Welcome to YARP - 5.压缩、缓存
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[*]2.1 - 配置文件（Configuration Files）
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Welcome to YARP - 6.压缩、缓存
Welcome to YARP - 7.健康检查
Welcome to YARP - 8.分布式跟踪
介绍
网关的 缓存和 压缩是常见的性能优化手段 ，用于提高系统的响应速度和降低网络传输的开销。
YARP 的 缓存 和 压缩 其实也是 .NET 本身的功能。只需要配置 .NET 本身的缓存和压缩功能即可。
缓存
缓存的主要目的是优化性能、提高效率，减少对后端服务的负担。 我们可以对
频繁请求的静态数据或不经常更改的数据 进行 API 缓存，从而降低对后端服务的请求次数，提高响应速度，减轻后端服务的负载。
也可以对 静态资源 缓存 如：css、js、图像等，从而 加速页面加载速度，减轻服务器压力，提高用户体验。 等等。
基于 HTTP 的响应缓存
用于缓存的主 HTTP 标头是 Cache-Control，它用于指定缓存指令。 当请求从客户端到达服务器以及响应从服务器返回客户端时，这些指令控制缓存行为。 请求和响应在代理服务器之间移动，并且代理服务器还必须符合 HTTP 1.1 缓存规范。
Cache-Control通用消息头字段，被用于在 http 请求和响应中，通过指定指令来实现缓存机制。缓存指令是单向的，这意味着在请求中设置的指令，不一定被包含在响应中。
要使用缓存，请求头中必须携带 Cache-Control 标头。同时响应头中也要做相应的设置。
下表中显示了常用 Cache-Control 指令
指令操作public缓存可以存储响应。private响应不得由共享缓存存储。 专用缓存可以存储和重用响应。max-age客户端不接受期限大于指定秒数的响应。 示例：max-age=60（60 秒），max-age=2592000（1 个月）no-cache请求时：缓存不能使用存储的响应来满足请求。 源服务器重新生成客户端的响应，中间件更新其缓存中存储的响应。响应时：响应不得用于未经源服务器验证的后续请求。no-store请求时：缓存不得存储请求。响应时：缓存不得存储任何部分的响应。相应的我们也要添加响应缓存中间件：
若要测试响应缓存，请使用 Fiddler、Postman 或其他可以显式设置请求标头的工具。显式设置上述的请求标头。
配置中间件
在 中 Program.cs ，将响应缓存中间件服务 AddResponseCaching 添加到服务集合中，并将应用配置为将中间件与 UseResponseCaching 扩展方法一起使用。 UseResponseCaching 将中间件添加到请求处理管道中：
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddReverseProxy()//添加ReverseProxy相关服务到DI
.LoadFromConfig(builder.Configuration.GetSection("ReverseProxy"));//从配置文件中加载ReverseProxy的设置
builder.Services.AddResponseCaching(options =>
{
options.UseCaseSensitivePaths = false; //确定是否将响应缓存在区分大小写的路径上。
options.SizeLimit = options.SizeLimit * 10; // 响应缓存中间件的大小限制（以字节为单位） 1G
});
var app = builder.Build();
if (app.Environment.IsDevelopment())
{
app.UseSwagger();
app.UseSwaggerUI();
}
// 使用 CORS 中间件时，必须在 UseResponseCaching 之前调用 UseCors。
// app.UseCors();
app.UseRouting();
// 拦截请求并判断 请求头中是否包含 CacheControl 标头，如果没有则加上缓存标头
app.Use(async (context, next) =>
{
var header = context.Request.Headers;
var cacheControl = header.CacheControl;
if (!string.IsNullOrEmpty(header.CacheControl))
{
header.CacheControl = new Microsoft.Extensions.Primitives.StringValues("max-age");
}
await next(context);
});
app.UseResponseCaching();
app.Use(async (context, next) =>
{
context.Response.GetTypedHeaders().CacheControl =
new Microsoft.Net.Http.Headers.CacheControlHeaderValue()
{
Public = true,
MaxAge = TimeSpan.FromSeconds(10)
};
context.Response.Headers = new string[] { "Accept-Encoding" };
await next(context);
});
app.MapReverseProxy();
app.MapGet("/", () => DateTime.Now.ToLongTimeString());
app.Run();以上示例中：
[*]Cache-Control：缓存可缓存响应长达10秒。
[*]Vary：将中间件配置为仅当后续请求的 Accept-Encoding 标头与原始请求头匹配时才提供缓存的响应。
app.Use(async (context, next) =>
{
var header = context.Request.Headers;
var cacheControl = header.CacheControl;
if (!string.IsNullOrEmpty(header.CacheControl))
{
header.CacheControl = new Microsoft.Extensions.Primitives.StringValues("max-age");
}
await next(context);});
可以看到我们先设置了 请求头的 缓存标头，如果 没有此 设置，几乎所有浏览器（标头值）都会发送 CacheControl：no-cache 或其他值，强制执行非缓存页面请求，这会导致 ResponseCachingMiddleware 实现忽略此请求（忽略缓存）并将其传递到服务器以检索数据。 如果你用 postman 或者 fiddle则可以主动这只CacheControl标头值为上述说的那几种。
上述示例中我们先 添加了 YARP 服务，然后添加了 AddResponseCaching 响应的缓存服务，然后拦截了请求并设置缓存标头，再开启了 UseResponseCaching() 响应缓存中间件。接下来设置了 [响应头的标头值]( ASP.NET Core 中的响应缓存中间件 | Microsoft Learn )，最后开启了 代理 中间件。源码已上传GitHub.
压缩
网络带宽是一种有限资源。 减小响应大小通常可显著提高应用的响应速度。 减小有效负载大小的一种方式是压缩应用的响应。 但是 YARP 默认是禁用解压缩的，因为它会增加 CPU 开销。
什么时候使用 响应压缩 中间件？
在 IIS、Apache 或 Nginx 中使用基于服务器的响应压缩技术。
[*]IIS 动态压缩模块
[*]Apache mod_deflate 模块
[*]Nginx 压缩和解压缩
而 HTTP.sys 服务器和 Kestrel 服务器当前不提供内置压缩支持，这时候就需要使用响应压缩中间件了。
我们使用 YARP 的直接转发来 演示一下 压缩功能，当然压缩是 .NET 本身自带的功能，你也可以通过添加压缩中间件来开启响应压缩。
代码示例：
using System.Diagnostics;
using System.Net;
using Yarp.ReverseProxy.Forwarder;
using Yarp.ReverseProxy.Transforms;
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddHttpForwarder();
// Add services to the container.
var app = builder.Build();
// Configure our own HttpMessageInvoker for outbound calls for proxy operations
var httpClient = new HttpMessageInvoker(new SocketsHttpHandler()
{
UseProxy = false,
AllowAutoRedirect = false,
AutomaticDecompression = DecompressionMethods.GZip, // 设置响应压缩方式
UseCookies = false,
ActivityHeadersPropagator = new ReverseProxyPropagator(DistributedContextPropagator.Current),
ConnectTimeout = TimeSpan.FromSeconds(15),
});
// Setup our own request transform class
var transformer = new CustomTransformer(); // or HttpTransformer.Default;
var requestConfig = new ForwarderRequestConfig { ActivityTimeout = TimeSpan.FromSeconds(100) };
app.UseRouting();
// Configure the HTTP request pipeline.
app.MapForwarder("/{**catch-all}", "http://localhost:5047", requestConfig, transformer, httpClient);
app.Run();
/// <summary>
/// 自定义请求转换
/// </summary>
class CustomTransformer : HttpTransformer
{
///<summary>
/// A callback that is invoked prior to sending the proxied request. All HttpRequestMessage
/// fields are initialized except RequestUri, which will be initialized after the
/// callback if no value is provided. The string parameter represents the destination
/// URI prefix that should be used when constructing the RequestUri. The headers
/// are copied by the base implementation, excluding some protocol headers like HTTP/2
/// pseudo headers (":authority").
///</summary>
///<param name="httpContext">传入请求</param>
///<param name="proxyRequest">传出的代理请求</param>
///<param name="destinationPrefix">所选目标服务器的uri前缀，可用于创建RequestUri</param>
public override async ValueTask TransformRequestAsync(HttpContext httpContext, HttpRequestMessage proxyRequest, string destinationPrefix, CancellationToken cancellationToken)
{
// 转发所有头部信息
await base.TransformRequestAsync(httpContext, proxyRequest, destinationPrefix, cancellationToken);
// 自定义查询query 值
var queryContext = new QueryTransformContext(httpContext.Request);
queryContext.Collection.Remove("param1");
queryContext.Collection["s"] = "xx2";
// 分配自定义 URI。在此处连接时请注意额外的斜杠。RequestUtilities.MakeDestinationAddress 是一个安全的默认值。
proxyRequest.RequestUri = RequestUtilities.MakeDestinationAddress("http://localhost:5047", httpContext.Request.Path, queryContext.QueryString);
// 禁止原始请求标头，使用目标 Uri 中的标头
proxyRequest.Headers.Host = null;
}
}上述示例中，我们使用了 YARP 的直接转发模式，不需要添加 YARP 服务和中间件，但是要添加 这个东西 AddHttpForwarder，然后配置 自定义请求转换 类。并开启 压缩模式为 GZip。
如果想看效果记得使用fiddle 抓取请求的返回值查看原始请求，因为postman和浏览器客户端 都会默认对常用的压缩格式的数据进行解压缩。
如果服务器本身支持压缩，请使用 基于服务器的压缩技术。而 HTTP.sys 服务器和 Kestrel 服务器 是不支持压缩技术的，所以这时候才考虑使用 压缩中间件。
总结
本章我们介绍了 YARP 的缓存和压缩功能，其实也都是 .NET 自身的功能，如果了解使用过 .NET的 缓存 和 压缩 中间件很容易就能理解。本章示例代码已上传GitHub，建议把代码down下来自己实验一下，再去配合理解。
有什么问题欢迎留言交流。
下篇文章我们继续介绍 YARP 的健康检查功能。
来源:https://www.cnblogs.com/condding-y/archive/2023/11/13/17828298.html
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