用开源API网关实现可伸缩API

API 网关是一个单一节点，提供对 API调用入口

。网关聚合了所请求的服务，并相应传回合适的响应信息。

为了令你的 API 网关有效地工作，设计一个可靠、高效且简洁地 API 至关重要。

本文介绍一种设计风格，但只要你理解其中的重点内容，它就能解决你的相关问题。

由 API 主导的方法

API 主导的方法是将 API 置于应用程序和它们需要访问的业务能力之间的通信核心，从而在所有数字通道上一致地交付无缝功能。API 主导的连接是指使用一种可重用、且设计得当的 API 来连接数据和应用程序的方法。

API 主导的架构

API 主导的架构是一种架构方法，它着眼于实现重用 API 的最佳方式。它能解决以下问题：

保护 API，使外界无法在未授权情况下访问 API
确保应用程序能找到正确的 API 端点
限制对 API 的请求次数，从而确保持续的可用性
支持持续集成、测试、生命周期管理、监控、运维等等
防止错误在栈间传播
对 API 的实时监测和分析
实现可伸缩和灵活的业务能力（例如支持微服务架构）

API 资源路由

实现一个 API 网关，把它作为与所有服务通信的单一入口点，意味着使用者只需要知道 URL 就能使用 API。将请求路由到相应的服务端点，并执行相应的功能是 API 网关的职责。

由于客户端应用程序不需要从多个 HTTP 端点调用功能，这个办法就减少了 API 使用者的操作复杂度。对每个服务来说，也不需实现一个单独的层级去实现认证、授权、节流和速度限制。大多数API 网关，如开源的 Apache APISIX，已经包含了这些核心功能。

API 基于内容的路由

基于内容的路由机制也使用 API 网关根据请求的内容进行路由调用。例如，一个请求可能是基于 HTTP 请求的头部内容或消息体被路由，而不只基于它的目标 URI。

考虑这样一个场景：为了将负载在多个数据库实例间均分，需要对数据库进行分区。当记录总数较大，单个数据库实例难以管理负载时，常常会用这个办法。

还有一个更好的办法，就是把记录在多个数据库实例间分散开来。然后你实现多个服务，每个不同的数据库都有一个服务，把一个 API 网关作为访问所有服务的唯一入口。然后，你可以配置你的 API 网关，根据从 HTTP 头或有效载荷中获得的密钥，将调用路由到相应的服务。

通常使用 DNS 流量管理服务和 API 网关，针对该区域的负载均衡器解析子域名，定位到距离最近的网关。

API 聚合器

这项技术对多个服务执行操作（例如查询），并向客户端服务以单个 HTTP 响应的形式返回结果。API 聚合器使用 API 网关在服务器端代表使用者来执行这项工作，而非让客户端程序多次调用 API。

假定你有一款移动端 APP，对不同的 API 发起多次调用。这增加了客户端代码的复杂性，导致网络资源的过度使用，而且由于延迟性，用户体验也不好。网关可以接收所有需要的信息，可以要求认证和验证，并理解来自每个 API 的数据结构。它也可以传递响应的有效载荷，因此它们也会作为一个用户需要的统一负载传回移动端。

API 集中认证

在这种设计中，API 网关就是一个集中式认证网关。作为一个认证者，API 网关在 HTTP 请求头中查找访问凭据（例如不记名的令牌）。然后它借助于身份验证提供方执行验证凭据的业务逻辑。

使用 API 网关的集中式身份验证能解决很多问题。它完全取代了应用程序中的用户管理模块，通过对来自客户端应用程序的身份验证请求的快速响应来提高性能。Apache APISIX 提供了一系列插件，支持不同的 API 网关认证方法。

API 错误处理

由于各种原因，API 服务可能会出错。在这种情况下，API 服务需要有一定的弹性，来应对可预见的错误。你也希望确保弹性机制能正常工作。弹性机制包括错误处理代码、断路器、健康检查、回退、冗余等等。新式的 API 网关支持各种常见错误处理功能，包括自动重试和超时设置。

API 网关作为一个协调器，它会根据各方面情况来决定如何管理流量、将负载均衡发送到一个健康的节点，还能快速失败。当有异常状况，它也会向你发出警示。API 网关也保证路由和其他网络级组件能协同将请求传给 API 进程。它能帮助你在早期检测出问题，并修复问题。网关的错误注入机制（类似于 Apache APISIX 使用的那种）可用于测试应用程序或微服务 API 在各种错误发生时的弹性。

API 版本管理

版本管理是指定义和运行多个并发的 API 版本的功能。这点也很重要，因为 API 是随着时间推移不断改进的。如果能对 API 的并发版本进行管理，那么 API 使用者就可以较快地切换到新的版本。这也意味着较老的版本可以被废弃并最终退役。API 也跟其他应用程序类似，无论是开发新功能还是进行错误修复，都存在演变的过程。