java—Spring Cloud Gateway微服务网关「建议收藏」

大家好，我是考100分的小小码，祝大家学习进步，加薪顺利呀。今天说一说java—Spring Cloud Gateway微服务网关「建议收藏」,希望您对编程的造诣更进一步.

Spring Cloud Gateway

1、简介

Spring Cloud Gateway 是 Spring 官网基于 Spring 5.0、 Spring Boot 2.0、Project Reactor 等技术开发的网关服务。
Spring Cloud Gateway 基于Filter链提供网关基本功能：安全、监控／埋点、限流等。
Spring Cloud Gateway 为微服务架构提供简单、有效且统一的API路由管理方式。
Spring Cloud Gateway 是替代 Netflix Zuul 的一套解决方案。

1.1、名词概念

路由（route）：路由信息由 一个ID 、一个目的URL、一组断言工厂、一组Filter 组成。如果路由断言为真，说明请求URL和配置路由匹配，就可以通过路由去匹配对应的服务，否则不允通过。
断言（Predicate）：断言函数输入类型是 Spring 5.0框架 中的 ServerWebExchange，允许开发者去定义匹配来自于HTTP Request中的任何信息比如请求头和参数。
过滤器（Filter）： Spring Cloud Gateway中的 Filter 分为两种类型，分别是Gateway Filter和Global Filter，过滤器将会对匹配到的请求和响应进行修改处理。

1.2、服务核心

网关的核心功能是：过滤器链 和 路由转发 。
Spring Cloud Gateway 组件的核心是一系列的 过滤器，通过过滤器链可以将客户端发送的请求转发（路由）到对应的微服务。网关是加在整个微服务最前沿的防火墙和代理器，隐藏微服务 结点 IP 端口信息，从而加强对服务端口的安全保护。
网关本身也是一个微服务，也需要将其注册到服务注册中心。

1.3、服务架构

不管是来自于客户端（PC或移动端）的请求，还是服务内部调用。一切对服务的请求都可经过网关，然后再由网关来实现 鉴权、动态路由 等等操作。

网关就是整个服务的统一入口，来自各个地方请求通过网关之后在进行下一步的调度转发。

2、部署

在配置好 服务中心，具体服务提供 之后，重新添加一个项目模块，项目名自定义。

2.1、依赖管理

网关只需要在服务中心进行注册，然后通过网关服务调取其他的服务接口，完成请求的转发即可。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>bill-manager-springCloud</artifactId>
        <groupId>com.beordie</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>gateway</artifactId>

    <dependencies>
        <!--网关依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        
		<!--中心服务-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

2.2、启动类

通过 springboot 注解启动，添加服务中心的扫描注解。

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

2.3、配置文件

主要配置相应的 服务中心地址 、路由规则 ，以及涉及 跨域资源请求 的配置。

# 配置端口信息
server:
  port: 8086
  tomcat:
    uri-encoding: UTF-8

spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: bill-service-route
          # 代理的服务地址
          uri: lb://bill-service
          # 路由断言，可以配置映射路径
          predicates:
            - Path=/api/**
          filters:
          # 添加请求路径的前缀
            - StripPrefix=1
      globalcors:
        corsConfigurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: "*"
            allowedMethods:
              - GET
              
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: HTTP://127.0.0.1:10086/eureka
  instance:
    prefer-ip-address: true

3、路由

3.1、id

- id: bill-service-route

表示当前设置路由的标识，可以随便进行定义。

3.2、uri

uri: HTTP://127.0.0.1:9091
uri: lb://bill-service

将符合 Path 规则的一切请求，都代理到 uri 参数指定的地址，也就是代理到 http://127.0.0.1:9091 的服务。

在刚才的路由规则中，把路径对应的服务地址写死了！如果同一服务有多个实例的话，这样做显然不合理。

使用 lb://bill-service 这样的形式，通过 lb: 加上服务的名字，也就是在对应服务配置文件中指定的 application-name，也可以从服务中心注册的服务名找。

路由配置中 uri 所用的协议为 lb 时（以 uri: lb://bill-service 为例），gateway 将使用 LoadBalancerClient 把 bill-service 通过 eureka 解析为实际的主机和端口，并进行 ribbon 负载均衡。

3.3、predicates

- Path=/api/**

定义请求当前路由的 url格式，也就是说 HTTP://127.0.0.1:8086/api/ 下面的所有请求都会朱发到当前路由进行处理。

3.4、filters

功能和名字意义相同，就是配置路由的过滤器的一些功能。

添加前缀：对请求地址添加前缀路径之后再作为代理的服务地址。

- PrefixPath=/bill

去除前缀：将请求地址中路径去除一些前缀路径之后再作为代理的服务地址，数字表示去除几个前缀。

- StripPrefix=1

4、跨域

在 js 请求访问中，如果访问的地址与当前服务器的 域名、 ip 或者 端口号 不一致则称为跨域请求。若不解决则不能获取到对应地址的返回结果（能够请求，但是结果会被浏览器所拦截）。

一般网关都是所有微服务的统一入口，必然在被调用的时候会出现跨域问题。

表示对所有访问到网关服务器的请求地址都进行跨域设置。

globalcors:
  corsConfigurations:
    '[/**]':

4.1、源地址

指定允许访问的服务器地址，如：http://localhost:10000 也是可以的，如果使用 *** **就表示所有的访问都可以。

allowedOrigins: "*"

4.2、请求方式

指定可以访问的请求方式，可以指定多种。

allowedMethods:
  - GET
  - POST
  - HEAD

5、过滤器

5.1、简介

Gateway 作为网关的其中一个重要功能，就是实现请求的鉴权。而这个动作往往是通过网关提供的过滤器来实现的。前面的 路由功能 也是使用过滤器实现的。

Gateway自带过滤器有几十个，常见自带过滤器有：

过滤器名称	功能
AddRequestHeader	对匹配上的请求加上Header
AddRequestParameters	对匹配上的请求路由添加参数
AddResponseHeader	对从网关返回的响应添加Header
StripPrefix	对匹配上的请求路径去除前缀

过滤器.png

5.2、配置全局默认过滤器

这些自带的过滤器的使用和路由配置时的方法一致，也可以将这些过滤器配置成不只是针对某个路由，而是可以对所有路由生效，也就是配置默认过滤器。

# 默认过滤器，对所有路由都生效
default-filters:
  - AddResponseHeader=X-Response-Foo, Bar
  - AddResponseHeader=name, beordie

和上面一样的配置完成之后，每次的请求响应都会携带两个请求头信息，对应的名称和参数和配置的一致，可以在浏览器中对 Response Header 进行查看。

5.3、自定义局部过滤器

编写过滤器，需要继承 AbstractGatewayFilterFactory 并且需要定义内部类来完成参数的赋值。
过滤器名需要以 GatewayFilterFactory 结尾。

package com.beordie.filters;

import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilter;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AbstractGatewayFilterFactory;
import org.springframework.http.server.reactive.*;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

@Component
public class MyParamGatewayFilterFactory extends
        AbstractGatewayFilterFactory<MyParamGatewayFilterFactory.Config> {
    static final String PARAM_NAME = "param";
    public MyParamGatewayFilterFactory() {
        super(Config.class);
    }
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        return Arrays.asList(PARAM_NAME);
    }

    @Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        return (exchange, chain) -> {
            //获取请求参数中param对应的参数名 的参数值
            ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
            if(request.getQueryParams().containsKey(config.param)){
                request.getQueryParams().get(config.param).
                        forEach(value -> System.out.printf("------------局部过滤器--------%s = %s------",
                                config.param, value));
            }
            return chain.filter(exchange);
        };
    }

    public static class Config{
        //对应在配置过滤器的时候指定的参数名
        private String param;
        public String getParam() {
            return param;
        }
        public void setParam(String param) {
            this.param = param;
        }
    }
}

然后就可以在配置文件对拦截器进行使用。

- MyParam=name

请求在通过时，过滤去就会试图去查找参数名叫做 name 的携带参数，并且进行控制台的打印操作。

5.4、自定义全局过滤器

全局过滤器不需要在配置文件中进行配置，直接定义将会配置在程序中

需要实现 GlobalFilter, Ordered 两个接口。

package com.beordie.filters;

import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.springframework.boot.web.servlet.filter.OrderedFilter;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

/** * @Description * @Date 2021/8/22 17:21 * @Created 30500 */
public class MyGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        System.out.println("--------------全局过滤器MyGlobalFilter------------------");
        String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("token");
        if(StringUtils.isBlank(token)){
            //设置响应状态码为未授权
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        // 值越小，全局控制器的执行就越靠前
        return 1;
    }
}

6、扩展知识

6.1、负载均衡和熔断

Gateway中默认就已经集成了 Ribbon 负载均衡和 Hystrix 熔断机制。但是所有的超时策略都是走的默认值，比如熔断超时时间只有1S，很容易就触发了。因此建议手动进行配置.

hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          thread:
			timeoutInMilliseconds: 6000 #服务降级超时时间，默认1S
ribbon:
  ConnectTimeout: 1000 # 连接超时时长
  ReadTimeout: 2000 # 数据通信超时时长
  MaxAutoRetries: 0 # 当前服务器的重试次数
  MaxAutoRetriesNextServer: 0 # 重试多少次服务

6.2、Gateway的高可用

启动多个 Gateway 服务，自动注册到Eureka，形成集群。如果是服务内部访问，访问Gateway，自动负载均衡，没问题。
但是，Gateway更多是外部访问，PC端、移动端等。它们无法通过Eureka进行负载均衡，那么该怎么办？此时，可以使用其它的服务网关，来对Gateway进行代理。比如：Nginx 。

6.3、Gateway与Feign的区别

Gateway 作为整个应用的流量入口，接收所有的请求，如PC、移动端等，并且将不同的请求转发至不同的处理微服务模块，其作用可视为nginx；大部分情况下用作权限鉴定、服务端流量控制。
Feign 则是将当前微服务的部分服务接口暴露出来，并且主要用于各个微服务之间的服务调用。

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