快上车！使用 Node.js 搭建一个 API 网关

Bertha 。 2023-01-17 10:47 145阅读 0赞

外部客户端访问微服务架构中的服务时，服务端会对认证和传输有一些常见的要求。API 网关提供共享层来处理服务协议之间的差异，并满足特定客户端（如桌面浏览器、移动设备和老系统）的要求。

## 微服务和消费者 ##

微服务是面向服务的架构，团队可以独立设计、开发和发布应用程序。它允许在系统各个层面上的技术多样性，团队可以在给定的技术难题中使用最佳语言、数据库、协议和传输层，从而受益。例如，一个团队可以使用 `HTTP REST` 上的 JSON，而另一个团队可以使用 `HTTP/2` 上的 gRPC 或 RabbitMQ 等消息代理。

在某些情况下使用不同的数据序列化和协议可能是强大的，但要使用我们的产品的客户可能有不同的需求。该问题也可能发生在具有同质技术栈的系统中，因为客户可以从桌面浏览器通过移动设备和游戏机到遗留系统。一个客户可能期望 XML 格式，而另一个客户可能希望 JSON 。在许多情况下，你需要同时支持它们。

当客户想要使用你的微服务时，你可以面对的另一个挑战来自于通用的**共享逻辑**（如身份验证），因为你不想在所有服务中重新实现相同的事情。

总结：我们不想在我们的微服务架构中实现我们的内部服务，以支持多个客户端并可以重复使用相同的逻辑。这就是 API 网关出现的原因，其作为共享层来处理服务协议之间的差异并满足特定客户端的要求。

## 什么是 API 网关？ ##

API 网关是微服务架构中的一种服务，它为客户端提供共享层和 API，以便与内部服务进行通信。API 网关可以进行路由请求、转换协议、聚合数据以及实现共享逻辑，如认证和速率限制器。

你可以将 API 网关视为我们的微服务世界的入口点。

我们的系统可以有一个或多个 API 网关，具体取决于客户的需求。例如，我们可以为桌面浏览器、移动应用程序和公共 API 提供单独的网关。

![bc3c6a3a53e128e46b8aeefb6dec38bc.png][]API 网关作为微服务的切入点

### Node.js 用于前端团队的 API 网关 ###

由于 API 网关为客户端应用程序（如浏览器）提供了功能，它可以由负责开发前端应用程序的团队实施和管理。

这也意味着用哪种语言实现 API Gateway 应由负责特定客户的团队选择。由于 JavaScript 是开发浏览器应用程序的主要语言，即使你的微服务架构以不同的语言开发，Node.js 也可以成为实现 API 网关的绝佳选择。

Netflix 成功地使用 Node.js API 网关及其 Java 后端来支持广泛的客户端 ，如果想要了解更多关于它们的方法，可以看看这篇文章 The "Paved Road" PaaS for Microservices at Netflix

![ac5b478111f8fe9099ba4109f528dfba.png][]

## API 网关功能 ##

我们之前讨论过，可以将通用共享逻辑放入你的 API 网关，本节将介绍最常见的网关职责。

### 路由和版本控制 ###

我们将 API网关定义为你的微服务的入口点。在网关服务中，你可以指定从客户端路由到特定服务的路由请求。甚至可以通过路由处理版本或更改后端接口，而公开的接口可以保持不变。你还可以在你的API网关中定义与多个服务配合的新端点。

![61466f78287075697a3997017aaae065.png][]API 网关作为微服务入口点

### 网关设计的进化 ###

API网关方法可以帮助你**分解整体应用程序**。在大多数情况下，作为微服务端，重构系统并不是一个好主意，而且也是不可能的，因为我们需要在过渡期间为业务提供功能。

在这种情况下，我们可以将代理或 API 网关置于我们的整体应用程序之前，将新功能作为微服务实现，并将新端点路由到新服务，同时通过原有的路由服务旧端点。这样以后，我们也可以通过将原有功能转变为新服务来分解整体。

通过渐进式设计，我们可以从整体架构平稳过渡到微服务。

![9d73099b750cf088cd1b5fe6262de36a.png][]

### 认证方式 ###

大多数微服务基础架构都需要处理身份验证。将身份验证之类的**共享逻辑**放入API网关可以帮助你**缩小服务的体积**并**专注管理域**。

在微服务架构中，你可以通过网络配置将服务保留在DMZ（保护区）中，并通过API网关将其**公开**给客户端。该网关还可以处理多种身份验证方法，例如，你可以同时支持基于cookie和token的身份验证。

![db08121e62b26c3f51e688ebb5f05f68.png][] 具有认证功能的 API 网关

### 数据汇总 ###

在微服务体系结构中，可能会发生客户端需要不同聚合级别的数据的情况，例如对各种微服务中产生的数据实体进行非规范化。在这种情况下，我们可以使用我们的API网关来解决这些依赖关系并从多个服务中收集数据。

在下图中，你可以看到API 网关 如何合并用户和信用信息，并作为一条数据返回给客户端。请注意，它们由不同的微服务拥有和管理。

![af3aaa646a4a33c8640ab064341358d1.png][]

### 序列化格式转换 ###

我们可能需要支持具有**不同数据序列化格式**要求的客户端。想象一下这种情况：我们的微服务使用JSON，但是我们的一位客户只能使用XML API。在这种情况下，我们可以在API网关中将JSON转换为XML，而不是在所有微服务中去实现。

![c63a8841af5c43f60a07049aee060989.png][]

### 协议转换 ###

微服务架构允许**多语言协议传输**从而获得不同技术的好处。但是，大多数客户端仅支持一种协议。在这种情况下，我们需要为客户端转换服务协议。

API 网关还可以处理客户端和微服务器之间的协议转换。

在下一张图片中，你可以看到客户端希望通过 HTTP REST 进行的所有通信，而内部的微服务使用 gRPC 和 GraphQL 。

![f9b05a9010bc27ee34d68834972afabe.png][]

### 限速和缓存 ###

在前面的例子中，你可以看到我们可以把通用的共享逻辑（如身份验证）放在 API 网关中。除了身份验证之外，你还可以在 API 网关中实现速率限制，缓存以及各种可靠性功能。

### 超负荷的 API 网关 ###

实现API网关时，应避免将非通用逻辑（例如特定领域的数据转换）放入网关。服务应始终对其**数据域**拥有**完全所有权**。构建一个超负荷的API网关，让微服务团队来控制，这违背了微服务的理念。

这就是为什么你应该谨慎使用API网关中的数据聚合的原因，使用起来可能功能强大，但也应避免的特定于域的数据转换或规则处理逻辑。

始终为你的 API 网关定义**明确的责任**，并且只包括其中的通用共享逻辑。

## Node.js API 网关 ##

当你希望在 API 网关中执行简单的操作，比如将请求路由到特定服务，你可以使用像 nginx 这样的反向代理。但在某些时候，你可能需要实现一般代理不支持的逻辑。在这种情况下，你可以在 Node.js 中实现自己的 API 网关。

在 Node.js 中，你可以使用 `http-proxy` 软件包简单地代理对特定服务的请求，也可以使用更多丰富功能的 `express-gateway` 来创建 API 网关。

在我们的第一个 API 网关示例中，我们在将代码委托给 user 服务之前验证请求。

const express = require('express')
        const httpProxy = require('express-http-proxy')
        const app = express()
    
        const userServiceProxy = httpProxy('https://user-service')
    
        // 身份认证
        app.use((req, res, next) => {
          // TODO: 身份认证逻辑
          next()
        })
    
        // 代理请求
        app.get('/users/:userId', (req, res, next) => {
          userServiceProxy(req, res, next)
        })

另一种示例可能是在你的 API 网关中发出新的请求，并将响应返回给客户端：

const express = require('express')
        const request = require('request-promise-native')
        const app = express()
    
        // 解决: GET /users/me
        app.get('/users/me', async (req, res) => {
          const userId = req.session.userId
          const uri = `https://user-service/users/${userId}`
          const user = await request(uri)
          res.json(user)
        })

### Node.js API 网关总结 ###

API 网关提供了一个共享层，以通过微服务架构来满足客户需求。它有助于保持你的服务小而专注。你可以将不同的通用逻辑放入你的 API 网关，但是你应该避免API网关的过度使用，因为很多逻辑可以从服务团队中获得控制。

> 译文：Building an API Gateway using Node.js
> 
> 地址：https://blog.risingstack.com/building-an-api-gateway-using-nodejs/

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