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Version: 3.3

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_path 和 extra_lua_cpath 在 conf/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 的 /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。

在 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 ip 跟 port。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

加密存储字段#

指定参数需要被加密存储（需要 APISIX 版本不小于 3.1）

有些插件需要将参数加密存储，比如 basic-auth 插件的 password 参数。这个插件需要在 schema 中指定哪些参数需要被加密存储。

encrypt_fields = {"password"}

如果是嵌套的参数，比如 error-log-logger 插件的 clickhouse.password 参数，需要用 . 来分隔：

encrypt_fields = {"clickhouse.password"}

目前还不支持：

  1. 两层以上的嵌套
  2. 数组中的字段

通过在 schema 中指定 encrypt_fields = {"password"}，可以将参数加密存储。APISIX 将提供以下功能：

  • 通过 Admin API 来新增和更新资源时，对于 encrypt_fields 中声明的参数，APISIX 会自动加密存储在 etcd 中
  • 通过 Admin API 来获取资源时，以及在运行插件时，对于 encrypt_fields 中声明的参数，APISIX 会自动解密

如何开启该功能？

在 config.yaml 中开启 data_encryption：

apisix:
    data_encryption:
    enable: true
    keyring:
        - edd1c9f0985e76a2
        - qeddd145sfvddff4

keyring 是一个数组，可以指定多个 key，APISIX 会按照 keyring 中 key 的顺序，依次尝试用 key 来解密数据（只对在 encrypt_fields 声明的参数）。如果解密失败，会尝试下一个 key，直到解密成功。

如果 keyring 中的 key 都无法解密数据，则使用原始数据。

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.exit、ngx.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 conf 和 ctx 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。