springboot服务代理 springboot做代理分发服务+代理鉴权的实现过程

时间:2021-01-22 我是鳄鱼头领人气:0

还原背景

大家都做过b-s架构的应用，也就是基于浏览器的软件应用。现在呢有个场景就是FE端也就是前端工程是前后端分离的，采用主流的前端框架VUE编写。服务端采用的是springBoot架构。

现在有另外一个服务也需要与前端页面交互，但是由于之前前端与服务端1交互时有鉴权与登录体系逻辑控制以及分布式session存储逻辑都在服务1中，没有把认证流程放到网关。所以新服务与前端交互则不想再重复编写一套鉴权认证逻辑。最终想通过服务1进行一个代理把前端固定的请求转发到新加的服务2上。

怎么实现

思路：客户端发送请求，由代理服务端通过匹配请求内容，然后在作为代理去访问真实的服务器，最后由真实的服务器将响应返回给代理，代理再返回给浏览器。

技术：说道反向代理，可能首先想到的就是nginx。不过在我们的需求中，对于转发过程有更多需求：

需要操作session，根据session的取值决定转发行为
需要修改Http报文，增加Header或是QueryString

第一点决定了我们的实现必定是基于Servlet的。springboot提供的ProxyServlet就可以满足我们的要求，ProxyServlet直接继承自HttpServlet，采用异步的方式调用内部服务器，因此效率上不会有什么问题，并且各种可重载的函数也提供了比较强大的定制机制。

实现过程

引入依赖

<dependency>
  <groupId>org.mitre.dsmiley.httpproxy</groupId>
  <artifactId>smiley-http-proxy-servlet</artifactId>
  <version>1.11</version>
</dependency>

构建一个配置类

@Configuration
public class ProxyServletConfiguration {
 
 private final static String REPORT_URL = "/newReport_proxy/*";
 
 @Bean
 public ServletRegistrationBean proxyServletRegistration() {
  List<String> list = new ArrayList<>();
  list.add(REPORT_URL); //如果需要匹配多个url则定义好放到list中即可
  ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean();
  registrationBean.setServlet(new ThreeProxyServlet());
  registrationBean.setUrlMappings(list);
  //设置默认网址以及参数
  Map<String, String> params = ImmutableMap.of("targetUri", "null", "log", "true");
  registrationBean.setInitParameters(params);
  return registrationBean;
 }
}

编写代理逻辑

public class ThreeProxyServlet extends ProxyServlet {
 
 private static final long serialVersionUID = -9125871545605920837L;
 
 private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ThreeProxyServlet.class);
 public String proxyHttpAddr;
 public String proxyName;
 
 private ResourceBundle bundle =null;
 @Override
 public void init() throws ServletException {
  bundle = ResourceBundle.getBundle("prop");
  super.init();
 }
 
 @Override
 protected void service(HttpServletRequest servletRequest, HttpServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
 
  // 初始切换路径
  String requestURI = servletRequest.getRequestURI();
  proxyName = requestURI.split("/")[2];
  //根据name匹配域名到properties文件中获取
  proxyHttpAddr = bundle.getString(proxyName);
 
  String url = proxyHttpAddr;
  if (servletRequest.getAttribute(ATTR_TARGET_URI) == null) {
   servletRequest.setAttribute(ATTR_TARGET_URI, url);
  }
 
  if (servletRequest.getAttribute(ATTR_TARGET_HOST) == null) {
   URL trueUrl = new URL(url);
   servletRequest.setAttribute(ATTR_TARGET_HOST, new HttpHost(trueUrl.getHost(), trueUrl.getPort(), trueUrl.getProtocol()));
  }
 
  String method = servletRequest.getMethod();
  // 替换多余路径
  String proxyRequestUri = this.rewriteUrlFromRequest(servletRequest);
 
  Object proxyRequest;
  if (servletRequest.getHeader("Content-Length") == null && servletRequest.getHeader("Transfer-Encoding") == null) {
   proxyRequest = new BasicHttpRequest(method, proxyRequestUri);
  } else {
   proxyRequest = this.newProxyRequestWithEntity(method, proxyRequestUri, servletRequest);
  }
 
  this.copyRequestHeaders(servletRequest, (HttpRequest)proxyRequest);
  setXForwardedForHeader(servletRequest, (HttpRequest)proxyRequest);
  HttpResponse proxyResponse = null;
  try {
   proxyResponse = this.doExecute(servletRequest, servletResponse, (HttpRequest)proxyRequest);
   int statusCode = proxyResponse.getStatusLine().getStatusCode();
   servletResponse.setStatus(statusCode, proxyResponse.getStatusLine().getReasonPhrase());
   this.copyResponseHeaders(proxyResponse, servletRequest, servletResponse);
   if (statusCode == 304) {
    servletResponse.setIntHeader("Content-Length", 0);
   } else {
    this.copyResponseEntity(proxyResponse, servletResponse, (HttpRequest)proxyRequest, servletRequest);
   }
  } catch (Exception var11) {
   this.handleRequestException((HttpRequest)proxyRequest, var11);
  } finally {
   if (proxyResponse != null) {
    EntityUtils.consumeQuietly(proxyResponse.getEntity());
   }
 
  }
 }
 
 @Override
 protected HttpResponse doExecute(HttpServletRequest servletRequest, HttpServletResponse servletResponse, HttpRequest proxyRequest) throws IOException {
  HttpResponse response = null;
  // 拦截校验 可自定义token过滤
  //String token = servletRequest.getHeader("ex_proxy_token");
  // 代理服务鉴权逻辑
  this.getAuthString(proxyName,servletRequest,proxyRequest);
  //执行代理转发
  try {
   response = super.doExecute(servletRequest, servletResponse, proxyRequest);
  } catch (IOException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  return response;
 }
}

增加一个properties配置文件

上边的配置简单介绍一下，对于/newReport_proxy/* 这样的写法，意思就是当你的请求路径以newReport_proxy 开头，比如http://localhost:8080/newReport_proxy/test/get1 这样的路径，它请求的真实路径是https://www.baidu.com/test/get1 。主要就是将newReport_proxy 替换成对应的被代理路径而已，* 的意思就是实际请求代理项目中接口的路径，这种配置对get 、post 请求都有效。

遇到问题

按如上配置，在执行代理转发的时候需要对转发的代理服务器的接口进行鉴权，具体鉴权方案调用就是 "this.getAuthString(proxyName,servletRequest,proxyRequest);”这段代码。代理服务的鉴权逻辑根据入参+token值之后按算法计算一个值，之后进行放到header中传递。那么这就遇到了一个问题，就是当前端采用requestBody的方式进行调用请求时服务1进行代理转发的时候会出现错误：

一直卡在执行 doExecute()方法。一顿操作debug后定位到一个点，也就是最后进行触发进行执行代理服务调用的点：

在上图位置抛了异常，上图中i的值为-1，说明这个sessionBuffer中没有数据了，读取不到了所以返回了-1。那么这个sessionBuffer是个什么东西呢？这个东西翻译过来指的是会话输入缓冲区，会阻塞连接。与InputStream类相似，也提供读取文本行的方法。也就是通过这个类将对应请求的数据流发送给目标服务。这个位置出错说明这个要发送的数据流没有了，那么在什么时候将请求的数据流信息给弄没了呢？那就是我们加点鉴权逻辑，鉴权逻辑需要获取requestBody中的参数，去该参数是从request对象中通过流读取的。这个问题我们也见过通常情况下，HttpServletRequst 中的 body 内容只会读取一次,但是可能某些情境下可能会读取多次,由于 body 内容是以流的形式存在,所以第一次读取完成后,第二次就无法读取了,一个典型的场景就是 Filter 在校验完成 body 的内容后,业务方法就无法继续读取流了，导致解析报错。

最终实现

思路：用装饰器来修饰一下 request,使其可以包装读取的内容,供多次读取。其实spring boot提供了一个简单的封装器ContentCachingRequestWrapper，从源码上看这个封装器并不实用，没有封装http的底层流ServletInputStream信息，所以在这个场景下还是不能重复获取对应的流信息。

参照ContentCachingRequestWrapper类实现一个stream缓存

public class CacheStreamHttpRequest extends HttpServletRequestWrapper {
 private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(CacheStreamHttpRequest.class);
 private final ByteArrayOutputStream cachedContent;
 private Map<String, String[]> cachedForm;
 
 @Nullable
 private ServletInputStream inputStream;
 
 public CacheStreamHttpRequest(HttpServletRequest request) {
  super(request);
  this.cachedContent = new ByteArrayOutputStream();
  this.cachedForm = new HashMap<>();
  cacheData();
 }
 
 @Override
 public ServletInputStream getInputStream() throws IOException {
  this.inputStream = new RepeatReadInputStream(cachedContent.toByteArray());
  return this.inputStream;
 }
 
 @Override
 public String getCharacterEncoding() {
  String enc = super.getCharacterEncoding();
  return (enc != null ? enc : WebUtils.DEFAULT_CHARACTER_ENCODING);
 }
 
 @Override
 public BufferedReader getReader() throws IOException {
   return new BufferedReader(new InputStreamReader(getInputStream(), getCharacterEncoding()));
 }
 
 @Override
 public String getParameter(String name) {
  String value = null;
  if (isFormPost()) {
   String[] values = cachedForm.get(name);
   if (null != values && values.length > 0) {
    value = values[0];
   }
  }
 
  if (StringUtils.isEmpty(value)) {
   value = super.getParameter(name);
  }
 
  return value;
 }
 
 @Override
 public Map<String, String[]> getParameterMap() {
  if (isFormPost() && !CollectionUtils.sizeIsEmpty(cachedForm)) {
   return cachedForm;
  }
 
  return super.getParameterMap();
 }
 
 @Override
 public Enumeration<String> getParameterNames() {
  if (isFormPost() && !CollectionUtils.sizeIsEmpty(cachedForm)) {
   return Collections.enumeration(cachedForm.keySet());
  }
 
  return super.getParameterNames();
 }
 
 @Override
 public String[] getParameterValues(String name) {
  if (isFormPost() && !CollectionUtils.sizeIsEmpty(cachedForm)) {
   return cachedForm.get(name);
  }
 
  return super.getParameterValues(name);
 }
 
 private void cacheData() {
  try {
   if (isFormPost()) {
    this.cachedForm = super.getParameterMap();
   } else {
    ServletInputStream inputStream = super.getInputStream();
    IOUtils.copy(inputStream, this.cachedContent);
   }
  } catch (IOException e) {
   LOGGER.warn("[RepeatReadHttpRequest:cacheData], error: {}", e.getMessage());
  }
 
 }
 
 private boolean isFormPost() {
  String contentType = getContentType();
  return (contentType != null &&
    (contentType.contains(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED_VALUE) ||
      contentType.contains(MediaType.MULTIPART_FORM_DATA_VALUE)) &&
    HttpMethod.POST.matches(getMethod()));
 }
 
 private static class RepeatReadInputStream extends ServletInputStream {
  private final ByteArrayInputStream inputStream;
 
  public RepeatReadInputStream(byte[] bytes) {
   this.inputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
  }
 
  @Override
  public int read() throws IOException {
   return this.inputStream.read();
  }
 
  @Override
  public int readLine(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
   return this.inputStream.read(b, off, len);
  }
 
  @Override
  public boolean isFinished() {
   return this.inputStream.available() == 0;
  }
 
  @Override
  public boolean isReady() {
   return true;
  }
 
  @Override
  public void setReadListener(ReadListener listener) {
 
  }
 }
}

如上类核心逻辑是通过cacheData() 方法进行将 request对象缓存，存储到ByteArrayOutputStream类中，当在调用request对象获取getInputStream()方法时从ByteArrayOutputStream类中写回InputStream核心代码：

 @Override
 public ServletInputStream getInputStream() throws IOException {
  this.inputStream = new RepeatReadInputStream(cachedContent.toByteArray());
  return this.inputStream;
 }

使用这个封装后的request时需要配合Filter对原有的request进行替换，注册Filter并在调用链中将原有的request换成该封装类。代码：

//chain.doFilter(request, response); 
//换掉原来的request对象 用new RepeatReadHttpRequest((HttpServletRequest) request) 因为后者流中由缓存拦截器httprequest替换 可重复获取inputstream
chain.doFilter(new RepeatReadHttpRequest((HttpServletRequest) request), response);

这样就解决了服务代理分发+代理服务鉴权一套逻辑。

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