Spring-Gateway服务网关

一、网关介绍

1. 为什么需要网关

Gateway网关是我们服务的守门神，所有微服务的统一入口。

网关的核心功能特性：

请求路由
权限控制
限流

架构图：

权限控制：网关作为微服务入口，需要校验用户是是否有请求资格，如果没有则进行拦截。

路由和负载均衡：一切请求都必须先经过gateway，但网关不处理业务，而是根据某种规则，把请求转发到某个微服务，这个过程叫做路由。当然路由的目标服务有多个时，还需要做负载均衡。

限流：当请求流量过高时，在网关中按照下流的微服务能够接受的速度来放行请求，避免服务压力过大。

在SpringCloud中网关的实现包括两种：

gateway
zuul

Zuul是基于Servlet的实现，属于阻塞式编程。而SpringCloudGateway则是基于Spring5中提供的WebFlux，属于响应式编程的实现，具备更好的性能。

二、搭建网关

基本步骤如下：

创建SpringBoot工程gateway，引入网关依赖
编写启动类
编写基础配置和路由规则
启动网关服务进行测试

1.创建gateway服务模块

2. 引入依赖

如下：

 <!--网关-->
 <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
 </dependency>
 <!--nacos服务发现依赖-->
 <dependency>
     <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
 </dependency>

3. 创建启动类

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

4. 编写配置

创建application.yml文件，内容如下：

 server:
   port: 10010 # 网关端口
 spring:
   application:
     name: gateway # 服务名称
   cloud:
     nacos:
       server-addr: localhost:8848 # nacos地址
     gateway:
       routes: # 网关路由配置
         - id: user-service # 路由id，自定义，只要唯一即可
           # uri: http://127.0.0.1:8081 # 路由的目标地址 http就是固定地址
           uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡，后面跟服务名称
           predicates: # 路由断言，也就是判断请求是否符合路由规则的条件
             - Path=/user/** # 这个是按照路径匹配，只要以/user/开头就符合要求

我们将符合Path 规则的一切请求，都代理到 uri参数指定的地址。

本例中，我们将 /user/**开头的请求，代理到lb://userservice，lb是负载均衡，根据服务名拉取服务列表，实现负载均衡。

5. 启动服务，进行测试

6. 解析-网关路由的流程图

整个访问的流程如下：

总结：

网关搭建步骤：

创建项目，引入nacos服务发现和gateway依赖
配置application.yml，包括服务基本信息、nacos地址、路由

路由配置包括：

路由id：路由的唯一标示
路由目标（uri）：路由的目标地址，http代表固定地址，lb代表根据服务名负载均衡
路由断言（predicates）：判断路由的规则，
路由过滤器（filters）：对请求或响应做处理

接下来，就重点来学习路由断言和路由过滤器的详细知识

三、断言工厂（配置）

我们在配置文件中写的断言规则只是字符串，这些字符串会被Predicate Factory读取并处理，转变为路由判断的条件

例如Path=/user/**是按照路径匹配，这个规则是由

org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory类来

处理的，像这样的断言工厂在SpringCloudGateway还有十几个:

名称	说明	示例
After	是某个时间点后的请求	- After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Before	是某个时间点之前的请求	- Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
Between	是某两个时间点之前的请求	- Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Cookie	请求必须包含某些cookie	- Cookie=chocolate, ch.p
Header	请求必须包含某些header	- Header=X-Request-Id, \d+
Host	请求必须是访问某个host（域名）	- Host=.somehost.org,.anotherhost.org
Method	请求方式必须是指定方式	- Method=GET,POST
Path	请求路径必须符合指定规则	- Path=/red/{segment},/blue/**
Query	请求参数必须包含指定参数	- Query=name, Jack或者- Query=name
RemoteAddr	请求者的ip必须是指定范围	- RemoteAddr=192.168.1.1/24
Weight	权重处理

日常：Path这种路由，即可满足工程需要。

四、过滤器工厂

GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器，可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理：

1. 路由过滤器的种类

Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂。例如：

名称	说明
AddRequestHeader	给当前请求添加一个请求头
RemoveRequestHeader	移除请求中的一个请求头
AddResponseHeader	给响应结果中添加一个响应头
RemoveResponseHeader	从响应结果中移除有一个响应头
RequestRateLimiter	限制请求的流量

2. 请求头过滤器-例子

下面我们以AddRequestHeader 为例来讲解。

其他可以参考：官网：Spring Cloud Gateway

需求：给所有进入userservice的请求添加一个请求头：Truth=itcast is freaking awesome!

只需要修改gateway服务的application.yml文件，添加路由过滤即可：

 spring:
   cloud:
     gateway:
       routes:
       - id: user-service 
         uri: lb://userservice 
         predicates: 
         - Path=/user/** 
         filters: # 过滤器
         - AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome! # 添加请求头

当前过滤器写在userservice路由下，因此仅仅对访问userservice的请求有效。

3. 默认过滤器

如果要对所有的路由都生效，则可以将过滤器工厂写到default下。格式如下：

 spring:
   cloud:
     gateway:
       routes:
       - id: user-service 
         uri: lb://userservice 
         predicates: 
         - Path=/user/**
       default-filters: # 默认过滤项
       - AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome!

4. 总结

过滤器的作用是什么？

① 对路由的请求或响应做加工处理，比如添加请求头

② 配置在路由下的过滤器只对当前路由的请求生效

defaultFilters的作用是什么？

① 对所有路由都生效的过滤器

五、全局过滤器

上一节学习的过滤器，网关提供了31种，但每一种过滤器的作用都是固定的。如果我们希望拦截请求，做自己的业务逻辑则没办法实现。

1. 全局过滤器作用

全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应，与GatewayFilter的作用一样。区别在于GatewayFilter通过配置定义，处理逻辑是固定的；而GlobalFilter的逻辑需要自己写代码实现。

定义方式是实现GlobalFilter接口。

 public interface GlobalFilter {
     /**
      *  处理当前请求，有必要的话通过{@link GatewayFilterChain}将请求交给下一个过滤器处理
      *
      * @param exchange 请求上下文，里面可以获取Request、Response等信息
      * @param chain 用来把请求委托给下一个过滤器 
      * @return {@code Mono<Void>} 返回标示当前过滤器业务结束
      */
     Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
 }

在filter中编写自定义逻辑，可以实现下列功能：

登录状态判断
权限校验
请求限流等

2. 自定义全局过滤器

需求：定义全局过滤器，拦截请求，判断请求的参数是否满足下面条件：

参数中是否有authorization，
authorization参数值是否为admin

如果同时满足则放行，否则拦截

实现：

在gateway中定义一个过滤器：

 @Order(-1)
 @Component
 public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
     @Override
     public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
         // 1.获取请求参数
         MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
         // 2.获取authorization参数
         String auth = params.getFirst("authorization");
         // 3.校验
         if ("admin".equals(auth)) {
             // 放行
             return chain.filter(exchange);
         }
         // 4.拦截
         // 4.1.禁止访问，设置状态码
         exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);
         // 4.2.结束处理
         return exchange.getResponse().setComplete();
     }
 }

六、过滤器执行顺序

请求进入网关会碰到三类过滤器：当前路由的过滤器、DefaultFilter、GlobalFilter

请求路由后，会将当前路由过滤器和DefaultFilter、GlobalFilter，合并到一个过滤器链（集合）中，排序后依次执行每个过滤器：

排序的规则是什么呢？

每一个过滤器都必须指定一个int类型的order值，order值越小，优先级越高，执行顺序越靠前。
GlobalFilter通过实现Ordered接口，或者添加@Order注解来指定order值，由我们自己指定
路由过滤器和defaultFilter的order由Spring指定，默认是按照声明顺序从1递增。
当过滤器的order值一样时，会按照 defaultFilter > 路由过滤器 > GlobalFilter的顺序执行。

详细内容，可以查看源码：

org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#getFilters()方法是先加载defaultFilters，然后再加载某个route的filters，然后合并。

org.springframework.cloud.gateway.handler.FilteringWebHandler#handle()方法会加载全局过滤器，与前面的过滤器合并后根据order排序，组织过滤器链

总结：过滤器合并后根据order排序，当过滤器的order值一样时，会按照 defaultFilter > 路由过滤器 > GlobalFilter的顺序执行。

七、跨域问题

1. 什么是跨域问题

跨域：域名不一致就是跨域，主要包括：

域名不同： www.taobao.com 和 www.taobao.org 和 www.jd.com 和 miaosha.jd.com
域名相同，端口不同：localhost:8080和localhost8081

跨域问题：浏览器禁止请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求，请求被浏览器拦截的问题

解决方案：CORS，这个以前应该学习过，这里不再赘述了。不知道的小伙伴可以查看跨域资源共享 CORS 详解 - 阮一峰的网络日志

2. 解决跨域问题

在gateway服务的application.yml文件中，添加下面的配置：

 spring:
   cloud:
     gateway:
       # 。。。
       globalcors: # 全局的跨域处理
         add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
         corsConfigurations:
           '[/**]':
             allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求 
               - "http://localhost:8090"
             allowedMethods: # 允许的跨域ajax的请求方式
               - "GET"
               - "POST"
               - "DELETE"
               - "PUT"
               - "OPTIONS"
             allowedHeaders: "*" # 允许在请求中携带的头信息
             allowCredentials: true # 是否允许携带cookie
             maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期