网关系列之一：浅析SpringCloudGateway负载均衡实现

前言

心血来潮准备写一个网关项目，同时写一些文档心得来提升自己。几年前接触过api网关项目，当时感觉通过SCG改造得比较粗糙，但总的来说通过SCG网关比较符合我现在的想法：解决一些负载均衡、权限控制及静态资源解析等问题就能得到一个类似Nginx的轮子。

调试负载均衡

首先从配置文件定义一条负载均衡的路由，类似如下：

spring:
  cloud:
    discovery:
      client:
        simple:
          instances:
            test-service:
              - uri: http://localhost:8081
              - uri: http://localhost:8083
    gateway:
      routes:
        - id: route1
          uri: lb://test-service
          predicates:
            - YiFu=true,default

这里自定义了一个YIFU的路由断言工厂，让请求包进入该条路由，同时向负载均衡器提供了两个下游服务8081、8083。

DispatcherHandler 和SpringMVC一样可以看作一个比较底层入口的调度者，经过调试发现它先调用了RouterFunctionMapping组件，这个组件代理routeFunction 默认为空，直接返回，接着调用 RequestMappingHandlerMapping ，这个应该对应WebFlux的Controller中的@RequestMapping注解的入口处理，然后调用到 RoutePredicateHandlerMapping 路由断言处理，这里应该是路由代理的入口。

在启动服务时，RoutePredicateHandlerMapping默认注入，有关路由的FilteringWebHandler，及路由对象，请求达到时，根据路由进行断言，从而进入路由的代理过程

其中，FilteringWebHandler 中代理了11个Filter ，其中就包含了实现负载均衡的重要组件：ReactiveLoadBalancerClientFilter

路由到ReactiveLoadBalancerClientFilter时，首先URI判定是否需要负载均衡， 如果不需要直接跳过Filter，如果需要负载均衡，会通过LoadBalancerClientFactory来初始化以serviceId为名的应用上下文，以此扫描出配Configuration配置来实例化负载均衡器，如下图，第一次从LoadBalancerClientFactory getInstances 方法初始化上下文并实例化相关Bean

其中 实例化默认的负载均衡的组件为RoundRobinLoadBalancer

通过RoundRobinLoadBalancer注入的 serviceInstanceListSingletonSupplier 来获取下游服务实例，可以看到这个supplier由DiscoveryClientServiceInstanceListSupplier被CachingServiceInstanceListSupplier包裹，从而具备缓存服务实例的功能。

当缓存中没有实例，则通过DiscoveryClientServiceInstanceListSupplierget 获取

而DiscoveryClientServiceInstanceListSupplier最终引用了SimpleReactiveDiscoveryClient来获取实例。

总结

通过上面的负载均衡分析，学习到了一些spring的启动加载顺序，上下文初始化，懒加载，看似很简单的一块功能，放在我面前肯定不会考虑这么多，总结出下的负载均衡过程下图：

下一篇试着自定义实现下这个过程，将服务实例发现动态化管理。