【云原生&微服务>SCG网关篇六】Spring Cloud Gateway内置的18种Filter使用姿势

一、前言

至此微服务网关系列文章已出:

  1. 【云原生&微服务>SCG网关篇一】为什么要有网关、生产环境如何选择网关
  2. 云原生&微服务>SCG网关篇二】生产上那些灰度发布方式
  3. 【云原生&微服务>SCG网关篇三】Spring Cloud Gateway是什么、详细使用案例
  4. 云原生&微服务>SCG网关篇四】Spring Cloud Gateway内置的11种PredicateFactory如何使用
  5. 【云原生&微服务>SCG网关篇五】Spring Cloud Gateway自定义PredicateFactory

聊了以下问题:

  1. 为什么要有网关?网关的作用是什么?
  2. 网关的分类?
  3. 网关的技术选型?
  4. 使用网关时常用的灰度发布方式有哪些?
  5. Spring Cloud Gateway是什么?详细使用案例?
  6. Spring Cloud Gateway内置的11种PredicateFactory
  7. 如何自定义PredicateFactory

本文接着聊Spring Cloud Gateway内置的Filter。

PS:SpringCloud版本信息:

<properties>
    <spring-boot.version>2.4.2</spring-boot.version>
    <spring-cloud.version>2020.0.1</spring-cloud.version>
    <spring-cloud-alibaba.version>2021.1</spring-cloud-alibaba.version>
</properties>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <!--整合spring cloud-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <!--整合spring cloud alibaba-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

二、GatewayFilter Factories

Route filters 允许以某种方式修改传入HTTP的请求 或 传出HTTP的响应,其作用于特定的路由;Spring Cloud Gateway包括许多内置GatewayFilter工厂。

在这里插入图片描述

官方文档:https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/3.0.1/reference/html/#gatewayfilter-factories

官方一种一共给出了31中内嵌的Filter,我们这里抽几个比较常用的总结一下。

1、请求/响应新增信息相关

1)增加请求头参数(AddRequestHeaderGatewayFilterFactory)

对所有请求增加请求头:entrance-header=gateway;

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: add_request_header_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/**
          filters:
            - AddRequestHeader=entrance-header, gateway

添加动态请求头

**此外:**添加的请求头参数可以根据Predicate的内容做动态填充,比如:

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: add_request_header_route
        uri: https://example.org
        predicates:
          - Path=/red/{
    
    segment}
        filters:
          - AddRequestHeader=entrance-header, Blue-{
    
    segment}

2)添加请求参数(AddRequestParameterGatewayFilterFactory)

对所有请求增加entrance=gateway这个查询参数;

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: add_request_parameter_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/**
          filters:
            - AddRequestParameter=entrance, gateway

示例请求如下:
在这里插入图片描述

添加动态请求参数

此外: 添加的查询参数可以根据Predicate的内容做动态填充,比如:

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: add_request_parameter_route
        uri: https://example.org
        predicates:
          - Host: {
    
    segment}.myhost.org
        filters:
          - AddRequestParameter=foo, bar-{
    
    segment}

3)添加请求响应的请求头参数(AddResponseHeaderGatewayFilterFactory)

对所有请求的响应增加entrance-header=gateway这个请求头;

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: add_response_header_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/**
          filters:
            - AddResponseHeader=saint-response-header, handsome

示例验证如下:

在这里插入图片描述

2、请求/响应移除信息相关

1)移除重复响应头(DedupeResponseHeaderGatewayFilterFactory)

DedupeResponseHeader GatewayFilter factory有两个入参,一个是请求头的name,一个是可选参数:去重策略;

去重策略有三种RETAIN_FIRST保留第一个(default)、RETAIN_LAST保留最后一个、RETAIN_FIRST RETAIN_UNIQUE 保留唯一。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: add_request_parameter_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/**
          filters:
            - DedupeResponseHeader=Access-Control-Allow-Credentials Access-Control-Allow-Origin

示例为:移除重复的响应头信息 Access-Control-Allow-Credentials and Access-Control-Allow-Origin ,以防止网关CORS逻辑 和 下游逻辑都添加它们。

2)移除响应头中的参数(RemoveResponseHeaderGatewayFilterFactory)

移除响应头中的参数:X-Response-Foo;

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: add_request_parameter_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/**
          filters:
            - RemoveResponseHeader=X-Response-Foo

3)移除请求头中的参数(RemoveRequestHeaderGatewayFilterFactory)

移除请求头中的参数: X-Request-red

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: remove_request_header_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/**
          filters:
            - RemoveRequestHeader=X-Request-red

4)移除请求中的参数(RemoveRequestParameterGatewayFilterFactory)

移除请求中的查询参数:red

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: remove_request_parameter_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/**
          filters:
            - RemoveRequestParameter=red

3、请求/响应头信息替换

此处和请求/响应新增信息一样,也支持动态参数配置。

1)设置请求头信息(SetRequestHeaderGatewayFilterFactory)

设置请求头,没有则新增,有则修改

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/gateway/simple-service/**
          filters:
            - SetRequestHeader=saint-request-header, saint-request

2)设置响应头信息(SetResponseHeaderGatewayFilterFactory)

设置响应头,没有则新增,有则修改

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/gateway/**
          filters:
            - SetResponseHeader=saint-response-header, saint-response

示例验证:我们请求头中saint-request-header的值为:request,而发送请求后:

在这里插入图片描述

3)设置响应状态码(SetStatusGatewayFilterFactory)

修改响应的状态码为特定值:可以是org.springframework.http.HttpStatus枚举,也可以直接写状态码(401、404等);

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/**
          filters:
            - SetStatus=401

示例中:无论哪种情况,响应的 HTTP 状态都会被设置为 401。

4、请求路径层级相关

1)移除请求层级(StripPrefixGatewayFilterFactory)

StripPrefix参数表示在将请求发送到下游之前从请求中剥离的路径个数。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/gateway/simple-service/**
          filters:
            - StripPrefix=2

示例中设置StripPrefix=2,则当通过网关向http://localhost:9999/gateway/simple-service/hello发出请求时,对simple-service的请求将类似于http://localhost:9001/hello

2)增加请求层级(PrefixPathGatewayFilterFactory)

StripPrefix参数表示在将请求发送到下游之前从请求中剥离的路径个数。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/gateway/**
          filters:
            - PrefixPath=/saint

示例中设置PrefixPath=/saint,则当通过网关向http://localhost:9999/gateway/hello发出请求时,对simple-service的请求将类似于http://localhost:9001/saint/gateway/hello

5、其他

1)请求Host信息传递(PreserveHostHeaderGatewayFilterFactory)

默认开启,在gateway转发请求前把原始请求的host头部带上,转发给目的服务;

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/gateway/**
          filters:
            - PreserveHostHeader

2)透传session信息(SaveSessionGatewayFilterFactory)

SaveSession GatewayFilter factory迫使在向下游转发调用之前强制执行WebSession::save操作;当集成Spring Session时会将session放到Redis,来实现共享Session功能;

如果gateway项目集成了Spring Session中的Spring Security框架,想要将安全验证信息转发到远程应用,那么这个配置是必须的。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/gateway/**
          filters:
            - SaveSession

3)设置请求最大Size(RequestSizeGatewayFilterFactory)

设置请求的最大Size,默认单位B,可以加 ‘KB’ 或 ‘MB’ 后缀;请求超过配置的maxSize,则会匹配路由失败

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/gateway/**
          filters:
            - name: RequestSize
              args:
                maxSize: 5000000

4)重写路由转发地址(RewritePathGatewayFilterFactory)

RewritePath GatewayFilter factory包含两个参数:正则表达形式的路径、正则表达形式的替代路径;其使用Java正则表达式来灵活地重写请求路径;

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/gateway/**
          filters:
            - RewritePath=/gateway(?<segment>/?.*), $\{
    
    segment}

比如一个请求打向/gateway/hello,会被转发到/hello

5)配置300系列状态码转发地址(RedirectToGatewayFilterFactory)

RedirectTo GatewayFilter factory包含两个参数:状态码、和对应的转发地址url;

状态码参数应该是300系列重定向HTTP代码:

  1. 301 Moved Permanently永久移动,请求的资源已被永久移动新位置,返回信息会包含URI,浏览器会自动定向到新地址,以后请求应该用新的URI代替;
  2. 302 Found 临时移动,与301类似,资源临时被移动,客户端应该继续使用原URI;
  3. 303 See Other查看其它地址,与301类似。使用GET和POST请求查看;
  4. 304 未修改,所请求资源未修改,服务器返回此状态吗时,不会返回任何资源;
  5. 305 Use proxy 使用代理,所请求资源必须通过代理;
  6. 306 Unused 已经废弃的HTTP状态码;
  7. 307 Temporary Redirect 临时重定向,与302类似,使用GET请求重定向;

**转发地址url:**必须是有有效的URL,其是Response Header中Location属性的值,对于相对重定向,应该使用uri:no://op作为路由定义的uri。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: simple_service_route
          uri: http://127.0.0.1:9001
          predicates:
            - Path=/gateway/**
          filters:
            - RedirectTo=302, https://www.baidu.com

示例的Response Header中将增加一个属性值为https://acme.org的Location属性。

在这里插入图片描述

6、给所有的Route设置DefaultFilter

通过使用spring.cloud.gateway.default-filters,可以将一些Filter应用到所有的Route上;

spring:
  cloud:
    gateway:
      default-filters:
      - AddResponseHeader=X-Response-Default-Red, Default-Blue
      - PrefixPath=/httpbin

三、总结

本文一共介绍了Gateway内置的18种常用的Filter,包括:针对单个路由的请求、响应、路由路径,针对所有Route的Default-Filters。

后续文章我们聊一下Filter的高级用法,比如:限流、熔断、重试等。

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