SpringCloud Gateway网关功能介绍与使用

更新时间：2022年12月09日 11:46:00 作者：幽默涵养miss u

SpringCloud Gateway 是 Spring Cloud 的一个全新项目，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。这篇文章主要介绍了SpringCloud Gateway网关作用,需要的朋友可以参考下

一、什么是API网关

API网关作用就是把各个服务对外提供的API汇聚起来，让外界看起来是一个统一的接口。同时也可在网关中提供额外的功能。

总结：网关就是所有项目的一个统一入口。

二、基本使用

1.准备Eureka注册中心

2.准备一个微服务工程

3.搭建Gateway网关微服务

（1）导入依赖

<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>
</dependencies>

（2）编写配置文件

server:
port: 9999
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
# 自动发现工具的本地路由规则是：
# 请求路径 - http://网关IP:网关端口/微服务的服务名/要访问的具体地址
# gateway自动解析，把请求地址中的'微服务的服务名'截取，从Eureka Client发现的服务列表中查看，如果有同名服务，则开始转发。
spring:
application:
name: cloud-gateway
cloud: # spring cloud相关配置的常用前缀
gateway: # 网关技术配置前缀
discovery: # 自动发现工具
locator: # 本地逻辑
enabled: true # 开启自动发现工具的本地路由逻辑
lower-case-service-id: true # 把从EurekaServer上发现的服务名称，转换成全小写

（3）编写启动类

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

三、谓词

谓词：当满足条件在进行路由转发。

在Spring Cloud Gateway中谓词实现GatewayPredicate接口。其中类名符合：XXXRoutePredicateFactory，其中XXX就是在配置文件中谓词名称。

所有的谓词都设置在predicates属性中，当设置多个谓词时取逻辑与条件，且一个谓词只能设置一组条件，如果需要有个多条件，添加多个相同谓词。

（1）Path

用于匹配路由地址规则的谓词。

spring:
application:
name: cloud-gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled: false # 关闭自动发现工具的本地路由逻辑
lower-case-service-id: true
routes: # 配置多路由策略的属性，类型是List。配置方案是：回车 + 缩进 + - + 空格。集合中的每个对象的属性，对齐多行配置
- id: application-service # 路由的唯一名称
uri: lb://application-service # 规则满足后，转发到的地址。lb是spring cloud gateway支持的一种协议名
predicates: # 谓词
- Path=/service/** # 路由地址规则
filters: # 过滤器，先使用，后续课程细致讲解。后续案例配置统一，文档中省略
- StripPrefix=1

（2）Query

用于校验请求中是否包含指定的请求参数，同时可也校验请求参数值是否符合要求。

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates: # 谓词
- Path=/service/**
- Query=name # 请求参数必须包含name

下述配置代表，请求中必须包含命名为name和age的参数，且参数值必须已'bjsxt'开头。下述配置中bjsxt.*是一个正则表达式。在正则表达式中点(.)表示匹配任意一个字符。所以当请求参数name=bjsxt或name=bjsxtAdmin等都能满足谓词条件。

如果设定请求中必须包含多个参数及值。则设置多个Query。在此处演示多个相同谓词配置，其他谓词中就不在强调如何配置多个谓词。

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
- Query=name,bjsxt.* # 请求参数必须包含name,请求参数的值必须以 bjsxt 开头
- Query=age # 请求参数必须包含age

（3）Header

用于校验请求中是否包含指定的请求头，同时可也校验请求头数值是否符合要求。配置方式和Query类似。

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
- Query=name,bjsxt.*
- Query=age
- Header=Host,.* # 请求头必须有Host,值为任意字符串

（4）Method

Method表示请求方式。支持多个值，使用逗号分隔，多个值之间为or条件。

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
- Method=GET,POST # 请求方式必须是GET或POST

（5）RemoteAddr

允许访问的客户端地址。

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
- RemoteAddr=192.168.41.252 # 客户端IP必须是192.168.41.252

（6）Host

匹配请求中Host请求头的值。满足Ant模式（之前在Spring Security中学习过）可以使用：

? 匹配一个字符
* 匹配0个或多个字符
** 匹配0个或多个目录

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
- Host=127.0.0.1:9999 # 请求头Host值必须是127.0.0.1:9999

（7）Cookie

要求请求中包含指定Cookie名和满足特定正则要求的值。

Cookie必须有两个值，第一个Cookie包含的参数名，第二个表示参数对应的值，正则表达式。不支持一个参数写法。

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
- Cookie=name,bjsxt.* # 请求必须包含名称是name，值符合bjsxt开头的cookie。

（8）Before

在指定时间点之前。

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
- Before=2022-10-01T18:00:00.000+08:00[Asia/Shanghai] # 2022-10-01晚18点前可以访问

（9）After

在指定时间点之后。

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
- After=2020-10-01T08:00:00.000+08:00[Asia/Shanghai] # 2020-10-01早8点后可以访问

（10）Between

请求时必须在设定的时间范围内，才进行路由转发。

- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
- Between=2020-10-01T08:00:00.000+08:00[Asia/Shanghai],2022-10-01T18:00:00.000+08:00[Asia/Shanghai] # 2020-10-01早8点后,2022-10-01晚18点前可以访问

（11）Weight

多版本服务发布的时候，偶尔使用。

如v1.0+v1.1两个版本同时发布服务。内容一致，实现机制不同。发布两个不同命名的服务集群。使用Gateway做负载均衡并设置权重。代表同一个组中URI进行负载均衡。语法：Weight=组名，负载均衡权重在Eureka中注册两个服务，这个服务（项目）是相同的，应用程序名分别叫做application-service1和application-service2。 Gateway在路由匹配时application-service1将占20%，application-service2将占80%。

- id: application-service1
uri: lb://application-service1
predicates:
- Path=/service/**
- Weight=group1,2
- id: application-service2
uri: lb://application-service2
predicates:
- Path=/service/**
- Weight=group1,8

四、过滤器-Filter

在路由转发到代理服务之前和代理服务返回结果之后额外做的事情。Filter是在路由转发之后，被代理的服务执行前后运行的。只要Filter执行了，说一定满足了谓词条件。在Spring Cloud Gateway的路由中Filter分为：

路由过滤器：框架内置的Filter实现都是路由过滤器，都是GatewayFilter实现类型。本章节所有案例都是路由过滤器。
全局过滤器：框架未内置全局过滤器实现，需自定义。全局过滤器需实现接口GlobalFilter。

（1）StripPrefix

跳过路由uri中前几段后发送给下游。

spring:
application:
name: cloud-gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled: false
lower-case-service-id: true
routes:
- id: application-service
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/service/**
filters: # 过滤器
- StripPrefix=1 # 跳过路由uri中前1段后发送给下游。

（2）AddRequestHeader

添加请求头参数，参数名和值之间使用逗号分隔。

filters:
- StripPrefix=1
- AddRequestHeader=company,bjsxt

（3）AddRequestParameter

添加请求表单参数，多个参数需要有多个过滤器。

filters:
- StripPrefix=1
- AddRequestParameter=name,bjsxt
- AddRequestParameter=age,18

（4）AddResponseHeader

添加响应头。

filters:
- StripPrefix=1
- AddResponseHeader=company,bjsxt··

（5）DedupeResponseHeader

对指定响应头去重复。配置语法：DedupeResponseHeader=响应头参数或 DedupeResponseHeader=响应头参数,strategy。

去重策略strategy可选值：
RETAIN_FIRST ：默认值，保留第一个
RETAIN_LAST 保留最后一个

RETAIN_UNIQUE 保留唯一的，出现重复的属性值，会保留一个。例如有两个My:bbb的属性，最后会只留一个。

filters:
- StripPrefix=1
- DedupeResponseHeader=MyHeader,RETAIN_UNIQUE

（6）CircuitBreaker

实现熔断时使用，支持CircuitBreaker和Hystrix两种。

（7）FallbackHeaders

可以添加降级时的异常信息。

（8）PrefixPath

给符合规则替换后的URI地址添加统一的前缀地址。

（9）RequestRateLimiter

限流过滤器。

（10）RedirectTo

重定向。有两个参数，status和url。其中status应该300系列重定向状态码。

（11）RemoveRequestHeader

删除请求头参数。

（12）RemoveResponseHeader

删除响应头参数。

（13）RemoveRequestParameter

删除请求参数。

（14）RewritePath

重写请求路径。

（15）RewriteResponseHeader

重写响应头参数。

（16）SaveSession

如果项目中使用Spring Security和Spring Session整合时，此属性特别重要。

（17）SecureHeaders

具有权限验证时，建议的头信息内容。

（18）SetPath

功能和StripPrefix有点类似。语法更贴近restful。

- id: setpath_route
uri: https://example.org
predicates:
- Path=/api/{segment}
filters:
- SetPath=/{segment}

（19）SetRequestHeader

替换请求参数头数。不是添加。

（20）SetResponseHeader

替换响应头参数。

（21）SetStatus

设置响应状态码。

（22）Retry

设置重试次数。

（23）RequestSize

请求最大大小。包含maxSize参数，单位包括“KB”或“MB”等。默认为“B”。

（24）ModifyRequestBody

修改请求体内容。

（25）ModifyResponseBody

修改响应体

五、使用Gateway实现限流

令牌桶算法

令牌桶算法可以说是对漏桶算法的一种改进。

在桶中放令牌，请求获取令牌后才能继续执行。如果桶中没有令牌，请求可以选择进行等待或者直接拒绝。

由于桶中令牌是按照一定速率放置的，所以可以一定程度解决突发访问。如果桶中令牌最多有100个，QPS最大为100。

（1）导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

（2）新建Key解析器

/**
 * 限流过滤器配置必要的类型。
 * 令牌桶算法中令牌工厂的组件之一，用于生成一个个与客户端对应的令牌key。 提供一个能对应客户端的数据。
 * 如：IP，用户登录名等。
 *
 * 当前类型对象，需要Spring容器管理。
 */
@Component
public class MyKeyResolver implements KeyResolver {
    @Override
    public Mono<String> resolve(ServerWebExchange exchange) {
        String ip = exchange.getRequest() // 获取请求对象
                .getRemoteAddress() // 获取客户端地址对象 InetSocketAddress
                .getAddress() // 获取客户端地址对象 InetAddress
                .getHostAddress(); // 获取客户端的主机地址（IP或唯一的主机名）
        return Mono.just(ip); // 创建返回结果对象
    }
}

（3）编写配置文件

server:
port: 9999
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
spring:
application:
name: cloud-gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled: false
lower-case-service-id: true
routes:
- id: rateLimiter
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/limiter/**
filters:
- StripPrefix=1
- name: RequestRateLimiter
args:
keyResolver: '#{@myKeyResolver}' # 表达式， #{} 从容器找对象， @beanId
# redis-rate-limiter是用于做令牌校验，和令牌生成的类型。gateway框架提供了基于Redis的实现。
redis-rate-limiter.replenishRate: 1 # 每秒令牌生成速率
redis-rate-limiter.burstCapacity: 2 # 令牌桶容量上限

六、使用Gateway实现服务降级

（1）导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>

（2）编辑降级逻辑控制器

/**
 * 服务降级控制器
 */
@Controller
public class FallbackController {
    /**
     * 服务降级处理方法。
     * 当通过gateway转发请求的服务，不可用时，当前方法执行。返回降级数据。
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/fallback", produces = {"text/html; charset=UTF-8"})
    @ResponseBody
    public String fallback(){
        return "<div style='color:red; text-align: center'>服务器忙，请稍后重试！</div>";
    }
}

（3）配置文件

- id: hystrix
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/hystrix/**
filters:
- StripPrefix=1
- name: Hystrix
args:
name: fallback # 随意定义的名称。相当于@HystrixCommand注解中的commandKey属性。
fallbackUri: forward:/fallback # 如果转发的服务不可用，请求转发到当前系统的哪一个路径上。

七、自定义全局过滤器

编辑全局过滤器

/**
 * 自定义全局过滤器。
 * 必须实现接口GlobalFilter
 * 当前类型的对象，必须被spring容器管理。
 * 无须配置，所有路由都生效。
 *
 * 执行顺序：
 *  先执行网关过滤器，后执行全局过滤器
 *  多个全局过滤器，执行顺序由Spring boot扫描管理当前对象的顺序决定。
 *  每个过滤器，都是完整执行后，才执行下一个过滤器。
 */
@Component
public class MyGlobalFilter implements GlobalFilter {
    /**
     * 过滤方法。
     * 实现上，只有唯一的要求。必须调用方法chain.filter(exchange),并把方法的返回值，返回。
     * @param exchange
     * @param chain
     * @return
     */
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        System.out.println("前置全局过滤");
        Mono<Void> result = chain.filter(exchange);
        System.out.println("后置全局过滤");
        return result;
    }
}

八、自定义路由过滤器

定义针对于Router的Filter。必须经由配置才能生效。注意：

类名必须定义为XxxGatewayFilterFactory。注入到Spring容器后使用时的名称就叫做xxx。
类建议继承AbstractGatewayFilterFactory。如果不继承，则必须实现接口GatewayFilterFactory，这种方式开发成本高。
所有需要传递进来的参数都配置到当前类的静态内部类Config中。

（1）编辑路由过滤器

/**
 * 自定义网关过滤器（路由过滤器），必须经过配置使用才能生效的过滤器。
 * 要求当前类型的对象必须被spring容器管理。
 * 要求必须实现接口 GatewayFilterFactory， 建议继承AbstractGatewayFilterFactory
 *
 * 多个网关过滤器执行顺序：
 *  按照配置文件中，过滤器的配置顺序，依次运行。每个过滤器完整运行结束后，执行下一个过滤规则。
 */
@Component
public class LoggerFilterGatewayFilterFactory
            extends AbstractGatewayFilterFactory<LoggerFilterGatewayFilterFactory.Config> {
    /**
     * 建议提供2个构造方法。一个无参数。一个有参数，参数类型就是当前类型中的Config静态内部类的类对象类型。
     * 父类型，可以帮助解析配置文件，并创建Config对象。
     */
    public LoggerFilterGatewayFilterFactory(){
        this(Config.class);
    }
    public LoggerFilterGatewayFilterFactory(Class<Config> configClass){
        super(configClass);
    }
    /**
     * 如果需要简化配置方案。提供方法shortcutFieldOrder
     * 有当前方法，配置文件使用，可以简化配置为    LoggerFilter=abc
     * 没有当前方法，配置文件完整编写，内容是：
     *   name: LoggerFilter
     *   args:
     *     remark: abc
     */
    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        return Arrays.asList("remark");
    }
    /**
     * 创建网关过滤器的方法。
     * @param config 就是配置文件中的内容，就是当前类型中的静态内部类对象。
     * @return 一般使用匿名内部类，创建GatewayFilter接口的实现对象。
     */
    @Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        return new GatewayFilter() {
            /**
             * 过滤方法。要求必须调用chain.filter(exchange)，并返回方法的返回结果
             * @param exchange
             * @param chain
             * @return
             */
            @Override
            public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
                System.out.println("前置 - 日志过滤器 - config.remark = " + config.getRemark());
                Mono<Void> result = chain.filter(exchange);
                System.out.println("后置 - 日志过滤器 - config.remark = " + config.getRemark());
                return result;
            }
        };
    }
    /**
     * 定义静态内部类，作为配置对象
     * 定义的每个属性，都是用于在配置文件中配置的对应属性。
     * 必须提供getter和setter方法。
     */
    public static class Config{
        private String remark;
        public String getRemark() {
            return remark;
        }
        public void setRemark(String remark) {
            this.remark = remark;
        }
    }
}

（2）编辑配置文件

- id: logger
uri: lb://application-service
predicates:
- Path=/logger/**
filters:
- StripPrefix=1
- LoggerFilter=simpleTestGatewayFilter
- name: LoggerFilter
args:
remark: fullyTestGatewayFilter

到此这篇关于SpringCloud Gateway网关功能介绍与使用的文章就介绍到这了,更多相关SpringCloud Gateway内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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