详解springcloud gateway工作原理、断言、filter、uri、id、全局跨域、globalfilter等以及关键源码实现

news2025/4/24 11:06:00
1.gateway概念
  1. 网关就是当前微服务项目的"统一入口"
  2. 程序中的网关就是当前微服务项目对外界开放的统一入口
  3. 所有外界的请求都需要先经过网关才能访问到我们的程序
  4. 提供了统一入口之后,方便对所有请求进行统一的检查和管理
2. 网关的主要功能
  • 将所有请求统一经过网关
  • 网关可以对这些请求进行检查
  • 网关方便记录所有请求的日志
  • 网关可以统一将所有请求路由到正确的模块\服务上

“路由"的近义词就是"分配”
在这里插入图片描述

3. 工作原理

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
Spring Gateway的工作原理基于路由、断言（Predicates）和过滤器（Filters）三大核心概念：

  • ‌路由（Route）：定义了请求的转发规则，包括目标URL和匹配条件。
  • 断言（Predicates）：用于匹配HTTP请求的各种条件，如路径、头信息、参数等。只有匹配成功的请求才会被路由处理。
  • 过滤器（Filters）：在请求处理前后执行特定的逻辑，例如权限校验、日志记录
4. 配置和使用示例
spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: myroute
          uri: http://example.com
          predicates:
            - Path=/api/**
          filters:
            - AddRequestHeader=X-Request-ID, \${requestId}

这个配置定义了一个路由，所有路径以/api/开头的请求都会被转发到http://example.com，并且在请求头中添加一个X-Request-ID字段‌

springcloud gateway中配置uri有3种方式：

  • ws(websocket)方式: uri: ws://localhost:9000
  • http方式: uri: http://localhost:8130/
  • lb(注册中心中服务名字)方式: uri: lb://brilliance-consumer

springcloud gatetway命名规范

能被gateway的lb方式识别到的命名规则为：

   "[a-zA-Z]([a-zA-Z]|\\d|\\+|\\.|-)*:.*"

如果名字中有非*“a-zA-Z:.”*规则字符或者使用“_”，则会报错

5.网关gateway routes的组成

1. id：必须唯一

2. predicates（断言）
在这里插入图片描述
关键类源码分析：

package org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import org.springframework.core.style.ToStringCreator;
import org.springframework.http.server.PathContainer;
import org.springframework.validation.annotation.Validated;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import org.springframework.web.util.pattern.PathPattern;
import org.springframework.web.util.pattern.PathPattern.PathMatchInfo;
import org.springframework.web.util.pattern.PathPatternParser;
import static org.springframework.cloud.gateway.support.ServerWebExchangeUtils.GATEWAY_PREDICATE_MATCHED_PATH_ATTR;
import static org.springframework.cloud.gateway.support.ServerWebExchangeUtils.GATEWAY_PREDICATE_MATCHED_PATH_ROUTE_ID_ATTR;
import static org.springframework.cloud.gateway.support.ServerWebExchangeUtils.GATEWAY_PREDICATE_PATH_CONTAINER_ATTR;
import static org.springframework.cloud.gateway.support.ServerWebExchangeUtils.GATEWAY_PREDICATE_ROUTE_ATTR;
import static org.springframework.cloud.gateway.support.ServerWebExchangeUtils.putUriTemplateVariables;
import static org.springframework.http.server.PathContainer.parsePath;

/**
 * @author Spencer Gibb
 * @author Dhawal Kapil
 */
public class PathRoutePredicateFactory extends AbstractRoutePredicateFactory<PathRoutePredicateFactory.Config> {

    private static final Log log = LogFactory.getLog(PathRoutePredicateFactory.class);

    private static final String MATCH_TRAILING_SLASH = "matchTrailingSlash";

    private PathPatternParser pathPatternParser = new PathPatternParser();

    public PathRoutePredicateFactory() {
       super(Config.class);
    }

    private static void traceMatch(String prefix, Object desired, Object actual, boolean match) {
       if (log.isTraceEnabled()) {
          String message = String.format("%s \"%s\" %s against value \"%s\"", prefix, desired,
                match ? "matches" : "does not match", actual);
          log.trace(message);
       }
    }

    public void setPathPatternParser(PathPatternParser pathPatternParser) {
       this.pathPatternParser = pathPatternParser;
    }

    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
       return Arrays.asList("patterns", MATCH_TRAILING_SLASH);
    }

    @Override
    public ShortcutType shortcutType() {
       return ShortcutType.GATHER_LIST_TAIL_FLAG;
    }

    @Override
    public Predicate<ServerWebExchange> apply(Config config) {
       final ArrayList<PathPattern> pathPatterns = new ArrayList<>();
       synchronized (this.pathPatternParser) {
          pathPatternParser.setMatchOptionalTrailingSeparator(config.isMatchTrailingSlash());
          config.getPatterns().forEach(pattern -> {
             PathPattern pathPattern = this.pathPatternParser.parse(pattern);
             pathPatterns.add(pathPattern);
          });
       }
       return new GatewayPredicate() {
          @Override
          public boolean test(ServerWebExchange exchange) {
             PathContainer path = (PathContainer) exchange.getAttributes().computeIfAbsent(
                   GATEWAY_PREDICATE_PATH_CONTAINER_ATTR,
                   s -> parsePath(exchange.getRequest().getURI().getRawPath()));

             PathPattern match = null;
             for (int i = 0; i < pathPatterns.size(); i++) {
                PathPattern pathPattern = pathPatterns.get(i);
                if (pathPattern.matches(path)) {
                   match = pathPattern;
                   break;
                }
             }

             if (match != null) {
                traceMatch("Pattern", match.getPatternString(), path, true);
                PathMatchInfo pathMatchInfo = match.matchAndExtract(path);
                putUriTemplateVariables(exchange, pathMatchInfo.getUriVariables());
                exchange.getAttributes().put(GATEWAY_PREDICATE_MATCHED_PATH_ATTR, match.getPatternString());
                String routeId = (String) exchange.getAttributes().get(GATEWAY_PREDICATE_ROUTE_ATTR);
                if (routeId != null) {
                   // populated in RoutePredicateHandlerMapping
                   exchange.getAttributes().put(GATEWAY_PREDICATE_MATCHED_PATH_ROUTE_ID_ATTR, routeId);
                }
                return true;
             }
             else {
                traceMatch("Pattern", config.getPatterns(), path, false);
                return false;
             }
          }

          @Override
          public Object getConfig() {
             return config;
          }

          @Override
          public String toString() {
             return String.format("Paths: %s, match trailing slash: %b", config.getPatterns(),
                   config.isMatchTrailingSlash());
          }
       };
    }

    @Validated
    public static class Config {

       private List<String> patterns = new ArrayList<>();

       private boolean matchTrailingSlash = true;

       public List<String> getPatterns() {
          return patterns;
       }

       public Config setPatterns(List<String> patterns) {
          this.patterns = patterns;
          return this;
       }

       /**
        * @deprecated use {@link #isMatchTrailingSlash()}
        */
       @Deprecated
       public boolean isMatchOptionalTrailingSeparator() {
          return isMatchTrailingSlash();
       }

       /**
        * @deprecated use {@link #setMatchTrailingSlash(boolean)}
        */
       @Deprecated
       public Config setMatchOptionalTrailingSeparator(boolean matchOptionalTrailingSeparator) {
          setMatchTrailingSlash(matchOptionalTrailingSeparator);
          return this;
       }

       public boolean isMatchTrailingSlash() {
          return matchTrailingSlash;
       }

       public Config setMatchTrailingSlash(boolean matchTrailingSlash) {
          this.matchTrailingSlash = matchTrailingSlash;
          return this;
       }

       @Override
       public String toString() {
          return new ToStringCreator(this).append("patterns", patterns)
                .append(MATCH_TRAILING_SLASH, matchTrailingSlash).toString();
       }

    }

}

package org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate;

import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Predicate;
import org.springframework.cloud.gateway.handler.AsyncPredicate;
import org.springframework.cloud.gateway.support.Configurable;
import org.springframework.cloud.gateway.support.NameUtils;
import org.springframework.cloud.gateway.support.ShortcutConfigurable;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import static org.springframework.cloud.gateway.support.ServerWebExchangeUtils.toAsyncPredicate;

/**
 * @author Spencer Gibb
 */
@FunctionalInterface
public interface RoutePredicateFactory<C> extends ShortcutConfigurable, Configurable<C> {

    /**
     * Pattern key.
     */
    String PATTERN_KEY = "pattern";

    // useful for javadsl
    default Predicate<ServerWebExchange> apply(Consumer<C> consumer) {
       C config = newConfig();
       consumer.accept(config);
       beforeApply(config);
       return apply(config);
    }

    default AsyncPredicate<ServerWebExchange> applyAsync(Consumer<C> consumer) {
       C config = newConfig();
       consumer.accept(config);
       beforeApply(config);
       return applyAsync(config);
    }

    default Class<C> getConfigClass() {
       throw new UnsupportedOperationException("getConfigClass() not implemented");
    }

    @Override
    default C newConfig() {
       throw new UnsupportedOperationException("newConfig() not implemented");
    }

    default void beforeApply(C config) {
    }

    Predicate<ServerWebExchange> apply(C config);

    default AsyncPredicate<ServerWebExchange> applyAsync(C config) {
       return toAsyncPredicate(apply(config));
    }

    default String name() {
       return NameUtils.normalizeRoutePredicateName(getClass());
    }

}

自定义Vip路由断言工厂实现

package com.wemedia.gateway.config;

import jakarta.validation.constraints.NotEmpty;
import org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.AbstractRoutePredicateFactory;
import org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.CookieRoutePredicateFactory;
import org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.GatewayPredicate;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.validation.annotation.Validated;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;

/**
 * 自定义Vip路由断言工厂
 */
@Component
public class VipRoutePredicateFactory extends AbstractRoutePredicateFactory<VipRoutePredicateFactory.Config> {

    public VipRoutePredicateFactory(){
        super(Config.class);
    }

    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        return Arrays.asList("param","value");
    }

    @Override
    public Predicate<ServerWebExchange> apply(Config config) {
        return new GatewayPredicate() {
            @Override
            public boolean test(ServerWebExchange serverWebExchange) {
                //localhost/search?q=hhh&user=jackma
                ServerHttpRequest request = serverWebExchange.getRequest();
                String first = request.getQueryParams().getFirst(config.param);
                return StringUtils.hasText(first)&&first.equals(config.value);
            }
        };
    }


    @Validated
    public static class Config {
        @NotEmpty
        private String value;
        @NotEmpty
        private String param;

        public String getParam() {
            return param;
        }

        public void setParam(String param) {
            this.param = param;
        }


        public String getValue() {
            return value;
        }

        public void setValue(String value) {
            this.value = value;
        }

    }
}

在这里插入代码片

配置Vip断言
在这里插入图片描述
3. Filter(过滤器)
在这里插入图片描述
3.1 rewritePath(路径重写)
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • 添加RewritePath过滤器，重写原先路径/readDb,在访问路径前面追加/api/order/readDb,不然网关无法直接访问/readDb;
  • 添加AddReponseHeader过滤器，给响应头增加参数X-Response-ABC,值为123

3.2 默认过滤器filter:
在这里插入图片描述
增加默认过滤器default-filters, 参数Add-ReponseHeader=X-Reponse-Abc ,值为123 给所有服务的相应头中

3.3 全局过滤器GlobalFilter

package com.wemedia.gateway.filter;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * 实现响应时间全局过滤器
 */
@Component
@Slf4j
public class RTGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();

        String uri = request.getURI().toString();
        long start=System.currentTimeMillis();
        log.info("请求【{}】开始时间:{}",uri,start );
        //================以上是前置逻辑==============

        Mono<Void> filter = chain.filter(exchange).doFinally((result) -> {
            //================后置逻辑
            long end = System.currentTimeMillis();
            log.info("请求【{}】结束时间:{},耗时:{}ms", uri, end, end - start);
        });
        return filter;
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

过滤器filter 列表：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
3.4 自定义过滤器工厂

关键源码分析

package org.springframework.cloud.gateway.filter.factory;
import reactor.core.publisher.Mono;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilter;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.support.ServerWebExchangeUtils;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;

import static org.springframework.cloud.gateway.support.GatewayToStringStyler.filterToStringCreator;

/**
 * @author Spencer Gibb
 */
public class AddResponseHeaderGatewayFilterFactory extends AbstractNameValueGatewayFilterFactory {

    @Override
    public GatewayFilter apply(NameValueConfig config) {
       return new GatewayFilter() {
          @Override
          public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
             return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> addHeader(exchange, config)));
          }

          @Override
          public String toString() {
             return filterToStringCreator(AddResponseHeaderGatewayFilterFactory.this)
                   .append(config.getName(), config.getValue()).toString();
          }
       };
    }

    void addHeader(ServerWebExchange exchange, NameValueConfig config) {
       final String value = ServerWebExchangeUtils.expand(exchange, config.getValue());
       HttpHeaders headers = exchange.getResponse().getHeaders();
       // if response has been commited, no more response headers will bee added.
       if (!exchange.getResponse().isCommitted()) {
          headers.add(config.getName(), value);
       }
    }

}

1.实现一次性token自定义过滤器工厂

package com.wemedia.gateway.filter;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilter;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AbstractNameValueGatewayFilterFactory;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;
import java.util.UUID;

/**
 * 实现一次性令牌的自定义过滤器工场
 */
@Component
@Slf4j
public class OnceTokenGatewayFilterFactory extends AbstractNameValueGatewayFilterFactory {
    @Override
    public GatewayFilter apply(NameValueConfig config) {
        return new GatewayFilter() {
            @Override
            public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
                //每次响应之前，添加一个一次性令牌,支持uuid,jwt等格式

                return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(()->{
                    ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
                    HttpHeaders headers = response.getHeaders();
                    String value = config.getValue();
                    if("uuid".equalsIgnoreCase(value)){
                        value = UUID.randomUUID().toString();
                    }

                    if("jwt".equalsIgnoreCase(value)){
                        value="";
                    }


                    headers.add(config.getName(),value);
                }));
            }
        };
    }
}

2.配置一次性token过滤器
在这里插入图片描述
3.访问api响应结果如下：
在这里插入图片描述
3.5 实现全局跨域
在这里插入图片描述

  • 解决单机跨域方法：直接在每个controller上增加注解@CrossOrigin

在这里插入图片描述

  • 在分布式系统上解决跨域问题，在gateway上统一处理跨域问题
    配置全局跨域：
    在这里插入图片描述
    运行结果如下，增加了跨域处理：
    在这里插入图片描述

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大家好&#xff0c;我是斜杠君。 知识星球群有同学和我说每天的工作涉及很多数据表的重复操作&#xff0c;想学习Excel数据表通过大模型自动转数据图片的功能。 今天斜杠君就带大家一起搭建一个智能体&#xff0c;以一个销售行业数据为例&#xff0c;可以快速实现自动清洗Exc…
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如何安装Visio（win10）

如何安装Visio（win10）

首先下载下面这些文件 HomeStudent2021Retail.img officedeploymenttool_17531-20046.exe office中文语言包.exe 确保这些文件都在一个文件夹内&#xff08;我已经上传这些资源&#xff0c;这些资源都是官网下载的&#xff09; 官网资源下载教程 1.下载Office镜像&#xff0…
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建筑安全员 A 证与 C 证：差异决定职业方向

建筑安全员 A 证与 C 证：差异决定职业方向

在建筑行业的职业发展道路上&#xff0c;安全员 A 证和 C 证就像两条不同的岔路&#xff0c;它们之间的差异&#xff0c;在很大程度上决定了从业者的职业方向。 从证书性质和用途来看&#xff0c;A 证是从业资格证书&#xff0c;更像是一把开启安全管理高层岗位的 “金钥匙”。…
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（19）VTK C++开发示例 --- 分隔文本读取器

（19）VTK C++开发示例 --- 分隔文本读取器

文章目录 1. 概述2. CMake链接VTK3. main.cpp文件4. 演示效果 更多精彩内容&#x1f449;内容导航 &#x1f448;&#x1f449;VTK开发 &#x1f448; 1. 概述 本例采用坐标和法线&#xff08;x y z nx ny nz&#xff09;的纯文本文件&#xff0c;并将它们读入vtkPolyData并显示…
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Redis从入门到实战先导篇

Redis从入门到实战先导篇

前言&#xff1a;本节内容包括虚拟机VMware的安装&#xff0c;Linux系统的配置&#xff0c;FinalShell的下载与配置&#xff0c;Redis与其桌面客户端的安装指导,便于后续黑马Redis从入门到实战的课程学习 目录 主要内容 0.相关资源 1.VMware安装 2.Linux与CentOS安装 3.Fi…
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JavaScript 防抖和节流

JavaScript 防抖和节流

方法一&#xff1a;使用lodash库的debounce方法 方法二&#xff1a;手写防抖函数 function debounce(fn,t){// 1.声明一个定时器变量 因为需要多次赋值 使用let声明let timer // 返回一个匿名函数return function(){if(timer){// 如果定时器存在清除之前的定时器 clearTimeout(…
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Spring Boot 启动时 `converting PropertySource ... to ...` 日志详解

Spring Boot 启动时 `converting PropertySource ... to ...` 日志详解

Spring Boot 启动时 converting PropertySource ... to ... 日志详解 1. 日志背景 在 Spring Boot 应用启动过程中&#xff0c;会加载并处理多种 配置源&#xff08;如 application.properties、系统环境变量、命令行参数等&#xff09;。这些配置源会被封装为 PropertySource…
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分割数据集中.json格式标签转化成伪彩图图像

分割数据集中.json格式标签转化成伪彩图图像

一、前言 图像分割任务中&#xff0c;分割数据集的转换和表示方式对于模型训练至关重要。目前主要有两种常见的分割结果表示方法&#xff1a; 1. 转化为TXT文件 这种方式通常使用一系列的点&#xff08;坐标&#xff09;来表示图像中每个像素的类别标签。每个点通常包含像素…
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Linux之彻底掌握防火墙-----安全管理详解

Linux之彻底掌握防火墙-----安全管理详解

—— 小 峰 编 程 目录&#xff1a; 一、防火墙作用 二、防火墙分类 1、逻辑上划分&#xff1a;大体分为 主机防火墙 和 网络防火墙 2、物理上划分&#xff1a; 硬件防火墙 和 软件防火墙 三、硬件防火墙 四、软件防火墙 五、iptables 1、iptables的介绍 2、netfilter/…
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# 构建和训练一个简单的CBOW词嵌入模型

# 构建和训练一个简单的CBOW词嵌入模型

构建和训练一个简单的CBOW词嵌入模型 在自然语言处理&#xff08;NLP&#xff09;领域&#xff0c;词嵌入是一种将词汇映射到连续向量空间的技术&#xff0c;这些向量能够捕捉词汇之间的语义关系。在这篇文章中&#xff0c;我们将构建和训练一个简单的Continuous Bag of Words…
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