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Gateway服务网关
2022-06-30 18:21:00 【RB_VER】
概念
spring cloud全家桶有个很重要的组件就是网关，在1.x版本中都是采用的Zuul网关，在2.x版本中，zuul的升级一直跳票，spring cloud最后自己研发了一个网关替代zuul，那就是spring cloud gateway。
spring cloud gateway是spring cloud的一个全新项目，基于spring 5.0+spring boot 2.0和project reactor等技术开发的网关，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。
spring cloud gateway作为spring cloud生态系统中的网关，目标是替代zuul，在spring cloud 2.0以上版本中，没有对新版本的zuul 2.0以上最新高性能版本进行集成，仍然使用的zuul 1.x非reactor模式的老版本。而为了提升网关性能，spring cloud gateway是基于webflux框架实现的，而webflux框架底层则使用了高性能的reactor模式通信框架netty。
spring cloud gateway的目标提供统一的路由方式且基于filter链的方式提供了网关基本的功能，例如：安全、监控/指标、限流。
功能：反向代理、鉴权、流量控制、熔断、日志监控。
spring cloud gateway具有如下特性：
- 基于spring framework 5，project reactor和spring boot 2.0进行构建；
- 动态路由：能够匹配任何请求属性；
- 可以对路由指定predicate（断言）和filter（过滤器）；
- 集成hystrix的断路器功能；
- 集成spring cloud服务发现功能；
- 易于编写的predicate和filter；
- 请求限流功能；
- 支持路径重写。
传统的web框架，比如说：struts2，springmvc等都是基于servlet API与servlet容器基础上运行的。但是，在servlet 3.x之后有了异步非阻塞的支持。而webflux是一个典型非阻塞异步的框架，它的核心是基于reactor的相关API实现的。相对于传统的web框架来说，它可以运行在诸如netty、undertow及支持servlet 3.1的容器上。非阻塞式+函数式编程。
spring webflux是spring 5.0引入的新的响应式框架，区别于springmvc，它不需要依赖servlet API，它是完全异步非阻塞的，并且基于reactor来实现响应式流规范。
gateway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，如果断言为true则匹配该路由。
predicate（断言）
参考Java 8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。
web请求，通过一些匹配条件，定位到真正的服务节点。并在这个转发过程的前后，进行一些精细化控制。predicate就是匹配的条件；filter可以理解为一个拦截器，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。
搭建微服务网关
创建cloud-gateway-gateway9527模块
pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<parent>
<artifactId>cloud2022</artifactId>
<groupId>com.qrxqrx.springcloud</groupId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>cloud-gateway-gateway9527</artifactId>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.qrxqrx.springcloud</groupId>
<artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
<version>${project.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
<optional>true</optional>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
</project>
application.yml
server:
port: 9527
spring:
application:
name: cloud-gateway
cloud:
gateway:
routes:
- id: payment_route # 路由的id，没有固定规则但是要求唯一，建议配合服务名
uri: http://localhost:8001 # 匹配后提供服务的路由地址
predicates:
- Path=/payment/get/** # 断言，路径匹配进行路由
- id: payment_route2 # 路由的id，没有固定规则但是要求唯一，建议配合服务名
uri: http://localhost:8001 # 匹配后提供服务的路由地址
predicates:
- Path=/payment/lb/** # 断言，路径匹配进行路由
eureka:
instance:
hostname: cloud-gateway-service
client:
service-url:
register-with-eureka: true
fetch-registry: true
defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka
GatewayMain9527
package com.qrxqrx.springcloud;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableDiscoveryClient
public class GatewayMain9527 {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(GatewayMain9527.class,args);
}
}
Gateway网关路由的两种配置方式
- 在yml文件中配置（如上）
- 代码中注入RouteLocator的bean
GatewayConfig
package com.qrxqrx.springcloud.config;
import org.springframework.cloud.gateway.route.RouteLocator;
import org.springframework.cloud.gateway.route.builder.RouteLocatorBuilder;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@Configuration
public class GatewayConfig {
@Bean
public RouteLocator routes(RouteLocatorBuilder builder) {
return builder.routes().route("path_route_qrx1",
r -> r.path("/payment/get/**")
.uri("http://localhost:8001")).build();
}
}
配置动态路由
默认情况下，gateway会根据注册中心注册的微服务列表，以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。
server:
port: 9527
spring:
application:
name: cloud-gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled: true # 开启动态路由
routes:
- id: payment_route # 路由的id，没有固定规则但是要求唯一，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 # 动态路由
predicates:
- Path=/payment/get/** # 断言，路径匹配进行路由
- id: payment_route2 # 路由的id，没有固定规则但是要求唯一，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 # 动态路由
predicates:
- Path=/payment/lb/** # 断言，路径匹配进行路由
eureka:
instance:
hostname: cloud-gateway-service
client:
service-url:
register-with-eureka: true
fetch-registry: true
defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka
Predicate的使用
spring:
application:
name: cloud-gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled: true # 开启动态路由
routes:
- id: payment_route # 路由的id，没有固定规则但是要求唯一，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 # 动态路由
predicates:
- Path=/payment/get/** # 断言，路径匹配进行路由
# ZonedDateTime zbj = ZonedDateTime.now();
# System.out.println(zbj);
- After=2022-06-30T16:17:33.876+08:00[Asia/Shanghai] # 在此时间之后访问才有效果
- Cookie=name,qrx
# Cookie Route Predicate需要两个参数，一个是cookie name，一个是正则表达式。
# 路由规则会通过获取对应的cookie name值和正则表达式去匹配，如果匹配上就会执行路由，如果没有匹配上则不执行。
# 测试：curl http://localhost:9527/payment/lb --cookie "username=zzyy"
- Header=X-Request-Id,\d+
# 两个参数：一个属性名称和一个正则表达式，属性值匹配则执行
# 测试：curl http://localhost:9527/payment/lb --H "X-Request-Id:123"
- Host=www.qrxqrx.com
# 测试：curl http://localhost:9527/payment/lb --H "Host:www.qrxqrx.com"
- Method=GET
- Query=username,qrx
# 测试：curl http://localhost:9527/payment/lb?username=qrx
Filter的使用
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。
按生命周期分：
- pre
- post
按种类分： - GatewayFilter
- GlobalFilter
spring:
application:
name: cloud-gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled: true # 开启动态路由
routes:
- id: payment_route # 路由的id，没有固定规则但是要求唯一，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 # 动态路由
predicates:
- Path=/payment/get/** # 断言，路径匹配进行路由
- id: payment_route2 # 路由的id，没有固定规则但是要求唯一，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 # 动态路由
predicates:
- Path=/payment/lb/** # 断言，路径匹配进行路由
filters:
- AddRequestParameter=X-Request-Id,1024 # 过滤器工厂会在匹配的请求头加上一对请求头，名称为X-Request-Id，值为1024
自定义过滤器
package com.qrxqrx.springcloud.filter;
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("++++username is null! illegal!");
exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.NOT_ACCEPTABLE);
return exchange.getResponse().setComplete();
}
return chain.filter(exchange);
}
@Override
public int getOrder() {
return 0;
}
}
测试：http://localhost:9527/payment/lb?uname=xxx
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