Ocelot API网关的实现剖析

在微软Tech Summit 2017 大会上和大家分享了一门课程《.NET Core 在腾讯财付通的企业级应用开发实践》，其中重点是基于ASP.NET Core打造可扩展的高性能企业级API网关，以开源的API网关Ocelot为基础结合自己的业务特性，当天课程只有40分钟，有很多内容都没有展开，接下来就用一篇小文章来聊下Ocelot 的实现原理，大家在使用的过程中也可以一起来贡献。总体来说这是一个ASP.NET Core 高级编程的内容，之前在公众号里已经发过不少各位朋友写的文章，今天都会在这篇文章中引用，让你进一步深入学习。

我在github上的地址https://github.com/geffzhang 欢迎互粉，Ocelot在github的地址 https://github.com/TomPallister/Ocelot ，非常给力的是在课程当天完成了.NET Core 2.0的升级，升级过程请看https://github.com/TomPallister/Ocelot/issues/114 。昨天我花了半小时就把我的另外一个POC项目Nanofabric https://github.com/geffzhang/NanoFabric 升级到了.NET Core 2.0, 这个POC项目也是我的分享的项目的原型，可以这么说.NET Core 2.0 8月份正式发布，经过3 个月时间的发展，社区生态已经都已经做好了准备，开发新项目可以采用.NET Core 2，Ocelot 是一个集成社区中众多优秀开源项目的代表。

业务的飞速发展，产生的非常多的对外的服务接口，分散在组织的各个地方需要进行统一的管理，而且我们的环境是linux和windows的混合环境，我们的目标是统一在公司的Linux环境，.NET Core对于.NET 技术团队来说是一个非常棒的技术，而且.NET Core本身的架构非常好，性能就更好了。

这里列出了Ocelot目前支持的特性:

Routing
- 用户可以指定上游请求之间的映射，并将其转发到下游服务上的不同URL。
Service Discovery
- Ocelot可以查看你的服务发现，并找到它应该转发下游请求的服务。它可以在这些服务之间进行负载平衡。.
Authentication using IdentityServer
- 您可以将端点标记为已认证，并使用IdentityServer承载标记对您的用户进行身份验证.
Authorisation using Claims
- 如果使用 bearer tokens, 可以使用 claims 标记特定 endpoints是授权的
Claims Transformation
- Ocelot提供了一种语法来转换给下游请求，并将声明数据添加到标题，URL参数，其他声明等等
Quality of service
- Retries, circuit breaker, timeouts etc.
Request / Correlation Ids
Caching
Logging
Custom Middleware

更详细的内容参看文档 https://github.com/TomPallister/Ocelot/wiki

上面介绍了Ocelot的功能特性，接下来我们进入介绍Ocelot 的实现原理剖析，核心是是ASP.NET Core Middleware 以及 ASP.NET Core DependencyInjection：

ASP.NET Core 传统的ASP.NET 在架构上有很大的改进，更加的模块化，下图形象的说明了他们之间区别，Application 和 Middleware 是平等的，比如ASP.NET Core MVC也是一个Middleware，通过Middleware这样的结构我们非常容易的扩展我们的应用程序。

Ocelot就是使用Middleware来完成网关的所有功能，每个小功能就是一个Middleware，具体可以看代码 https://github.com/TomPallister/Ocelot/blob/develop/src/Ocelot/Middleware/OcelotMiddlewareExtensions.cs，Ocelot 是如何把各个Middleware串起来协同完成一个API网关的功能。 asp.net core 非常巧妙的设计，把Middleware抽象成了一个委托RequestDelegate, ASP.NET Core 的每个 Request 都会经过每个所注册的 Middleware，Response 也是逐一回传，以先进后出的方式处理每一个封包：

具体内容参考： ASP.NET Core HTTP 管道中的那些事儿和如何一秒钟从头构建一个 ASP.NET Core 中间件，我们在Middleware的编程过程中需要关注HttpContext 以及管道的注册者和构建者 ApplicationBuilder。

ASP.NET Core 使用了大量的 DI (Dependency Injection) 设计，同样我们在Ocelot的设计中也使用了大量的DI设计，具体参看源码https://github.com/TomPallister/Ocelot/blob/develop/src/Ocelot/DependencyInjection/ServiceCollectionExtensions.cs