微服务架构基础之API网关

在微服务架构中，API网关是核心的基础服务之一。在微服务流行之前，API网关已经在很多架构中扮演重要的角色，尤其是开放平台，此时的API网关是系统的统一入口，肩负了很多的业务责任，比如限流、计费等功能。而在微服务架构中，API网关可能往往需要兼顾内部和外部的所有微服务，承担更多的职责。

什么是API网关

简单说，API网关是微服务架构中的指路人与守护者。首先，她会提供最基本的路由服务，将调用转发到上游服务。其次，作为一个入口，还可以进行认证、鉴权、限流等操作，对上游服务保护。所以说，有了API网关，就可以做到“一夫当关，万夫莫开”。

一般的电商系统中， API网关位于订单服务和商品服务之前，所有外部的调用者（手机端和电脑Web端）都会先走网关，再进入具体的后端业务服务中。

为什么需要API网关

大多数Java工程师，都对Spring AOP有所了解，在实际开发中，使用面向切面编程在完成一些功能时，可以让代码的侵入性更小，实现更加优雅。而在微服务架构中，API网关可以给整个微服务增加面向切面编程的能力。

在API网关上，可以做到：

安全相关：认证、鉴权、IP黑白名单
流控
集成服务发现
日志和审计
动态路由

在架构设计上，有了API网关也可以让整个架构更加灵活，很多业务系统，可能涉及到两套API，一套给自己的系统使用，一套给第三方使用，此时，就可以使用API网关进行分流。使用单独的API网关服务给第三方调用者，同时也可以针对第三方者做一些特殊的业务逻辑处理。

由于API网关在整个架构系统中位置特别重要，而且承受巨大的压力。所以，高性能和高可用都需要考虑。比较常用的做法是在网关的前面，加上负载均衡，这样，网关既能水平扩展，又能保证高可用。

API网关的三种使用场景

OpenAPI。企业需要将自身数据、能力等作为开发平台向外开放，通常会以REST的方式向外提供，最好的例子就是淘宝开放平台、腾讯公司的QQ开放平台、微信开放平台。OpenAPI开放平台必然涉及到客户应用的接入、API权限的管理、调度次数管理等，必然会有一个统一的入口进行管理，这正是API网关可以发挥作用的时候。
微服务网关。微服务的概念最早再2012年提出，在Martin Fowler的大力推广下，微服务在2014年后得到了大力发展。在微服务架构中，有一个组件必不可少，就是微服务网关，微服务网关处理了负载均衡、缓存、路由、访问控制、服务代理、监控、日志等。API网关在微服务架构中正是以微服务网关的身份存在。
API服务管理平台。上述的微服务架构对企业来说有可能实施上是困难的，企业有很多遗留系统，要全部抽取为微服务器改动太大，对企业来说成本太高。但是由于不同系统间存在大量的API服务互相调用，因此需要对系统间服务调用进行管理，清晰地看到各系统调用关系，对系统间调用进行监控等。API网关可以解决这些问题，我们可以认为如果没有大规模的实施微服务架构，那么对企业来说微服务网关就是企业API服务管理平台。

API网关在企业整体架构中的地位

一个企业随着信息系统复杂度的提高，必然出现外部合作伙伴应用、企业自身的公网应用、企业内网应用等，在架构上应该将这三种应用区别开，三种应用的安排级别、访问方式也不一样。因此在我的设计中将这三种应用分别用不同的网关进行API管理，分别是：API网关（OpenAPI合伙伙伴应用）、API网关（内部应用）、API网关（内部公网应用）。

企业中如何应用API网关

对于OpenAPI使用的API网关来说，一般合作伙伴要以应用的形式接入到OpenAPI平台，合作伙伴需要到 OpenAPI平台申请应用。因此在OpenAPI网关之外，需要有一个面向合作伙伴的使用的平台用于合作伙伴，这就要求OpenAPI网关需要提供API给这个用户平台进行访问。如下架构:

当然如果是在简单的场景下，可能并不需要提供一个面向合作伙伴的门户，只需要由公司的运营人员直接添加合作伙伴应用id/密钥等，这种情况下也就不需要合作伙伴门户子系统。
对于内网的API网关，在起到的作用上来说可以认为是微服务网关，也可以认为是内网的API服务治理平台。当企业将所有的应用使用微服务的架构管理起来，那么API网关就起到了微服务网关的作用。而当企业只是将系统与系统之间的调用使用rest api的方式进行访问时使用API网关对调用进行管理，那么API网关起到的就是API服务治理的作用。架构参考如下：
对于公司内部公网应用（如APP、公司的网站），如果管理上比较细致，在架构上是可能由独立的API网关来处理这部分内部公网应用，如果想比较简单的处理，也可以是使用面向合作伙伴的API网关。如果使用独立的API网关，有以下的好处：

面向合作伙伴和面向公司主体业务的优先级不一样，不同的API网关可以做到业务影响的隔离。
内部API使用的管理流程和面向合作伙伴的管理流程可能不一样。
内部的API在功能扩展等方面的需求一般会大于OpenAPI对于功能的要求。

基于以上的分析，如果公司有能力，那么还是建议分开使用合作伙伴OPEN API网关和内部公网应用网关。