GateWay网关【微服务】

文章目录

前言
一、GateWay是什么？
二、Gateway工作流程
- 1.三大核心概念
- 2.Gateway工作流程
三、Gateway搭建
四、GateWay配置动态路由
五、GateWay常用的Predicate
六、GateWay的Filter
总结
参考资料

前言

官方描述：https://spring.io/projects/spring-cloud-gateway/
API网关是一个服务器，是系统的唯一入口。从面向对象设计的角度看，它与外观模式类似。API网关封装了系统内部架构，为每个客户端提供一个定制的API。它可能还具有其它职责，如身份验证、监控、负载均衡、缓存、请求分片与管理、静态响应处理。 API网关方式的核心要点是，所有的客户端和消费端都通过统一的网关接入微服务，在网关层处理所有的非业务功能。通常，网关也是提供REST/HTTP的访问API。

服务网关 = 路由转发 + 过滤器

1、路由转发：接收一切外界请求，转发到后端的微服务上去；

2、过滤器：在服务网关中可以完成一系列的横切功能，例如权限校验、限流以及监控等，这些都可以通过过滤器完成（其实路由转发也是通过过滤器实现的）。

内外网隔离，外网所有请求都只能通过网关访问内网数据；防止网关单点，最好在不同大区配置多台网关服务器。
验证+鉴权，外网所有请求，通过网关指定过滤器对用户访问权限进行控制。可以整合OAuth2，token，jwt等提高架构安全性。
服务降级+限流+日志+监控。限流算法如令牌桶、漏桶等，Spring Cloud Gateway使用Redis+Lua技术实现高并发和高性能的限流方案。

一、GateWay是什么？

Spring Cloud Gateway是Spring官方基于Spring 5.0，Spring Boot 2.0和Project Reactor等技术开发的网关，Spring Cloud Gateway旨在为微服务架构提供一种简单而有效的统一的API路由管理方式。Spring Cloud Gateway作为Spring Cloud生态系中的网关，目标是替代ZUUL，其不仅提供统一的路由方式，并且基于Filter链的方式提供了网关基本的功能，例如：安全，监控/埋点，和限流等。

二、Gateway工作流程

1.三大核心概念

Route(路由) - 路由是构建网关的基本模块,它由ID,目标URI,一系列的断言和过滤器组成,如断言为true则匹配该路由；
Predicate(断言) - 参考的是Java8的java.util.function.Predicate，开发人员可以匹配HTTP请求中的所有内容(例如请求头或请求参数),如果请求与断言相匹配则进行路由；
Filter(过滤) - 指的是Spring框架中GatewayFilter的实例,使用过滤器,可以在请求被路由前或者之后对请求进行修改。

predicate就是我们的匹配条件；而fliter，就可以理解为一个无所不能的拦截器。有了这两个元素，再加上目标uri，就可以实现一个具体的路由了

2.Gateway工作流程

Clients make requests to Spring Cloud Gateway. If the Gateway Handler Mapping determines that a request matches a route, it is sent to the Gateway Web Handler. This handler runs the request through a filter chain that is specific to the request. The reason the filters are divided by the dotted line is that filters can run logic both before and after the proxy request is sent. All “pre” filter logic is executed. Then the proxy request is made. After the proxy request is made, the “post” filter logic is run.

客户端向Spring Cloud Gateway发出请求。然后在Gateway Handler Mapping 中找到与请求相匹配的路由，将其发送到GatewayWeb Handler。

Handler再通过指定的过滤器链来将请求发送到我们实际的服务执行业务逻辑，然后返回。

过滤器之间用虚线分开是因为过滤器可能会在发送代理请求之前(“pre”)或之后(“post"）执行业务逻辑。

Filter在“pre”类型的过滤器可以做参数校验、权限校验、流量监控、日志输出、协议转换等，在“post”类型的过滤器中可以做响应内容、响应头的修改，日志的输出，流量监控等有着非常重要的作用。

核心逻辑：路由转发 + 执行过滤器链。

三、Gateway搭建

1.新建项目

1.新建Module - cloud-gateway-gateway9527

2.pom添加依赖

<!--gateway-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
  </dependency>

3.编写配置文件yml

server:
  port: 9527

spring:
  application:
    name: cloud-gateway
#############################新增网关配置###########################
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: payment_routh #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          #uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/get/**         # 断言，路径相匹配的进行路由

        - id: payment_routh2 #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          #uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/lb/**         # 断言，路径相匹配的进行路由
####################################################################

eureka:
  instance:
    hostname: cloud-gateway-service
  client: #服务提供者provider注册进eureka服务列表内
    service-url:
      register-with-eureka: true
      fetch-registry: true
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

4、主启动类

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;


@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class GateWayMain9527
{
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        SpringApplication.run(GateWayMain9527.class, args);
    }
}

四、GateWay配置动态路由

默认情况下Gateway会根据注册中心注册的服务列表，以注册中心上微服务名为路径创建动态路由进行转发，从而实现动态路由的功能（不写死一个地址）。

YML

需要注意的是uri的协议为lb，表示启用Gateway的负载均衡功能。

lb://serviceName是spring cloud gateway在微服务中自动为我们创建的负载均衡uri。

server:
  port: 9527

spring:
  application:
    name: cloud-gateway
#############################新增网关配置###########################
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true #开启从注册中心动态创建路由的功能，利用微服务名进行路由
      routes:
        - id: payment_routh #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          #uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/get/**         # 断言，路径相匹配的进行路由

        - id: payment_routh2 #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          #uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/lb/**         # 断言，路径相匹配的进行路由
####################################################################

eureka:
  instance:
    hostname: cloud-gateway-service
  client: #服务提供者provider注册进eureka服务列表内
    service-url:
      register-with-eureka: true
      fetch-registry: true
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

五、GateWay常用的Predicate

Spring Cloud Gateway将路由匹配作为Spring WebFlux HandlerMapping基础架构的一部分。

Spring Cloud Gateway包括许多内置的Route Predicate工厂。所有这些Predicate都与HTTP请求的不同属性匹配。多个RoutePredicate工厂可以进行组合。

Spring Cloud Gateway创建Route 对象时，使用RoutePredicateFactory 创建 Predicate对象，Predicate 对象可以赋值给Route。Spring Cloud Gateway包含许多内置的Route Predicate Factories。
所有这些Predicate都匹配HTTP请求的不同属性。多种Predicate工厂可以组合，并通过逻辑and。

常用的Route Predicate Factory

The After Route Predicate Factory
The Before Route Predicate Factory
The Between Route Predicate Factory
The Cookie Route Predicate Factory
The Header Route Predicate Factory
The Host Route Predicate Factory
The Method Route Predicate Factory
The Path Route Predicate Factory
The Query Route Predicate Factory
The RemoteAddr Route Predicate Factory
The weight Route Predicate Factory

1. The After Route Predicate Factory

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: after_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        # 这个时间后才能起效
        - After=2023-04-13T03:32:48.660946Z[Etc/UTC]

可以通过下述方法获得上述格式的时间戳字符串

import java.time.ZonedDateTime;

public class T2
{
    
    
    public static void main(String[] args)
    {
    
    
        ZonedDateTime zdt = ZonedDateTime.now(); // 默认时区
        System.out.println(zdt);

       //2023-04-13T03:32:48.660946Z[Etc/UTC]
    }
}

2、The Between Route Predicate Factory

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: between_route
        uri: https://example.org
        # 两个时间点之间
        predicates:
        - Between=2023-04-10T03:32:48.660946Z[Etc/UTC], 2023-04-13T03:36:09.189577Z[Etc/UTC]

3、The Cookie Route Predicate Factory

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: cookie_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        - Cookie=chocolate, ch.p

The cookie route predicate factory takes two parameters, the cookie
name and a regular expression.

This predicate matches cookies that have the given name and whose
values match the regular expression.
The Cookie Route Predicate Factory接受两个参数，cookie名称和正则表达式。Cookie Route Predicate 匹配具有给定名称且其值与正则表达式匹配的cookie。

# 该命令相当于发get请求，且没带cookie
curl http://localhost:9527/payment/lb

# 带cookie的
curl http://localhost:9527/payment/lb --cookie "chocolate=chip"

4、The Header Route Predicate Factory

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: header_route
        uri: https://example.org
        predicates:
        - Header=X-Request-Id, \d+

The header route predicate factory takes two parameters, the header name and a regular expression.
This predicate matches with a header that has the given name whose value matches the regular expression.

The header route predicate factory 接受两个参数，header 名称和正则表达式。此predicate 与具有给定名称且其值与正则表达式匹配的header 匹配。

# 带指定请求头的参数的CURL命令
curl http://localhost:9527/payment/lb -H "X-Request-Id:123"

六、GateWay的Filter

Route filters allow the modification of the incoming HTTP request or outgoing HTTP response in some manner. Route filters are scoped to a particular route. Spring Cloud Gateway includes many built-in GatewayFilter Factories.

路由过滤器可用于修改进入的HTTP请求和返回的HTTP响应，路由过滤器只能指定路由进行使用。Spring Cloud Gateway内置了多种路由过滤器，他们都由GatewayFilter的工厂类来产生。

Spring Cloud Gateway的Filter:

生命周期：
- pre
- post
种类（具体看官方文档）：
- GatewayFilter - 有31种
- GlobalFilter - 有10种

常用的GatewayFilter：AddRequestParameter GatewayFilter

自定义全局GlobalFilter：

两个主要接口介绍：

1. GlobalFilter
2. Ordered

能干什么：

全局日志记录
统一网关鉴权
…

代码案例：

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.HttpStatus;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.util.Date;

@Component
@Slf4j
public class MyLogGateWayFilter implements GlobalFilter,Ordered
{
    
    

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain)
    {
    
    
        log.info("***********come in MyLogGateWayFilter:  "+new Date());

        String uname = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("uname");

        if(uname == null)
        {
    
    
            log.info("*******用户名为null，非法用户，o(╥﹏╥)o");
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.NOT_ACCEPTABLE);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }

        return chain.filter(exchange);
    }

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

总结

了解什么是gateway网关
网关具有什么作用,一般用于解决什么问题
网关的工作流程
如何在项目中使用网关。

服务网关 = 路由转发 + 过滤器

参考资料

https://zhuanlan.zhihu.com/p/165077751

https://blog.csdn.net/liuhaiyang98/article/details/119617803