用源标签使用初始请求中发送的正文。您还可以在正文参数中像在 GET 聚合请求中一样使用每个操作的响应。

{
	"aggregate": true,
	"method": "PUT",
	"path": "/v1/unregister/sendaccess",
	"actions": {	
	  "contact": {
		"service": "contact",
		"method": "PUT",
		"path": "unregister/newsletter",
		"sequence": 0,
		"critical": true,
		"body": {
			"email": "{origin%email}"
		},
		"output_key": "register"
	  },
	  "template": {
		"service": "notice",
		"method": "POST",
		"path": "notice/email/generate",
		"sequence": 1,
		"critical": true,
		"body": {
			"validationToken": "{contact%validationToken}",
			"noticeTypeId": "{contact%validationType}"
		},
		"output_key": "notice"
	  },
	  "check": {
		"service": "email",
		"method": "POST",
		"path": "email/send",
		"sequence": 2,
		"critical": true,
		"body": {
			"to": "{origin%email}",
			"sujet": "Email object",
			"queue_name": "urgent",
			"message_html": "{template%htmlTemplate}",
			"message_text": "text version",
			"from": "support@example.org",
			"nom": "Sender name"
		},
		"output_key": "result"
	  }
	}
}

许可证

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