如何使用Golang实现一个API网关

你是否也存在过这样的需求，想要公开一个接口到网络上。但是还得加点权限，否则被人乱调用就不好了。这个权限验证的过程，最好越简单越好，可能只是对比两个字符串相等就够了。一般情况下我们遇到这种需要，就是在函数实现或者添加一个全局的拦截器就够了。但是还是需要自己来写那部分虽然简单但是很啰嗦的代码。那么存不存在一种方式，让我只管写我的代码就完了，鉴权的事情交给其他人来做呢？

OpenAPI 一般情况下，就是允许企业内部提供对外接口的项目。你只管写你的接口，然后，在我这里注册一下，我来负责你的调用权限判定，如果他没有权限，我就告诉他没有权限，如果他存在权限，我就转调一下你的接口，然后把结果返回给他。其实情景是相似的，我们可以把这段需求抽象，然后做一个配置文件版的开放接口。

想做这件事情，其实Golang是一个非常不错的选择，首先，Golang对于这种转调的操作非常友好，甚至于，Golang语言本身就提供了一个反向代理的实现，我们可以直接使用Golang的原始框架就完全够用。
在简单分析一下我们的需求，其实很简单，监听的某一段Path之后，先判断有没有权限，没有权限，直接回写结果，有权限交给反向代理来实现，轻松方便。既然是这样，我们需要定义一下，路径转发的规则。

比如说我们尝试给这个接口添加一个，当然这只是其中一个接口，我们应该要支持好多个接口

http://api.qingyunke.com/api.php?key=free&appid=0&msg=hello%20world.

在他进入到我们的系统中的时候看上去可能是这样的。
http://localhost:5000/jiqiren/api.php?key=free&appid=0&msg=hello%20world.

所以，在我们的配置里边也应该是支持多个节点配置的。

{
  "upstreams": [
    {
      "upstream": "http://api.qingyunke.com",
      "path": "/jiqieren/",
      "trim_path": true,
      "is_auth": true
    }
  ],
  ...
}

upstreams:上游服务器

upstream：上游服务器地址

path：路径，如果以斜线结尾的话代表拦截所有以 /jiqiren/开头的链接

trim_path:剔除路径，因为上游服务器中其实并不包含 /jiqiren/ 这段的，所以要踢掉这块

is_auth:是否是授权链接

其实至此的上游的链接已经配置好了，下面我们来配置一下授权相关的配置。现在我实现的这个版本里边允许同时存在多个授权类型。满足任何一个即可进行接口的调用。我们先简单配置一个bearer的版本。

{
 ...
  "auth_items": {
    "Bearer": {
      "oauth_type": "BearerConfig",
      "configs": {
        "file": "bearer.json"
      }
    }
  }
}

Bearer 对应的Model的意思是说，要引用配置文件的类型，对应的文件是 bearer.json

对应的文件内容如下

{
  "GnPIymAqtPEodx2di0cS9o1GP9QEM2N2-Ur_5ggvANwSKRewH2DLmw": {
    "interfaces": [
      "/jiqieren/api.php"
    ],
    "headers": {
      "TenantId": ""
    }
  }
}

其实就是一个Key对应了他能调用那些接口，还有他给上游服务器传递那些信息。因为Token的其实一般不光是能不能调用，同时他还代表了某一个服务，或者说某一个使用者，对应的，我们可以将这些信息，放到请求头中传递给上游服务器。就可以做到虽然上游服务器，并不知道Token但是上游服务器知道谁能够调用它。

下面我们来说一下这个项目是如何实现的。其实，整个功能简单的描述起来就是一个带了Token解析、鉴权的反向代理。但是本质上他还是一个反向代理，我们可以直接使用Golang自带的反向代理。

核心代码如下。

package main

import (
    "./Configs"
    "./Server"
    "encoding/json"
    "flag"
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "log"
    "net/http"
    "net/http/httputil"
    "net/url"
    "os"
    "strings"
)

func main() {
    var port int
    var config string

    flag.IntVar(&port, "port", , "server port")
    flag.StringVar(&config, "config", "", "mapping config")

    flag.Parse()

    if config == "" {
        log.Fatal("not found config")
    }

    if fileExist(config) == false {
        log.Fatal("not found config file")
    }

    data, err := ioutil.ReadFile(config)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    var configInstance Configs.Config
    err = json.Unmarshal(data, &configInstance)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    auths := make(map[string]Server.IAuthInterface)

    if configInstance.AuthItems != nil {
        for name, configItem := range configInstance.AuthItems {
            auth_item := Server.GetAuthFactoryInstance().CreateAuthInstance(configItem.OAuthType)

            if auth_item == nil {
                continue
            }

            auth_item.InitWithConfig(configItem.Configs)
            auths[strings.ToLower(name)] = auth_item
            log.Println(name, configItem)
        }
    }

    for i := ; i < len(configInstance.Upstreams); i++ {
        up := configInstance.Upstreams[i]
        u, err := url.Parse(up.Upstream)

        log.Printf("{%s} => {%s}\r\n", up.Application, up.Upstream)

        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }

        rp := httputil.NewSingleHostReverseProxy(u)

        http.HandleFunc(up.Application, func(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {
            o_path := request.URL.Path

            if up.UpHost != "" {
                request.Host = up.UpHost
            } else {
                request.Host = u.Host
            }

            if up.TrimApplication {
                request.URL.Path = strings.TrimPrefix(request.URL.Path, up.Application)
            }

            if up.IsAuth {
                auth_value := request.Header.Get("Authorization")
                if auth_value == "" {
                    writeUnAuthorized(writer)
                    return
                }

                sp_index := strings.Index(auth_value, " ")
                auth_type := auth_value[:sp_index]
                auth_token := auth_value[sp_index+:]

                if auth_instance, ok := auths[strings.ToLower(auth_type)]; ok {
                    err, headers := auth_instance.GetAuthInfo(auth_token, o_path)
                    if err != nil {
                        writeUnAuthorized(writer)
                    } else {
                        if headers != nil {
                            for k, v := range headers {
                                request.Header.Add(k, v)
                            }
                        }
                        rp.ServeHTTP(writer, request)
                    }
                } else {
                    writeUnsupportedAuthType(writer)
                }
            } else {
                rp.ServeHTTP(writer, request)
            }
        })
    }

    log.Printf("http server start on :%d\r\n", port)
    http.ListenAndServe(fmt.Sprintf(":%d", port), nil)
    log.Println("finsh")
}

func writeUnsupportedAuthType(writer http.ResponseWriter) () {
    writer.Header().Add("Content-Type", "Application/json")
    writer.WriteHeader(http.StatusBadRequest)
    writer.Write([]byte("{\"status\":\"unsupported authorization\"}"))
}

func writeUnAuthorized(writer http.ResponseWriter) {
    writer.Header().Add("Content-Type", "Application/json")
    writer.WriteHeader(http.StatusUnauthorized)
    writer.Write([]byte("{\"status\":\"un-authorized\"}"))
}

func fileExist(filename string) bool {
    _, err := os.Stat(filename)
    return err == nil || os.IsExist(err)
}

最核心的代码不足150行，简单点说就是，在反向代理中间加上了鉴权的逻辑。当然鉴权的逻辑，我做了一层抽象，现在是通过配置文件来进行动态修改的。

package Server

import (
    "log"
    "strings"
)

type IAuthInterface interface {
    GetAuthInfo(token string, url string) (err error, headers map[string]string)
    InitWithConfig(config map[string]string)
}

type AuthFactory struct {
}

var auth_factory_instance AuthFactory

func init() {
    auth_factory_instance = AuthFactory{}
}

func GetAuthFactoryInstance() *AuthFactory {
    return &auth_factory_instance
}

func (this *AuthFactory) CreateAuthInstance(t string) IAuthInterface {
    if strings.ToLower(t) == "bearer" {
        return &BeareAuth{}
    }

    if strings.ToLower(t) == "bearerconfig" {
        return &BearerConfigAuth{}
    }

    log.Fatalf("%s 是不支持的类型 \r\n", t)
    return nil
}

package Server

import (
    "encoding/json"
    "errors"
    "io/ioutil"
    "log"
)

type BearerConfigItem struct {
    Headers    map[string]string `json:"headers"`
    Interfaces []string          `json:"interfaces"`
}

type BearerConfigAuth struct {
    Configs map[string]*BearerConfigItem // token =》 config item
}

func (this *BearerConfigAuth) GetAuthInfo(token string, url string) (err error, headers map[string]string) {
    configItem := this.Configs[token]
    if configItem == nil {
        err = errors.New("not found token")
        return
    }

    if IndexOf(configItem.Interfaces, url) == - {
        err = errors.New("un-authorized")
        return
    }

    headers = make(map[string]string)
    for k, v := range configItem.Headers {
        headers[k] = v
    }

    return
}

func (this *BearerConfigAuth) InitWithConfig(config map[string]string) {
    cFile := config["file"]
    if cFile == "" {
        return
    }

    data, err := ioutil.ReadFile(cFile)
    if err != nil {
        log.Panic(err)
    }

    var m map[string]*BearerConfigItem

    //this.Configs = make(map[string]*BearerConfigItem)
    err = json.Unmarshal(data, &m)
    if err != nil {
        log.Panic(err)
    }

    this.Configs = m
}

func IndexOf(array []string, item string) int {
    for i := ; i < len(array); i++ {
        if array[i] == item {
            return i
        }
    }

    return -
}

当然了，其实这个只适合内部简单使用，并不适合对外的真实的OpenAPI，因为Token现在太死了，Token应该是另外一个系统（鉴权中心）里边的处理的。包括企业自建应用的信息创建、Token的兑换、刷新等等。并且，不光是业务逻辑，还有非常强烈的性能要求，毕竟OpenAPI可以说是一个企业公开接口的门户了，跟这种软件打交道，性能也不能差了（我们公司这边我们团队也做了这么一个系统，鉴权接口可以单机1W QPS，响应时间4ms），当然也是要花费不少心思的。

最后，这个项目已经开源了，给大家做个简单的参考。

https://gitee.com/anxin1225/OpenAPI.GO