API 网关选型及包含 BFF 的架构设计

一背景介绍

下图是我从网络上找到的一个微服务架构的简单架构图，如图可见 API Gateway 在其中起到一个承上启下的作用，是关键组件。

图片来源于网络

在更通用的场景下我们会使用 NGINX 这样的软件做前置，用来处理SLB负载均衡过来的流量，作用是反向代理、集群负载均衡、转发、日志收集等功能。

然后再将 NGINX 的请求 proxy 到 API Gateway 做统一网关处理。

在上面的这个场景下 API Gateway 可以包含以下功能：

安全
限流
缓存
熔断
重试
负载
反向路由
认证、鉴权
日志收集和监控
其他

熟悉 NGINX 的朋友应该可以看出来，上面列出的这些功能和 NGINX 的部分功能是重合的，不过由于架构结构不同，在上面我提到的场景中，即 NGINX 在前 API gateway 在后的结构中，他们两者关注的维度也不一样，所以即使有重合也正常。

二架构调整

下图是我基于云原生微服务架构设计的架构图其中前端流量是通过 SLB -> NGINX -> API Gateway 再到具体服务。

三 java技术栈的 API Gateway 选型

由于后端采用java 的 spring cloud 开发的，所以在语言一致性上更倾向 java 语言开发的组件。如上图虽然在 API Gateway 的位置上写的是 spring cloud gateway，然而也可以采用像 zuul、zuul2 这些同样是 java 语言开发的组件。对于具体 zuul 和 spring gateway的选型，是这样考虑的：

Spring Cloud Gateway 的性能比 Zuul 好基本上已经是业界公认的了，实际上，Spring Cloud Gateway 官方也发布过一个性能测试，这里节选如下数据：

Spring Cloud Gateway 构建于 Spring 5+，基于 Spring Boot 2.x 响应式的、非阻塞式的 API。同时，它支持 websockets，和 Spring 框架紧密集成。从目前来看，gateway替代zuul是趋势。基于以上这些，综合考虑在架构中使用Spring Cloud Gateway。

四非java技术栈的 API Gateway 选型

现代 API Gateway 越来越需要或者流行可编程网关了。上面介绍的都是基于 java 语言开发的可编程的 API Gateway。下面我们来聊聊非 java 语言开发的网关。从前面的架构图上看，我们完全可以将 NGINX 和 API Gateway 合并起来，他们的功能的重合点自然消除了，也能降低架构的复杂性和运维成本。

NGINX 是一款优秀的软件，然而它在动态性方面的不足导致不太灵活，后面出现的 OpenResty、tengine 这些基于NGINX 和 Lua 的软件在动态性、灵活方面有本质上的改善，加上基于Lua脚本和插件，可以实现所谓的可编程。

市面上基于OpenResty 以 API Gateway 为应用场景的应用软件有 Kong、APISIX、tyk 等。以下是CNCFland scape 的一个概览

比较了一下 NGING 和 KONG

经过考虑，在架构上，后期有可能将 NGINX、Spring Cloud Gateway 替换成KONG 或其他软件。

比较了一下，目前最火的应用是Kong，另一个国产的 APISIX 趋势也是很猛，且他们的技术栈雷同，所以我在选型上找到了APISIX的作者做的对比：

从 API 网关核心功能点来看，两者均已覆盖：

更详细的比较：

通过性能测试可以看到，在不开启插件的情况下，Apache APISIX 的性能（QPS 和延迟）是 Kong 的2倍，但开启了两个常用插件后，性能就是 Kong 的十倍了。

无论从性能、可用性、可编程代码量等各个维度APISIX都是非常优秀的，目前唯一担心的就是这种早期项目没有太多大规模应用实践，如果上生产还是有风险，可在测试环境调研，并等待有更多生产实践作为依据。当然如果架构师认为风险并不大，且经过了测试调研也是可以上的。