Asp.Net Core API网关Ocelot

首先，让我们简单了解下什么是API网关？

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。

其次，我们了解下Ocelot框架

Ocelot的目标是使用.NET运行微服务/面向服务架构，我们需要一个统一的入口进入我们的服务，提供监控、鉴权、负载均衡等机制，也可以通过编写中间件的形式，来扩展Ocelot的功能。  Ocelot是一堆特定顺序的中间件。

Ocelot框架内部集成了IdentityServer和Consul（服务注册发现），还引入了Polly来处理进行故障处理，关于Polly，可以在这篇博客中了解更多《已被.NET基金会认可的弹性和瞬态故障处理库Polly介绍》

Ocelot开源地址：https://github.com/TomPallister/Ocelot

接下来，我们就针对Ocelot的具体用法展开介绍。

这里使用的Ocelot版本为2.0,.Net Core版本2.0

1、搭建Asp.net Core WebApi项目，引用Ocelot.dll。

Nuget控制台，执行Ocelot安装。

PM>Install-Package Ocelot

　　

GET https://api.nuget.org/v3/registration3-gz-semver2/ocelot/index.json
  OK https://api.nuget.org/v3/registration3-gz-semver2/ocelot/index.json 104 毫秒
  GET https://api.nuget.org/v3/registration3-gz-semver2/ocelot/page/1.5.0-unstable0134/2.0.0.json
  OK https://api.nuget.org/v3/registration3-gz-semver2/ocelot/page/1.5.0-unstable0134/2.0.0.json 108 毫秒
正在还原 J:\Demo\RichCodeBox\APIGatewayApp\APIGatewayApp.csproj 的包...
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/ocelot/index.json
  OK https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/ocelot/index.json 476 毫秒
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/ocelot/2.0.0/ocelot.2.0.0.nupkg
  OK https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/ocelot/2.0.0/ocelot.2.0.0.nupkg 125 毫秒
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/identityserver4.accesstokenvalidation/index.json
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/cachemanager.core/index.json
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/cachemanager.microsoft.extensions.configuration/index.json
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/cachemanager.microsoft.extensions.logging/index.json
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/consul/index.json
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/polly/index.json
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/identityserver4/index.json
  OK https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/identityserver4.accesstokenvalidation/index.json 133 毫秒
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/identityserver4.accesstokenvalidation/2.1.0/identityserver4.accesstokenvalidation.2.1.0.nupkg
  OK https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/cachemanager.microsoft.extensions.logging/index.json 286 毫秒
  OK https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/polly/index.json 287 毫秒
  OK https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/identityserver4.accesstokenvalidation/2.1.0/identityserver4.accesstokenvalidation.2.1.0.nupkg 160 毫秒
  GET https://api.nuget.org/v3-flatcontainer/cachemanager.microsoft.extensions.logging/1.1.1/cachemanager.microsoft.extensions.logging.1.1.1.nupkg

　　2、修改Startup程序。

   /// <summary>
        ///
        /// </summary>
        /// <param name="environment"></param>
        public Startup(IHostingEnvironment environment)
        {
            var builder = new Microsoft.Extensions.Configuration.ConfigurationBuilder();
            builder.SetBasePath(environment.ContentRootPath)
                   .AddJsonFile("appsettings.json", false, reloadOnChange: true)
                   .AddJsonFile($"appsettings.{environment.EnvironmentName}.json", optional: false, reloadOnChange: true)
                   .AddJsonFile("configuration.json", optional: false, reloadOnChange: true)
                   .AddEnvironmentVariables();

            Configuration = builder.Build();
        }

　　

        /// <summary>
        ///modified:配置
        /// </summary>
        public IConfigurationRoot Configuration { get; }

        /// <summary>
        /// 配置服务
        /// </summary>
        /// <param name="services"></param>
        public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
        {
            Action<ConfigurationBuilderCachePart> settings = (x) =>
            {
                x.WithMicrosoftLogging(log =>
                {
                    log.AddConsole(LogLevel.Debug);

                }).WithDictionaryHandle();
            };
            services.AddOcelot(Configuration, settings);
            //services.AddMvc();
        }

        /// <summary>
        /// 配置Ocelot
        /// </summary>
        /// <param name="app"></param>
        /// <param name="env"></param>
        public async void Configure(IApplicationBuilder app, IHostingEnvironment env)
        {
            //if (env.IsDevelopment())
            //{
            //    app.UseDeveloperExceptionPage();
            //}
            await app.UseOcelot();
            //app.UseMvc();
        }
        /// <summary>
        /// 入口程序
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        public static void Main(string[] args)
        {
            IWebHostBuilder builder = new WebHostBuilder();
            builder.ConfigureServices(s =>
            {
                s.AddSingleton(builder);
            });
            builder.UseKestrel()
                   .UseContentRoot(Directory.GetCurrentDirectory())
                   .UseIISIntegration()
                   .UseStartup<Startup>()
                   .UseApplicationInsights();
            var host = builder.Build();
            host.Run();
        }

　　

3、配置Ocelot。

我们新建一个名为configuration的json文件，配置如下：

{
  "ReRoutes": [
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/api/values",
      "DownstreamScheme": "http",
      "DownstreamHost": "localhost",
      "DownstreamPort": 8801,
      "UpstreamPathTemplate": "/api/values",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ],
      "QoSOptions": {
        "ExceptionsAllowedBeforeBreaking": 3,
        "DurationOfBreak": 10,
        "TimeoutValue": 5000
      },
      "HttpHandlerOptions": {
        "AllowAutoRedirect": false,
        "UseCookieContainer": false
      },
      "AuthenticationOptions": {

      }
    },
    {
      "DownstreamPathTemplate": "/api/product",
      "DownstreamScheme": "http",
      "DownstreamPort": 8802,
      "DownstreamHost": "localhost",
      "UpstreamPathTemplate": "/api/product",
      "UpstreamHttpMethod": [ "Get" ],
      "QoSOptions": {
        "ExceptionsAllowedBeforeBreaking": 3,
        "DurationOfBreak": 10,
        "TimeoutValue": 5000
      },
      "AuthenticationOptions": {

      }
    }
  ],
  "GlobalConfiguration": {
    "RequestIdKey": "OcRequestId",
    "AdministrationPath": "/admin"
  }
}

　　

在这里，我们配置了两个服务，端口分别为8801和8802的。

Ocelot支持负载均衡（提供轮询、最少访问）。Ocelot大部分功能，都可以通过中间件来完成，也可以实现和重写中间件。

Ocelot原理非常简单，这里的配置文件，体现了上游请求和下游服务间的映射关系，你可以理解为，上游是客户端直接调用的URL ,下游，则是对应我们开发的服务。

4、新增两个WebApi项目，分别为APIUserServiec和APIProductService。

API服务	端口（Port）
APIUserServiec	8801
APIProductService	8802

解决方案如下：

5、配置VS启动端口：

依次类推，分别设置端口。

6、启动项目。

配置多个项目启动。

F5启动项目。

再通过API网关，访问商品服务：http://localhost:5000/api/product。

常见问题：

首次在启动API网关时，触发以下错误。

Sequence contains no matching element

根据错误详细信息，可知原因是由于系统调用AddIdentityServer方法时，触发异常。

刚开始，怀疑是配置文件configuration.json文件配置导致的，Ocelot2.0版，采用官方配置仍然触发该异常，由此排除这种可能。接下来，直接从github上克隆源代码，查看。

找到触发错误的地方，

private static void AddIdentityServer(this IServiceCollection services, IIdentityServerConfiguration identityServerConfiguration, IConfigurationRoot configurationRoot)
        {
            services.TryAddSingleton<IIdentityServerConfiguration>(identityServerConfiguration);
            services.TryAddSingleton<IHashMatcher, HashMatcher>();
            var identityServerBuilder = services
                .AddIdentityServer(o => {
                    o.IssuerUri = "Ocelot";
                })
                .AddInMemoryApiResources(Resources(identityServerConfiguration))
                .AddInMemoryClients(Client(identityServerConfiguration))
                .AddResourceOwnerValidator<OcelotResourceOwnerPasswordValidator>();

            //todo - refactor a method so we know why this is happening
            var whb = services.First(x => x.ServiceType == typeof(IWebHostBuilder));//这个地方触发了错误
            var urlFinder = new BaseUrlFinder((IWebHostBuilder)whb.ImplementationInstance);
            var baseSchemeUrlAndPort = urlFinder.Find();
            JwtSecurityTokenHandler.DefaultInboundClaimTypeMap.Clear();

            services.AddAuthentication(IdentityServerAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme)
                .AddIdentityServerAuthentication(o =>
                {
                    var adminPath = configurationRoot.GetValue("GlobalConfiguration:AdministrationPath", string.Empty);
                    o.Authority = baseSchemeUrlAndPort + adminPath;
                    o.ApiName = identityServerConfiguration.ApiName;
                    o.RequireHttpsMetadata = identityServerConfiguration.RequireHttps;
                    o.SupportedTokens = SupportedTokens.Both;
                    o.ApiSecret = identityServerConfiguration.ApiSecret;
                });

                //todo - refactor naming..
                if (string.IsNullOrEmpty(identityServerConfiguration.CredentialsSigningCertificateLocation) || string.IsNullOrEmpty(identityServerConfiguration.CredentialsSigningCertificatePassword))
                {
                    identityServerBuilder.AddDeveloperSigningCredential();
                }
                else
                {
                    //todo - refactor so calls method?
                    var cert = new X509Certificate2(identityServerConfiguration.CredentialsSigningCertificateLocation, identityServerConfiguration.CredentialsSigningCertificatePassword);
                    identityServerBuilder.AddSigningCredential(cert);
                }

var whb = services.First(x => x.ServiceType == typeof(IWebHostBuilder));

这就代码触发了错误，是由于表达式条件不成立，导致First发生异常，这就简单了，我们修改Main函数，

把这句代码：

 var builder = new WebHostBuilder();

改成：

IWebHostBuilder builder = new WebHostBuilder();

这样，就解决了问题，API网关启动成功。另外，官方例子https://github.com/TomPallister/Ocelot/blob/develop/test/Ocelot.ManualTest/Program.cs中，写法是正确的，大家自己写的时候，注意把IWebHostBuilder换成var会引发错误。

这样，使用Ocelot框架搭建API网关的工作已经完成，尝试通过访问API网关，来访问下游的服务。

此实例源码：https://gitee.com/lichaoqiang/RichCodeBox.git

欢迎大家一起研究探讨，开启你的微服务之路。