【SpringCloud】Gateway网关

1、网关的作用

服务就像一个景点，如果人人可以访问，不管是游客还是搞破坏的人都放进来，那一定出事。由此，景区增加了统一入口，设保安，给游客指路，并对每日访客流量进行控制。对应网关的功能：

• 身份认证和权限校验：无权限拒绝访问（无门票拒绝入内）
• 服务路由、负载均衡：路由到哪个服务，服务有多个实例时，要负载均衡（给游客带路，并带到不拥挤的服务点）
• 请求限流：对微服务的一种保护（景点最大游客数）

2、搭建网关服务

• STEP1：创建新的模块，起名gateway，引入SpringCloudGateway的依赖和nacos的服务发现依赖

<!--SpringCloud网关依赖-->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--nacos服务发现依赖，gateway本身也是个服务，得向nacos注册信息-->
<dependency>
	<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

• STEP2：在application.yaml中编写路由配置及nacos配置

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，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,就转发到userservice
        - id: order-service
          uri: lb://ordeservice
          predicates:
            - Path=/order/**

参数含义：
路由id: 路由唯一标识
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。并根据规则转发到路由目的地
filters: 路由过滤器，处理请求或者响应

• STEP3：启动gateway服务，请求从网关被路由到了对应的微服务，网关搭建成功

调用以上接口，实际的具体流程如下：

3、路由断言

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，符合才转发到路由目的地
• filters：路由过滤器，处理请求或响应

我们在上面gateway的配置文件中写的predicate只是字符串，这些字符串会被Predicate Factory（路由工厂）读取并处理，然后转化为路由判断条件。

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：

可以看到，这些断言条件，可以限制访问者的网段范围、域名、访问时间、访问方式、访问路径等

举例：

加了这个断言，就像景点加了上班时间，必须八点以后来order服务才有人接待你，提前来的没人鸟你。（404）

4、GatewayFilter

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：

所有过滤器参考SpringGateway的文档：https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/

示例：给所有进入userservice的请求添加一个请求头：user= currrent user is code-9527

在gateway中修改application.yml文件，给userservice的路由添加过滤器：

spring:
  cloud:
    gateway:
  routes: # 网关路由配置       
    - id: user-service         
      uri: lb://userservice         
      predicates:
        - Path=/user/**         
      filters: # 过滤器
        - AddRequestHeader=auhtor, author is code-9527 # 添加请求头

修改user service的接口，用@RequestHeader注解拿请求头中的信息：

@GetMapping("/{id}")
public User queryById(@PathVariable("id") Long id,
					  @RequestHeader(value = "author",required=false) String author ){
    
    

	System.out.println("author:" + author);
	return userservice.queryById(id);
}

重启gateway和userservice，再通过网关调用这个接口，IDEA控制台输出：

author：author is code-9527

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：

过滤器的作用是什么？

➢ 对路由的请求或响应做加工处理，比如添加请求头
➢ 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？

➢ 对所有路由都生效的过滤器

5、全局过滤器

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。不同的是，这里的逻辑是你自己写代码定义的，而不是官方写好的。定义方式是实现GlobalFilter接口。

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

自定义类，实现GlobalFilter接口，重写filter方法：

@Order注解是用来说明该过滤器执行的顺序，数字越小，优先级越高，越先执行。不加这个注解，就要再实现Ordered接口，重写getOrder方法

@Override
public int getOrder(){
    
    
	return -1;
}

此时，再访问，报错401

加上authorization，访问成功：

6、过滤器的执行顺序

请求进入网关会碰到三类过滤器：当前路由id下的过滤器、全局的DefaultFilter、自定义的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。

过滤器执行顺序：

• ➢ 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分别从1递增（yaml文件中先写的先执行）
• ➢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

7、限流过滤器

限流：对应用服务器的请求做限制，避免因过多请求而导致服务器过载甚至宕机。

限流算法常见的包括两种：

• 计数器算法，又包括窗口计数器算法、滑动窗口计数器算法
• 漏桶算法(Leaky Bucket)
• 令牌桶算法（Token Bucket）

限流过滤器-计数器算法

固定窗口计数器算法概念如下：

• 将时间划分为多个窗口
• 在每个窗口内每有一次请求就将计数器加一，当时间到达下一个窗口时，计数器重置
• 如果计数器超过了限制数量，则本窗口内所有的请求都被丢弃

限流过滤器-漏桶算法

• 将每个请求视作"水滴"放入"漏桶"进行存储
• "漏桶"以固定速率向外"漏"出请求来执行，如果"漏桶"空了则停止"漏水”
• 如果"漏桶"满了则多余的"水滴"会被直接丢弃

像极了景点加个强制排队的围栏，不要一下全部涌向服务窗口，而是以固定的速率和人数

限流过滤器-令牌桶算法

• 以固定的速率生成令牌，存入令牌桶中，如果令牌桶满了以后，多余令牌丢弃
• 请求进入后，必须先尝试从桶中获取令牌，获取到令牌后才可以被处理
• 如果令牌桶中没有令牌，则请求等待或丢弃

8、跨域问题处理

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

但注意，不是跨域就一定有问题，如本地的order和user服务，端口就不同。

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 ，即浏览器去问一下服务器：你允许跨域访问吗

网关处理跨域采用的同样是CORS方案，并且只需要在网关简单配置即可实现：

maxAge即跨域检测有效期，有效期内，浏览器将不再对服务端发起询问，而是直接放行。allowedOrigins则是写你允许跨域请求的网站都有哪些。

总结，SpringCloud Gateway中CORS跨域要配置的参数包括：

• 允许哪些域名跨域？
• 允许哪些请求头？
• 允许哪些请求方式？
• 是否允许使用cookie？
• 有效期是多久？