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Day 7

科学と神々株式会社 Advent Calendar 2025

@jasagiri

Hybrid License System Day 7: ルーティングとプロキシ実装

Last updated at Posted at 2025-12-06

🎄 科学と神々株式会社 アドベントカレンダー 2025

Hybrid License System Day 7: ルーティングとプロキシ実装

API Gateway編 (2/5)

📖 はじめに

Day 7では、ルーティングとプロキシの実装を学びます。Express.jsを使った動的ルーティング、リクエストの転送方法、エラーハンドリング、レスポンスの統一フォーマットを実装しましょう。

🚦 Express.jsルーティング基礎

基本的なルーティング

// api-gateway/src/server.js
const express = require('express');
const app = express();

// JSON parsing
app.use(express.json());

// 基本的なルート
app.get('/health', (req, res) => {
  res.json({ status: 'healthy' });
});

// パラメータ付きルート
app.get('/users/:userId', (req, res) => {
  const { userId } = req.params;
  res.json({ userId });
});

// クエリパラメータ
app.get('/search', (req, res) => {
  const { q, limit } = req.query;
  res.json({ query: q, limit: limit || 10 });
});

ルーターの分割

// api-gateway/src/routes/auth.js
const express = require('express');
const router = express.Router();

// /api/v1/license/* のルート
router.post('/activate', handleActivate);
router.get('/validate', handleValidate);

module.exports = router;

// api-gateway/src/server.js
const authRoutes = require('./routes/auth');
const adminRoutes = require('./routes/admin');

// ルーターをマウント
app.use('/api/v1/license', authRoutes);
app.use('/api/v1/admin', adminRoutes);

🔀 HTTPプロキシの実装

axiosによるプロキシ

// api-gateway/src/routes/auth.js
const axios = require('axios');

const AUTH_SERVICE_URL = process.env.AUTH_SERVICE_URL || 'http://localhost:3001';

router.post('/activate', async (req, res) => {
  try {
    // リクエストをAuth Serviceに転送
    const response = await axios.post(
      `${AUTH_SERVICE_URL}/activate`,
      req.body,  // リクエストボディをそのまま転送
      {
        headers: {
          'Content-Type': 'application/json',
          'X-Service-Secret': process.env.SERVICE_SECRET,
          'X-Request-ID': req.id,
          // クライアントのIPアドレスを転送
          'X-Forwarded-For': req.ip,
          // 元のホストを転送
          'X-Forwarded-Host': req.hostname
        },
        timeout: 5000
      }
    );

    // レスポンスをクライアントに返す
    res.status(response.status).json(response.data);
  } catch (error) {
    handleProxyError(error, res);
  }
});

http-proxy-middlewareによるプロキシ

// より高度なプロキシ（オプション）
const { createProxyMiddleware } = require('http-proxy-middleware');

// Auth Serviceへのプロキシ設定
const authProxyMiddleware = createProxyMiddleware({
  target: AUTH_SERVICE_URL,
  changeOrigin: true,
  pathRewrite: {
    '^/api/v1/license': ''  // パスを書き換え
  },
  onProxyReq: (proxyReq, req, res) => {
    // プロキシリクエストに追加ヘッダー
    proxyReq.setHeader('X-Service-Secret', process.env.SERVICE_SECRET);
    proxyReq.setHeader('X-Request-ID', req.id);
  },
  onProxyRes: (proxyRes, req, res) => {
    // プロキシレスポンスを加工
    proxyRes.headers['X-Proxy-By'] = 'API-Gateway';
  },
  onError: (err, req, res) => {
    res.status(503).json({
      error: 'Service unavailable',
      message: err.message
    });
  }
});

app.use('/api/v1/license', authProxyMiddleware);

🛠️ エラーハンドリング

包括的なエラーハンドラー

// api-gateway/src/middleware/errorHandler.js
function handleProxyError(error, res) {
  // ログ記録
  console.error({
    timestamp: new Date().toISOString(),
    error: error.message,
    stack: error.stack,
    url: error.config?.url,
    method: error.config?.method
  });

  if (error.response) {
    // バックエンドサービスがエラーレスポンスを返した（4xx, 5xx）
    const { status, data } = error.response;

    // エラーレスポンスをそのまま転送
    return res.status(status).json(data);
  }

  if (error.request) {
    // バックエンドサービスが応答しなかった（タイムアウト、接続エラー）
    if (error.code === 'ECONNREFUSED') {
      return res.status(503).json({
        error: 'Service unavailable',
        message: 'Backend service is not running',
        code: 'SERVICE_DOWN',
        retryAfter: 30
      });
    }

    if (error.code === 'ETIMEDOUT') {
      return res.status(504).json({
        error: 'Gateway timeout',
        message: 'Backend service did not respond in time',
        code: 'TIMEOUT',
        retryAfter: 10
      });
    }

    return res.status(503).json({
      error: 'Service unavailable',
      message: 'Failed to reach backend service',
      code: 'CONNECTION_ERROR'
    });
  }

  // リクエスト設定エラー
  return res.status(500).json({
    error: 'Internal server error',
    message: 'Gateway configuration error',
    code: 'GATEWAY_ERROR'
  });
}

module.exports = { handleProxyError };

グローバルエラーハンドラー

// api-gateway/src/server.js

// すべてのルートの最後に設定
app.use((err, req, res, next) => {
  console.error({
    timestamp: new Date().toISOString(),
    requestId: req.id,
    error: err.message,
    stack: err.stack,
    path: req.path,
    method: req.method
  });

  res.status(err.status || 500).json({
    error: err.message || 'Internal server error',
    requestId: req.id,
    timestamp: new Date().toISOString()
  });
});

// 404ハンドラー
app.use((req, res) => {
  res.status(404).json({
    error: 'Not found',
    message: `Route ${req.method} ${req.path} not found`,
    requestId: req.id
  });
});

📋 レスポンス統一フォーマット

成功レスポンス

// api-gateway/src/middleware/responseFormatter.js
function formatSuccessResponse(data, meta = {}) {
  return {
    success: true,
    data,
    meta: {
      timestamp: new Date().toISOString(),
      ...meta
    }
  };
}

// 使用例
router.get('/stats', async (req, res) => {
  const stats = await getStats();

  res.json(formatSuccessResponse(stats, {
    cached: false,
    ttl: 60
  }));
});

// レスポンス例
// {
//   "success": true,
//   "data": {
//     "totalUsers": 1234,
//     "activeLicenses": 567
//   },
//   "meta": {
//     "timestamp": "2025-11-21T12:00:00.000Z",
//     "cached": false,
//     "ttl": 60
//   }
// }

エラーレスポンス

function formatErrorResponse(error, code, statusCode) {
  return {
    success: false,
    error: {
      message: error.message || error,
      code: code || 'UNKNOWN_ERROR',
      statusCode: statusCode || 500
    },
    meta: {
      timestamp: new Date().toISOString()
    }
  };
}

// 使用例
router.post('/activate', async (req, res) => {
  try {
    const result = await activateLicense(req.body);
    res.json(formatSuccessResponse(result));
  } catch (error) {
    const errorResponse = formatErrorResponse(error, 'ACTIVATION_FAILED', 400);
    res.status(400).json(errorResponse);
  }
});

// エラーレスポンス例
// {
//   "success": false,
//   "error": {
//     "message": "Invalid credentials",
//     "code": "ACTIVATION_FAILED",
//     "statusCode": 400
//   },
//   "meta": {
//     "timestamp": "2025-11-21T12:00:00.000Z"
//   }
// }

🎯 リクエスト/レスポンス変換

リクエスト変換

// クライアントのリクエストをバックエンド用に変換
router.post('/activate', async (req, res) => {
  // クライアントのリクエストボディ
  const { email, password, device_id } = req.body;

  // バックエンド用に変換
  const backendRequest = {
    email,
    password,
    clientId: device_id,  // フィールド名を変換
    source: 'api-gateway',
    timestamp: new Date().toISOString()
  };

  const response = await axios.post(`${AUTH_SERVICE_URL}/activate`, backendRequest);

  res.json(response.data);
});

レスポンス変換

// バックエンドのレスポンスをクライアント用に変換
router.get('/users/:userId', async (req, res) => {
  const { userId } = req.params;

  // Auth Serviceからユーザー情報取得
  const authResponse = await axios.get(`${AUTH_SERVICE_URL}/users/${userId}`);

  // Admin Serviceから統計情報取得
  const adminResponse = await axios.get(`${ADMIN_SERVICE_URL}/users/${userId}/stats`);

  // 2つのレスポンスを統合
  const combinedResponse = {
    user: {
      id: authResponse.data.user_id,
      email: authResponse.data.email,
      plan: authResponse.data.plan,
      memberSince: authResponse.data.created_at
    },
    statistics: {
      totalActivations: adminResponse.data.activation_count,
      lastActivation: adminResponse.data.last_activation
    }
  };

  res.json(formatSuccessResponse(combinedResponse));
});

📊 リクエストロギング

詳細なロギング

// api-gateway/src/middleware/logger.js
const morgan = require('morgan');

// カスタムフォーマット
morgan.token('request-id', (req) => req.id);
morgan.token('user-id', (req) => req.user?.userId || '-');

const logFormat = ':method :url :status :response-time ms - :request-id - :user-id';

app.use(morgan(logFormat));

// さらに詳細なロギング
app.use((req, res, next) => {
  const start = Date.now();

  res.on('finish', () => {
    const duration = Date.now() - start;

    console.log({
      timestamp: new Date().toISOString(),
      requestId: req.id,
      method: req.method,
      path: req.path,
      statusCode: res.statusCode,
      duration: `${duration}ms`,
      ip: req.ip,
      userAgent: req.get('user-agent'),
      userId: req.user?.userId || null
    });
  });

  next();
});

🔄 リクエストIDの伝播

リクエストIDの生成と伝播

// api-gateway/src/middleware/requestId.js
const { v4: uuidv4 } = require('uuid');

function requestIdMiddleware(req, res, next) {
  // クライアントからX-Request-IDが送られていればそれを使用
  req.id = req.headers['x-request-id'] || uuidv4();

  // レスポンスヘッダーに含める
  res.setHeader('X-Request-ID', req.id);

  next();
}

app.use(requestIdMiddleware);

バックエンドへの伝播

// すべてのバックエンドリクエストにX-Request-IDを含める
const response = await axios.post(url, data, {
  headers: {
    'X-Request-ID': req.id,
    'X-Service-Secret': process.env.SERVICE_SECRET
  }
});

Auth Service側での受け取り

// auth-service/src/standalone.js
app.use((req, res, next) => {
  // API Gatewayから送られたリクエストIDを使用
  req.id = req.headers['x-request-id'] || uuidv4();

  console.log({
    requestId: req.id,
    path: req.path,
    method: req.method
  });

  next();
});

🚀 パフォーマンス最適化

レスポンスキャッシング

// api-gateway/src/middleware/cache.js
const NodeCache = require('node-cache');
const cache = new NodeCache({ stdTTL: 60 }); // 60秒キャッシュ

function cacheMiddleware(duration) {
  return (req, res, next) => {
    // GETリクエストのみキャッシュ
    if (req.method !== 'GET') {
      return next();
    }

    const key = `__express__${req.originalUrl || req.url}`;
    const cachedResponse = cache.get(key);

    if (cachedResponse) {
      // キャッシュヒット
      res.setHeader('X-Cache', 'HIT');
      return res.json(cachedResponse);
    }

    // オリジナルのres.jsonを保存
    const originalJson = res.json.bind(res);

    // res.jsonをオーバーライド
    res.json = (body) => {
      cache.set(key, body, duration || 60);
      res.setHeader('X-Cache', 'MISS');
      return originalJson(body);
    };

    next();
  };
}

// 使用例
router.get('/stats', cacheMiddleware(300), async (req, res) => {
  // 5分間キャッシュ
  const stats = await getStats();
  res.json(stats);
});

並行リクエスト

// 複数のバックエンドサービスに並行リクエスト
router.get('/dashboard', async (req, res) => {
  try {
    const [authStats, adminStats] = await Promise.all([
      axios.get(`${AUTH_SERVICE_URL}/stats`, { timeout: 3000 }),
      axios.get(`${ADMIN_SERVICE_URL}/stats`, { timeout: 3000 })
    ]);

    res.json({
      auth: authStats.data,
      admin: adminStats.data
    });
  } catch (error) {
    handleProxyError(error, res);
  }
});

🎯 次のステップ

Day 8では、セキュリティ層の実装について学びます。CORS設定、Helmet.jsによるセキュリティヘッダー、レート制限、JWT検証ミドルウェアを実装しましょう。

🔗 関連リンク

次回予告: Day 8では、CORS設定とHelmet.jsによるセキュリティヘッダーの実装を詳しく解説します！

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