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 🔥系列专栏：微服务

⛺️稳中求进，晒太阳

        Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 的一个全新项目，该项目是基于 Spring 5.0，Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等响应式编程和事件流技术开发的网关，它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的 API 路由管理方式。

1.1.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。

    1.2.gateway快速入门

    下面，我们就演示下网关的基本路由功能。基本步骤如下：

    1. 创建SpringBoot工程gateway，引入网关依赖

    2. 编写启动类

    3. 编写基础配置和路由规则

    4. 启动网关服务进行测试

    1）创建gateway服务，引入依赖

    创建服务：

    引入依赖：

    
    
        org.springframework.cloud
        spring-cloud-starter-gateway
    
    
    
        com.alibaba.cloud
        spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
    

    2）编写启动类

    package cn.itcast.gateway;
    ​
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    ​
    @SpringBootApplication
    public class GatewayApplication {
    ​
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
        }
    }

    3）编写基础配置和路由规则

    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。

    4）重启测试

    重启网关，访问http://localhost:10010/user/1时，符合/user/**规则，请求转发到uri：http://userservice/user/1，得到了结果：

    

    5）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：

    1. 创建项目，引入nacos服务发现和gateway依赖

    2. 配置application.yml，包括服务基本信息、nacos地址、路由

    路由配置包括：

    1. 路由id：路由的唯一标示

    2. 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

    3. 路由断言（predicates）：判断路由的规则，

    4. 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

    1.3.断言工厂

            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

    我们只需要掌握Path这种路由工程就可以了。

    4.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：

    

    4.1.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

    4.2.请求头过滤器

    下面我们以AddRequestHeader 为例来讲解。

    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。

    4.3.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! 

    4.4.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

    5.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。

    5.1.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} 返回标示当前过滤器业务结束
         */
        Mono 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

      5.2.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：

        package cn.itcast.gateway.filters;
        ​
        import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
        import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
        import org.springframework.core.annotation.Order;
        import org.springframework.http.HttpStatus;
        import org.springframework.stereotype.Component;
        import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
        import reactor.core.publisher.Mono;
        ​
        @Order(-1)
        @Component
        public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
            @Override
            public Mono filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
                // 1.获取请求参数
                MultiValueMap 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();
            }
        }
        

        5.3.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

          6.跨域问题

          6.1.什么是跨域问题

          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,这里不再赘述了。可以查看跨域资源共享 CORS 详解 - 阮一峰的网络日志

            6.2.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

             
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