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MSA

[MSA] API Gateway - 머리부터 발끝까지(2)

by 코리늬 2021. 1. 15.

API Gateway개념

 

[MSA] API Gateway - 머리부터 발끝까지(1)

회고 글에서 적었듯이 올해는 MSA에 대해서 공부를 해보려한다. 그 중에 첫번째로 API Gateway에 대해 공부를 해보자. API Gateway란? MSA는 간단하게 말해서 Monolithic 구조의 서비스를 여러개의 서비스로

n1tjrgns.tistory.com

 

간단한 API Gateway 구축하기

환경

JAVA : 8

SpringBoot : 2.2.5 (글 작성 시점 Spring Cloud Gateway Generally Available 버전)

Gradle : 6.7.1

IDE : Intellij

  • 여러 프로젝트를 관리해야 하기 때문에 멀티모듈로 시도해보았다.

 

build.gradle

plugins {
    id 'org.springframework.boot' version '2.2.5.RELEASE' //spring cloud gateway에서 사용하는 ga(Generally Available)
    id 'io.spring.dependency-management' version '1.0.9.RELEASE'
    id 'java'
}



configurations {
    compileOnly {
        extendsFrom annotationProcessor
    }
}

repositories {
    mavenCentral()
}



//전체에 적용하고 싶다면 allprojects를 사용하면 된다.
//내부 모듈에만 적용하고 싶다면 subprojects
//allprojects와 subprojects에는 plugins를 쓸 수 없어 apply plugin을 사용해야 한다.
allprojects {
    apply plugin : 'java'
    apply plugin : 'org.springframework.boot'
    apply plugin : 'io.spring.dependency-management'

    group = 'com.msa'
    version = '0.0.1-SNAPSHOT'
    sourceCompatibility = '1.8'

    repositories {
        mavenCentral()
    }

    dependencies {
        //spring cloud gateway를 위한 라이브러리
        compile group: 'org.springframework.cloud', name: 'spring-cloud-starter-gateway', version: '2.2.5.RELEASE'

        // netflix에서 Circuit Breaker Pattern을 구현한 라이브러리리
        compile group: 'org.springframework.cloud', name: 'spring-cloud-starter-netflix-hystrix', version: '2.2.5.RELEASE'

        compileOnly 'org.projectlombok:lombok'
        annotationProcessor 'org.projectlombok:lombok'
    }

}

test {
    useJUnitPlatform()
}

 

application.yml

Spring Cloud Gateway는 크게 3 부분으로 구성된다.

Route : 특정 Request에 대한 목적 URI / predicates와 하나 이상의 filter로 구성된다.

Predicate : 일치하는 조건을 나타냄 / path 또는 request header에 특정 값을 포함될 수 있다.

filter : Spring WebFilter의 인스턴스 / before, after 작업으로 요청이나 응답에 대한 작업을 수행할 수 있다.

아래 설정은 Gateway에 대한 설정이다.

server:
  port: 8080

---
spring:
  cloud:
    gateway:
      default-filters: # 공통 필터
        - name: GlobalFilter
          args:
            baseMessage: Spring Cloud Gateway GlobalFilter
            preLogger: true
            postLogger: true
      routes: #라우팅 설정/ client1, client2 총 두 개의 마이크로 서비스 라우팅
        - id: client1   #조건부에 따라서 http://localhost:8080/client1/ 이 호출된다면 http://localhost:8081/client1/ 서비스가 호출된다.
          uri: http://localhost:8081/
          predicates:
            - Path=/client1/**
          filters: # 각 서비스 호출 전 호출되는 필터
            - name: Client1Filter
              args:
                baseMessage: Spring Cloud Gateway Client1Filter
                preLogger: true
                postLogger: true
        - id: client2
          uri: http://localhost:8082/
          predicates:
            - Path=/client2/**
          filters:
            - name: Client2Filter
              args:
                baseMessage: Spring Cloud Gateway Client2Filter
                preLogger: true
                postLogger: true

#게이트웨이 프로세스 추적
logging:
  level:
    org.springframework.cloud.gateway: DEBUG
    reactor.netty.http.client: DEBUG

API가 gateway를 타게된다면, 공통 filter를 거치고 라우팅 설정에 따라서 URI와 적합한 predicates에 맞게 라우팅되게된다.

그 후 각각에 해당하는 개별 filter 설정을 거치게된다.


 

CommonFilter

Filter 어떠한 방식으로 요청/응답에 대한 작업을 할지 구현을 해주어야한다.

@Slf4j
@Component
public class CommonFilter extends AbstractGatewayFilterFactory<CommonFilter.ConfigField> {

    public CommonFilter(){
        super(ConfigField.class);
    }

    //application.yml에 filter args 인자값에 대한 생성자를 생성해줘야한다.
    @Getter @Setter
    public static class ConfigField{
        private String baseMessage; //로그 항목에 포함될 사용자 지정 메세지
        private boolean preLogger; //요청을 전달하기 전 필터 기록여부를 나타내는 플래그
        private boolean postLogger; //프록시 된 서비스에서 응답을 받은 후 필터 기록여부를 나타내는 플래그
    }

    @Override
    public GatewayFilter apply(ConfigField configField) {
        ...
    }
}

AbstractGatewayFilterFactory

  • Gateway를 구현하기 위해서, GatewayFilterFactory를 구현해야하는데, 이때 사용하는 추상 클래스다.좀 더 세분화 된 사용자 지정 filter 작업을 할 수 있다.

AbstractGatewayFilterFactory의 apply 메소드를 오버라이딩해 어떠한 내용을 적용시킬지 보면,

    @Override
    public GatewayFilter apply(ConfigField configField) {
        return ((exchange, chain) -> {
            log.info("CommonFilter :"+ configField.toString());
            log.info("CommonFilter Message : "+ configField.getBaseMessage());

            if (configField.isPreLogger()){
                log.info("CommonFilter START : " + exchange.getRequest());
            }
            return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() ->{
                if (configField.isPostLogger()){
                    log.info("CommonFilter END : " + exchange.getResponse());
                }
            }));
        });
    }

return문의 exchange가 실제 요청/응답에 대한 값을 담고 있어서 이를 활용해 구현을 하게된다.

요청에 대한 작업 : (exchange, chain) -> {}

응답에 대한 작업 : Mono.fromRunnable(() -> {})

CommonFilter, Client1Filter, Client2Filter 모두 동일한 방식으로 구현했다.


 

BeforeFilter

이전 글에서 filter 작업에 우선 순위를 부여할 수 있고, batch처럼 before, after 작업을 할 수 있다고 공부했다.

어떻게?

@Slf4j
@Component
public class BeforeFilter implements GlobalFilter {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        log.info("Global Before Filter executed");
        return chain.filter(exchange); 

    }
}    

GlobalFilter를 상속받아 Mono<Void> filter 메소드를 구현하게되면 사전 작업을 수행.

 

PostFilter

@Slf4j
@Configuration
public class PostFilter {

    @Bean
    public GlobalFilter postGlobalFilter() {
        return (exchange, chain) -> {
            return chain.filter(exchange)
                    .then(Mono.fromRunnable(() -> {
                        log.info("Global Post Filter executed");
                    }));
        };
    }
}

Mono.fromRunnable() 을 사용해 after 작업을 수행할 수 있다.

어라 위에서 했던거랑 비슷한데?

그렇다. 2가지 방식을 묶어서 CommonFilter에 작성한 방식처럼 사용할 수 있다.


 

우선순위

filter 우선순위는 생각보다 간단하다.

Ordered 라는 인터페이스를 상속받아 getOrder 함수를 구현해주면 된다. (숫자가 작을수록 우선순위가 높다.)

또는 클래스 상단에 @Order(1) 과 같이 어노테이션으로도 제어가 가능하다.

BeforeOrderedFilter

@Slf4j
@Component
public class BeforeOrderedFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        log.info("Order number -1 BeforeOrderedFilter "); //before 로직
        return chain.filter(exchange)
                .then(Mono.fromRunnable(() -> {
                    log.info("BeforeOrderedFilter END "); //after 로직
                }));
    }

    //우선순위
    @Override
    public int getOrder() {
        return -1;
    }
}

위에서 작성한 BeforeFilter 클래스가 그 다음 필터 역할로 올 수 있도록 Ordered를 추가해보자

BeforeFilter

@Slf4j
@Component
public class BeforeFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        log.info("Global Before Filter executed");
        return chain.filter(exchange)
                .then(Mono.fromRunnable(() -> {
                    log.info("BeforeFilter END "); //after 로직
                }));
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

 

이제 어플리케이션을 실행시킨 후 호출을 하게 되면 어떤 순서로 동작할까?

실제로 동작 시켜보기 전에 한 번 예측해보자.

 

localhost:8080/client1/ping 을 호출해보도록 하겠다.

gateway에 대한 로그를 설정해두었기 때문에 보다 자세하게 확인이 가능하다.

client1에 매칭이 되었고, 요청정보에 담긴 Exchange 정보와 route 될 정보 등등에 대한 정보를 확인할 수 있다.

BeforeOrderedFilter - BeforeFilter - CommonFilter - ClientFilter

우선순위를 가진 필터 - 공통 필터 - 개별 필터의 순서대로 적용이 잘 된것을 확인할 수 있다.

 

마지막 해당 Controller는 아직 구현을 하지 않아서 에러가 발생하였다.

다음에는 Client1을 구현해보자.

 

참고

https://spring.io/projects/spring-cloud-gateway

https://www.baeldung.com/spring-cloud-custom-gateway-filters

https://medium.com/@niral22/spring-cloud-gateway-tutorial-5311ddd59816

 

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