【微服务技术09】统一网关Gateway

案例代码：https://gitee.com/pikachu2333/spring-cloud-hexuan

网关作用

网关功能：

• 身份认证和权限校验
• 服务路由、负载均衡
• 请求限流

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。

搭建网关服务

创建maven项目引入依赖

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

创建启动类

编写路由配置及nacos地址

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: nacos-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://nacos-user-service # 路由的目标地址 lb就是负载均衡(loadBalance)，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
        - id: nacos-order-service
          uri: lb://nacos-order-service
          predicates:
            - Path=/order/**

启动服务，通过网关路由访问服务：
http://localhost:10010/user/1
http://localhost:10010/order/101

---

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

路由断言工厂Route Predicate Factory

网关路由可以配置的内容包括：

路由id：路由唯一标示
uri：路由目的地，支持lb和http两种
predicates：路由断言，判断请求是否符合要求，符合则转发到路由目的地
filters：路由过滤器，处理请求或响应

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

Spring提供了11种基本的Predicate工厂：

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

路由过滤器

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：

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
…

---

给请求都添加header

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: nacos-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://nacos-user-service # 路由的目标地址 lb就是负载均衡(loadBalance)，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
#          filter:
#            - AddRequestHeader=hexuan666!  # 添加请求头
        - id: nacos-order-service
          uri: lb://nacos-order-service
          predicates:
            - Path=/order/**
      default-filters: # 默认过滤器，对所以路由请求都生效
        - AddRequestHeader=Truth,hexuan666!  # 添加请求头

打印header验证是否添加成功

@GetMapping("/{id}")
public User queryById(@PathVariable("id") Long id,
                      @RequestHeader(value = "Truth", required = false) String truth) {
    System.out.println("truth: " + truth);
    return userService.queryById(id);
}

全局过滤器 GlobalFilter

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);
}

案例：定义全局过滤器，拦截并判断用户身份

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
@Order注解设置过滤器的顺序，也可以实现Ordered接口实现

@Order(-1)
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1、获取请求参数
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        MultiValueMap<String, String> queryParams = request.getQueryParams();
        // 2、获取参数中的authorization参数
        String authorization = queryParams.getFirst("authorization");
        //3、判断参数是否等于admin
        // 放行
        if ("admin".equals(authorization)) {
            return chain.filter(exchange);
        }
        // 拦截 设置响应状态码
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
        return exchange.getResponse().setComplete();
    }
}

这样，当有这个请求参数时就会被放行，否则会被拦截报401了
http://localhost:10010/order/101?authorization=admin

总结

全局过滤器对所有路由都生效的过滤器，并且可以自定义处理逻辑

实现全局过滤器的步骤
实现GlobalFilter接口
添加@Order注解或实现Ordered接口
编写处理逻辑

过滤链执行顺序

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

• 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。
  可以参考下面几个类的源码来查看：

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

网关的cors跨越配置

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

网关处理跨域采用的同样是CORS方案，并且只需要简单配置即可实现：

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" # 前端打包指定端口
            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