API网关原理

1、API网关介绍 
API网关是一个服务器，是系统的唯一入口。从面向对象设计的角度看，它与外观模式类似。API网关封装了系统内部架构，为每个客户端提供一个定制的API。它可能还具有其它职责，如身份验证、监控、负载均衡、缓存、请求分片与管理、静态响应处理。 
API网关方式的核心要点是，所有的客户端和消费端都通过统一的网关接入微服务，在网关层处理所有的非业务功能。通常，网关也是提供REST/HTTP的访问API。服务端通过API-GW注册和管理服务。 
2、融入架构 

API网关负责服务请求路由、组合及协议转换。客户端的所有请求都首先经过API网关，然后由它将请求路由到合适的微服务。API网管经常会通过调用多个微服务并合并结果来处理一个请求。它可以在Web协议（如HTTP与WebSocket）与内部使用的非Web友好协议之间转换。 
API网关还能为每个客户端提供一个定制的API。通常，它会向移动客户端暴露一个粗粒度的API。例如，考虑下产品详情的场景。API网关可以提供一个端点（/productdetails?productid=xxx），使移动客户端可以通过一个请求获取所有的产品详情。API网关通过调用各个服务（产品信息、推荐、评论等等）并合并结果来处理请求。 
3、API的优缺点 
使用API网关的最大优点是，它封装了应用程序的内部结构。客户端只需要同网关交互，而不必调用特定的服务。API网关为每一类客户端提供了特定的API。这减少了客户端与应用程序间的交互次数，还简化了客户端代码。 
API网关也有一些不足，它增加了一个我们必须开发、部署和维护的高可用组件。为了暴露每个微服务的端点，开发人员必须更新API网关。API网关的更新过程要尽可能地简单，这很重要。否则，为了更新网关，开发人员将不得不排队等待。不过，虽然有这些不足，但对于大多数现实世界的应用程序而言，使用API网关是合理的。 
4、服务调用 
基于微服务的应用程序是一个分布式系统，必须使用一种进程间通信机制。有两种类型的进程间通信机制可供选择。一种是使用异步的、基于消息传递的机制。有些实现使用诸如JMS或AMQP那样的消息代理，而其它的实现则没有代理，服务间直接通信。另一种进程间通信类型是诸如HTTP或Thrift那样的同步机制。通常，一个系统会同时使用异步和同步两种类型。它甚至还可能使用同一类型的多种实现。总之，API网关需要支持多种通信机制。 
5、服务发现 
API网关需要知道它与之通信的每个微服务的位置（IP地址和端口）。在传统的应用程序中，或许可以硬连线这个位置，但在现代的、基于云的微服务应用程序中，这并不是一个容易解决的问题。基础设施服务（如消息代理）通常会有一个静态位置，可以通过OS环境变量指定。但是，确定一个应用程序服务的位置没有这么简单。应用程序服务的位置是动态分配的。而且，单个服务的一组实例也会随着自动扩展或升级而动态变化。总之，像系统中的其它服务客户端一样，API网关需要使用系统的服务发现机制，可以是服务器端发现，也可以是客户端发现。 
6、问题记录 
在实现API网关时，还有一个问题需要处理，就是局部失败的问题。该问题在所有的分布式系统中都会出现，无论什么时候，当一个服务调用另一个响应慢或不可用的服务，就会出现这个问题。API网关永远不能因为无限期地等待下游服务而阻塞。不过，如何处理失败取决于特定的场景以及哪个服务失败。例如，在产品详情场景下，如果推荐服务无响应，那么API网关应该向客户端返回产品详情的其它内容，因为它们对用户依然有用。推荐内容可以为空，也可以，比如说，用一个固定的TOP 10列表取代。不过，如果产品信息服务无响应，那么API网关应该向客户端返回一个错误信息。 
如果缓存数据可用，那么API网关还可以返回缓存数据。例如，由于产品价格不经常变化，所以如果价格服务不可用，API网关可以返回缓存的价格数据。数据可以由API网关自己缓存，也可以存储在像Redis或Memcached那样的外部缓存中。通过返回默认数据或者缓存数据，API网关可以确保系统故障不影响用户的体验。 
7、API目录管理 
当需要编辑某个API的定义时，如果该API已经发布，对定义的修改不会对线上产生影响，定义修改后需要再次发布才能把修改后的定义同步到线上环境。 
当想要删除某个API，如果该API已经发布，则不允许直接删除API定义，需要先将API下线，然后删除。 
提供了复制定义的功能。可以从测试环境/线上环境复制线上的定义覆盖当前的最新定义，然后重新点击编辑进行修改。