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插件开发

此文档是关于 lua 语言的插件开发,其他语言请看:external plugin

插件放置路径#

Apache APISIX 提供了两种方式来添加新的功能。

  1. 修改 Apache APISIX 的源代码并重新发布 (不推荐)。
  2. 配置 extra_lua_pathextra_lua_cpathconf/config.yaml 以加载你自己的代码文件。 你应该给自己的代码文件起一个不包含在原来库中的名字,而不是使用相同名称的代码文件,但是如果有需要,你可以使用这种方式覆盖内置的代码文件。

比如,你可以创建一个目录目录结构,像下面这样:

├── example
│   └── apisix
│   ├── plugins
│   │   └── 3rd-party.lua
│   └── stream
│   └── plugins
│   └── 3rd-party.lua
note

如果你需要自定义插件的目录,请在该目录下创建 /apisix/plugins 的子目录。

接着,在 conf/config.yaml 文件中添加如下的配置:

apisix:
...
extra_lua_path: "/path/to/example/?.lua"

现在使用 require "apisix.plugins.3rd-party" 会加载你自己的插件, 比如 require "apisix.plugins.jwt-auth"会加载 jwt-auth 插件。

可能你会想覆盖一个文件中的函数,你可以在 conf/config.yaml 文件中配置 lua_module_hook 来使你的 hook 生效。

你的配置可以像下面这样:

apisix:
...
extra_lua_path: "/path/to/example/?.lua"
lua_module_hook: "my_hook"

当 APISIX 启动的时候,example/my_hook.lua 就会被加载,这时你可以使用这个钩子在 APISIX 中来全局替换掉一个方法。 这个例子:my_hook.lua 可以在项目的 example 路径下被找到。

检查外部依赖#

如果你的插件,涉及到一些外部的依赖和三方库,请首先检查一下依赖项的内容。 如果插件需要用到共享内存,需要在 自定义 Nginx 配置,例如:

# put this in config.yaml:
nginx_config:
http_configuration_snippet: |
# for openid-connect plugin
lua_shared_dict discovery 1m; # cache for discovery metadata documents
lua_shared_dict jwks 1m; # cache for JWKs
lua_shared_dict introspection 10m; # cache for JWT verification results

插件本身提供了 init 方法。方便插件加载后做初始化动作。如果你需要清理初始化动作创建出来的内容,你可以在对应的 destroy 方法里完成这一操作。

注:如果部分插件的功能实现,需要在 Nginx 初始化启动,则可能需要在 apisix/init.lua 文件的初始化方法 http_init 中添加逻辑,并且可能需要在 apisix/cli/ngx_tpl.lua 文件中,对 Nginx 配置文件生成的部分,添加一些你需要的处理。但是这样容易对全局产生影响,根据现有的插件机制,我们不建议这样做,除非你已经对代码完全掌握

插件命名,优先级和其他#

给插件取一个很棒的名字,确定插件的加载优先级,然后在 conf/config.yaml 文件中添加上你的插件名。例如 example-plugin 这个插件, 需要在代码里指定插件名称(名称是插件的唯一标识,不可重名),在 apisix/plugins/example-plugin.lua 文件中可以看到:

local plugin_name = "example-plugin"

local _M = {
version = 0.1,
priority = 0,
name = plugin_name,
schema = schema,
metadata_schema = metadata_schema,
}

注:新插件的优先级( priority 属性 )不能与现有插件的优先级相同,您可以使用 control API/v1/schema 方法查看所有插件的优先级。另外,同一个阶段里面,优先级 ( priority ) 值大的插件,会优先执行,比如 example-plugin 的优先级是 0 ,ip-restriction 的优先级是 3000 ,所以在每个阶段,会先执行 ip-restriction 插件,再去执行 example-plugin 插件。这里的“阶段”的定义,参见后续的 确定执行阶段 这一节。对于你的插件,建议采用 1 到 99 之间的优先级。

conf/config-default.yaml 配置文件中,列出了启用的插件(都是以插件名指定的):

plugins:                          # plugin list
- limit-req
- limit-count
- limit-conn
- key-auth
- prometheus
- node-status
- jwt-auth
- zipkin
- ip-restriction
- grpc-transcode
- serverless-pre-function
- serverless-post-function
- openid-connect
- proxy-rewrite
- redirect
...

注:先后顺序与执行顺序无关。

特别需要注意的是,如果你的插件有新建自己的代码目录,那么就需要修改 Makefile 文件,新增创建文件夹的操作,比如:

$(INSTALL) -d $(INST_LUADIR)/apisix/plugins/skywalking
$(INSTALL) apisix/plugins/skywalking/*.lua $(INST_LUADIR)/apisix/plugins/skywalking/

_M 中还有其他字段会影响到插件的行为。

local _M = {
...
type = 'auth',
run_policy = 'prefer_route',
}

run_policy 字段可以用来控制插件执行。当这个字段设置成 prefer_route 时,且该插件同时配置在全局和路由级别,那么只有路由级别的配置生效。

如果你的插件需要跟 consumer 一起使用,需要把 type 设置成 auth。详情见下文。

配置描述与校验#

定义插件的配置项,以及对应的 JSON Schema 描述,并完成对 JSON 的校验,这样方便对配置的数据规格进行验证,以确保数据的完整性以及程序的健壮性。同样,我们以 example-plugin 插件为例,看看他的配置数据:

{
"example-plugin": {
"i": 1,
"s": "s",
"t": [1]
}
}

我们看下他的 Schema 描述:

local schema = {
type = "object",
properties = {
i = {type = "number", minimum = 0},
s = {type = "string"},
t = {type = "array", minItems = 1},
ip = {type = "string"},
port = {type = "integer"},
},
required = {"i"},
}

这个 schema 定义了一个非负数 i,字符串 s,非空数组 t,和 ipport。只有 i 是必需的。

同时,需要实现 check_schema(conf) 方法,完成配置参数的合法性校验。

function _M.check_schema(conf)
return core.schema.check(schema, conf)
end

注:项目已经提供了 core.schema.check 公共方法,直接使用即可完成配置参数校验。

另外,如果插件需要使用一些元数据,可以定义插件的 metadata_schema ,然后就可以通过 admin api 动态的管理这些元数据了。如:

local metadata_schema = {
type = "object",
properties = {
ikey = {type = "number", minimum = 0},
skey = {type = "string"},
},
required = {"ikey", "skey"},
}

local plugin_name = "example-plugin"

local _M = {
version = 0.1,
priority = 0, -- TODO: add a type field, may be a good idea
name = plugin_name,
schema = schema,
metadata_schema = metadata_schema,
}

你可能之前见过 key-auth 这个插件在它的模块定义时设置了 type = 'auth'。 当一个插件设置 type = 'auth',说明它是个认证插件。

认证插件需要在执行后选择对应的 consumer。举个例子,在 key-auth 插件中,它通过 apikey 请求头获取对应的 consumer,然后通过 consumer.attach_consumer 设置它。

为了跟 consumer 资源一起使用,认证插件需要提供一个 consumer_schema 来检验 consumer 资源的 plugins 属性里面的配置。

下面是 key-auth 插件的 consumer 配置:

{
"username": "Joe",
"plugins": {
"key-auth": {
"key": "Joe's key"
}
}
}

你在创建 Consumer 时会用到它。

为了检验这个配置,这个插件使用了如下的 schema:

local consumer_schema = {
type = "object",
properties = {
key = {type = "string"},
},
required = {"key"},
}

注意 key-auth 的 check_schema(conf) 方法和 example-plugin 的同名方法的区别:

-- key-auth
function _M.check_schema(conf, schema_type)
if schema_type == core.schema.TYPE_CONSUMER then
return core.schema.check(consumer_schema, conf)
else
return core.schema.check(schema, conf)
end
end
-- example-plugin
function _M.check_schema(conf, schema_type)
return core.schema.check(schema, conf)
end

确定执行阶段#

根据业务功能,确定你的插件需要在哪个阶段执行。 key-auth 是一个认证插件,所以需要在 rewrite 阶段执行。在 APISIX,只有认证逻辑可以在 rewrite 阶段里面完成,其他需要在代理到上游之前执行的逻辑都是在 access 阶段完成的。

注意:我们不能在 rewrite 和 access 阶段调用 ngx.exitngx.redirect 或者 core.respond.exit。如果确实需要退出,只需要 return 状态码和正文,插件引擎将使用返回的状态码和正文进行退出。例子

APISIX 的自定义阶段#

除了 OpenResty 的阶段,我们还提供额外的阶段来满足特定的目的:

  • delayed_body_filter
function _M.delayed_body_filter(conf, ctx)
-- delayed_body_filter 在 body_filter 之后被调用。
-- 它被 tracing 类型插件用来在 body_filter 之后立即结束 span。
end

编写执行逻辑#

在对应的阶段方法里编写功能的逻辑代码,在阶段方法中具有 confctx 两个参数,以 limit-conn 插件配置为例。

curl http://127.0.0.1:9180/apisix/admin/routes/1 -H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '
{
"methods": ["GET"],
"uri": "/index.html",
"id": 1,
"plugins": {
"limit-conn": {
"conn": 1,
"burst": 0,
"default_conn_delay": 0.1,
"rejected_code": 503,
"key": "remote_addr"
}
},
"upstream": {
"type": "roundrobin",
"nodes": {
"127.0.0.1:1980": 1
}
}
}'

conf 参数#

conf 参数是插件的相关配置信息,您可以通过 core.log.warn(core.json.encode(conf)) 将其输出到 error.log 中进行查看,如下所示:

function _M.access(conf, ctx)
core.log.warn(core.json.encode(conf))
......
end

conf:

{
"rejected_code": 503,
"burst": 0,
"default_conn_delay": 0.1,
"conn": 1,
"key": "remote_addr"
}

ctx 参数#

ctx 参数缓存了请求相关的数据信息,您可以通过 core.log.warn(core.json.encode(ctx, true)) 将其输出到 error.log 中进行查看,如下所示:

function _M.access(conf, ctx)
core.log.warn(core.json.encode(ctx, true))
......
end

注册公共接口#

插件可以注册暴露给公网的接口。以 jwt-auth 插件为例,这个插件为了让客户端能够签名,注册了 GET /apisix/plugin/jwt/sign 这个接口:

local function gen_token()
-- ...
end

function _M.api()
return {
{
methods = {"GET"},
uri = "/apisix/plugin/jwt/sign",
handler = gen_token,
}
}
end

注意,注册的接口将不会默认暴露,需要使用public-api 插件来暴露它。

注册控制接口#

如果你只想暴露 API 到 localhost 或内网,你可以通过 Control API 来暴露它。

Take a look at example-plugin plugin:

local function hello()
local args = ngx.req.get_uri_args()
if args["json"] then
return 200, {msg = "world"}
else
return 200, "world\n"
end
end


function _M.control_api()
return {
{
methods = {"GET"},
uris = {"/v1/plugin/example-plugin/hello"},
handler = hello,
}
}
end

如果你没有改过默认的 control API 配置,这个插件暴露的 GET /v1/plugin/example-plugin/hello API 只有通过 127.0.0.1 才能访问它。通过以下命令进行测试:

curl -i -X GET "http://127.0.0.1:9090/v1/plugin/example-plugin/hello"

查看更多有关 control API 介绍

注册自定义变量#

我们可以在 APISIX 的许多地方使用变量。例如,在 http-logger 中自定义日志格式,用它作为 limit-* 插件的键。在某些情况下,内置的变量是不够的。因此,APISIX 允许开发者在全局范围内注册他们的变量,并将它们作为普通的内置变量使用。

例如,让我们注册一个叫做 a6_labels_zone 的变量来获取路由中 zone 标签的值。

local core = require "apisix.core"

core.ctx.register_var("a6_labels_zone", function(ctx)
local route = ctx.matched_route and ctx.matched_route.value
if route and route.labels then
return route.labels.zone
end
return nil
end)

此后,任何对 $a6_labels_zone 的获取操作都会调用注册的获取器来获取数值。

注意,自定义变量不能用于依赖 Nginx 指令的功能,如 access_log_format

编写测试用例#

针对功能,完善各种维度的测试用例,对插件做个全方位的测试吧!插件的测试用例,都在 t/plugin 目录下,可以前去了解。 项目测试框架采用的 **test-nginx** 。 一个测试用例 .t 文件,通常用 __DATA__ 分割成 序言部分 和 数据部分。这里我们简单介绍下数据部分, 也就是真正测试用例的部分,仍然以 key-auth 插件为例:

=== TEST 1: sanity
--- config
location /t {
content_by_lua_block {
local plugin = require("apisix.plugins.key-auth")
local ok, err = plugin.check_schema({key = 'test-key'}, core.schema.TYPE_CONSUMER)
if not ok then
ngx.say(err)
end

ngx.say("done")
}
}
--- request
GET /t
--- response_body
done
--- no_error_log
[error]

一个测试用例主要有三部分内容:

  • 程序代码: Nginx location 的配置内容
  • 输入: http 的 request 信息
  • 输出检查: status ,header ,body ,error_log 检查

这里请求 /t ,经过配置文件 location ,调用 content_by_lua_block 指令完成 lua 的脚本,最终返回。 用例的断言是 response_body 返回 "done",no_error_log 表示会对 Nginx 的 error.log 检查, 必须没有 ERROR 级别的记录。

附上 test-nginx 执行流程#

根据我们在 Makefile 里配置的 PATH,和每一个 .t 文件最前面的一些配置项,框架会组装成一个完整的 nginx.conf 文件, t/servroot 会被当成 Nginx 的工作目录,启动 Nginx 实例。根据测试用例提供的信息,发起 http 请求并检查 http 的返回项, 包括 http status,http response header, http response body 等。