网关系统概述

本系统是一个基于Netty和Springboot 责任链模式 和 分布式服务治理的微服务网关，核心功能包括 负载均衡、请求鉴权、自定义请求处理、接口调用处理、结果包装、服务注册与发现、动态配置更新 等。系统通过 Redis 实现接口信息缓存、心跳状态同步，结合 JWT鉴权 与 安全组标识 完成权限校验，支持 HTTP/Dubbo 双协议封装与泛化调用。

在GitHub上查看项目地址

---

网关核心模块

• 功能：作为请求处理的核心入口，负责请求的完整生命周期管理。
• 子模块：
  • Netty处理链：基于Netty构建的高性能请求处理链，包含以下Handler：
    • AuthorizationHandler：JWT鉴权验证，结合安全组秘钥进行权限校验，使用Caffeine本地缓存提升性能
    • RateLimitHandler：分布式限流处理，支持全局、服务、接口、IP四级限流粒度
    • PreExecutorHandler：前置处理器编排，支持串行和并行执行自定义处理器
    • ExecutorHandler：执行器处理，根据请求类型选择HTTP或Dubbo连接并执行
    • PostExecutorHandler：后置处理器编排，处理响应结果
    • ResultHandler：结果封装处理，统一返回格式
  • 分布式限流器：支持两种限流模式：
    • DISTRIBUTED模式：纯分布式限流，使用Redis侧的令牌桶或滑动窗口算法
    • LOCAL_DISTRIBUTED模式：本地+分布式混合模式，批量从Redis获取令牌后在本地高性能限流
  • 负载均衡：基于NGINX负载均衡 + 权重策略分配请求到后端服务，支持动态配置更新。
  • 动态代理与 RPC 调用：创建动态代理对象，封装 HTTP/Dubbo 请求，对连接源进行包装存储，支持泛化调用（泛型参数传递）。
  • 配置订阅：通过Redis Pub/Sub订阅配置变更消息，实现限流配置、服务实例等的实时更新。

网关中心模块

• 功能：管理全局配置、服务注册与发现、接口信息同步、限流配置管理。
• 子模块：
  • 配置管理：动态加载并刷新 Redis/Nginx 配置，支持负载均衡策略更新。NGINX配置通过SSH远程管理（配置在application.yml的nginx.config.remote中）。
  • 限流配置管理：提供限流规则的创建、更新、删除、查询功能，支持实时推送配置到所有网关节点，实现动态限流策略调整。支持两种限流模式（DISTRIBUTED和LOCAL_DISTRIBUTED）和两种限流算法（TOKEN_BUCKET和SLIDING_WINDOW）。
  • 服务注册与发现：
    • 服务提供者通过 SDK 注册服务信息（URL、接口名、方法名、参数类型、是否鉴权、是否HTTP、HTTP类型）。
    • Redis 存储服务元数据（Key格式：heartbeat:server:服务名:地址 和 heartbeat:group:分组名:地址）。
    • 接口信息存储在Redis（Key格式：URL:服务名:接口路径）。
  • 心跳与续约：
    • 服务启动时主动注册，后续定期发送心跳续约（间隔 15 秒，过期时间 30 秒）。
    • 网关中心定时任务每15秒发送心跳请求（通过Redis Pub/Sub的heartBeat频道）。
    • Redis Key 过期自动触发服务下线（通过监听__keyevent@*__:expired事件），避免僵尸节点。
  • 接口拉取与同步：服务提供者通过SDK上传接口信息到网关中心，网关中心同步到Redis，网关核心从Redis加载接口元数据。

SDK 模块

• 功能：提供服务提供者使用的 SDK，简化服务注册与调用。
• 子模块：
  • 服务注册 SDK（server-find-sdk）：
    • 自动加载配置，扫描 @ApiInterface 和 @ApiMethod 注解
    • 解析接口元数据（URL、方法名、参数类型等）
    • 支持 HTTP 和 Dubbo 双协议注册
    • 自动上传接口信息到网关中心
    • 定期发送心跳续约，维持服务在线状态
  • 请求调用 SDK（server-send-sdk）：
    • 提供 GatewayClient 便捷调用网关接口
    • 支持 GET、POST、PUT、DELETE 等 HTTP 方法
    • 自动处理 JWT 鉴权和安全认证
    • 支持请求参数和请求体的灵活传递
    • 统一处理响应结果和异常

Redis 消息订阅与事件通知

• 功能：实现分布式事件驱动，确保网关与服务提供者的实时通信。
• 子模块：
  • 消息订阅：监听 Redis 通道，接收服务上下线、配置变更等事件：
    • service-launched：服务启动/刷新本地缓存通知
    • heartBeat：心跳请求通知
    • rate-limit-config-update：限流配置更新通知
    • __keyevent@*__:expired：Redis Key过期事件（用于服务下线检测）
  • 事件处理：
    • 服务下线事件：监听Redis Key过期事件，自动标记服务离线状态，更新NGINX配置。
    • 配置变更事件：网关核心订阅限流配置更新消息，动态更新本地限流器配置。
    • 心跳事件：网关核心订阅心跳消息，触发服务实例状态检查。
  • 全局唯一 ID 生成：使用Snowflake算法生成分布式唯一ID（通过UniqueIdUtil工具类）。

数据库与持久化

• 功能：存储网关核心数据，支持高可用与快速查询。
• 子模块：
  • 接口信息：存储接口的 URL、方法、参数、安全组等元数据。
  • 服务注册：记录服务提供者的地址、心跳时间、接口映射关系。
  • 限流配置：存储限流规则（限流类型、目标、阈值、策略等），支持动态配置和实时生效。
  • 配置管理：存储网关全局配置（如NGINX地址、负载均衡权重等等）。