Gateway--服务网关

1、网关简介

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。默认网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。

大家都知道在微服务架构中，一个系统会被拆分为很多个微服务。那么作为客户端（pc androud ios 平板）要如何去调用这么多的微服务呢？如果没有网关的存在，我们只能在客户端记录每个微服务的地址，然后分别去调用。

这样的架构，会存在着诸多的问题：

客户端多次请求不同的微服务，增加客户端代码或配置编写的复杂性
认证复杂，每个服务都需要独立认证。
存在跨域请求，在一定场景下处理相对复杂。

上面的这些问题可以借助API网关来解决。

所谓的API网关，就是指系统的统一入口，它封装了应用程序的内部结构，为客户端提供统一服务，一些与业务本身功能无关的公共逻辑可以在这里实现，诸如认证、鉴权、监控（黑白名单）、路由转发等等。添加上API网关之后，系统的架构图变成了如下所示：

在业界比较流行的网关，有下面这些：

Ngnix+lua

使用nginx的反向代理和负载均衡可实现对api服务器的负载均衡及高可用

lua是一种脚本语言,可以来编写一些简单的逻辑, nginx支持lua脚本

Kong

基于Nginx+Lua开发，性能高，稳定，有多个可用的插件(限流、鉴权等等)可以开箱即用。问题：

只支持Http协议；二次开发，自由扩展困难；提供管理API，缺乏更易用的管控、配置方式。

Zuul 1.0（慢 servlet 2.0 ） zuul2.0 没出来。

Netflix开源的网关，功能丰富，使用JAVA开发，易于二次开发问题：缺乏管控，无法动态配

置；依赖组件较多；处理Http请求依赖的是Web容器，性能不如Nginx

Spring Cloud Gateway

Spring公司为了替换Zuul而开发的网关服务，将在下面具体介绍。

注意：SpringCloud alibaba技术栈中并没有提供自己的网关，我们可以采用Spring Cloud Gateway来做网关

2、gateway简介

Spring Cloud Gateway是Spring公司基于Spring 5.0，Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等术开发的网关，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。它的目标是替代 Netflix 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，监控和限流。

优点：

性能强劲：是第一代网关Zuul的1.6倍
功能强大：内置了很多实用的功能，例如转发、监控、限流等
设计优雅，容易扩展.

缺点：

其实现依赖Netty与WebFlux，不是传统的Servlet编程模型，学习成本高
不能将其部署在Tomcat、Jetty等Servlet容器里，只能打成jar包执行 web.Jar
需要Spring Boot 2.0及以上的版本，才支持

gateway内置了服务器 netty服务器。

3、gateway的使用

3.1 创建一个springcloud-gateway的工程

3.2 加入相关依赖


<dependencies>
    
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-gatewayartifactId>
    dependency>
dependencies>

3.3 配置文件


server:
  port: 7000
# 服务名称
spring:
  application:
    name: springcloud-gateway
 
# 路由转发 List<RouteDefinition> routes
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: springcloud-product
          # 路由转发的真实地址
          uri: http://localhost:8081
          # predicates:当满足断言时，才会转发到真实的uri地址
          predicates:
            - Path=/product/**

3.4 主启动类


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

发现 : 路由配置时 uri 的地址还是一个固定的网络地址，如果后期微服务地址发送改变，也需要修改网关的配置。不能完成负载均衡。

解决 : 我们知道， gateway 他也是可一个微服务，它可以从注册中心拉取服务信息。

3.5 让gateway网关从注册中心拉取服务型

3.5.1 引入依赖


<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discoveryartifactId>
dependency>

3.5.2 配置文件中指定注册中心的地址


server:
  port: 7000
# 服务名称
spring:
  application:
    name: springcloud-gateway
 
# 路由转发 List<RouteDefinition> routes
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: springcloud-product
          # 路由转发的真实地址
          # uri: http://localhost:8081
          # lb://微服务的名称  默认采用ribbon负载均衡
          uri: lb://springcloud-product
          # predicates:当满足断言时，才会转发到真实的uri地址
          predicates:
            - Path=/product/**
        - id: springcloud-order
          uri: lb://springcloud-order
          predicates:
            - Path=/order/**
    # 指定注册中心的地址
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:81
        register-enabled: false

发现 : 有一个微服务需要配置一个路由，如果这时增加一个新的微服务，则需要在配置文件中增加一个新的路由配置。

能不能自动路由转发微服务呢 !==== 能

3.6 gateway自动转发路由

3.6.1 修改配置文件


server:
  port: 7000
# 服务名称
spring:
  application:
    name: springcloud-gateway
 
# 路由转发 List<RouteDefinition> routes
  cloud:
    gateway:
      # 手动配置路由
#      routes:
#        - id: springcloud-product
#          # 路由转发的真实地址
#          # uri: http://localhost:8081
#          # lb://微服务的名称  默认采用ribbon负载均衡
#          uri: lb://springcloud-product
#          # predicates:当满足断言时，才会转发到真实的uri地址
#          predicates:
#            - Path=/product/**
#
#        - id: springcloud-order
#          uri: lb://springcloud-order
#          predicates:
#            - Path=/order/**
    # 指定注册中心的地址
#    nacos:
#      discovery:
#        server-addr: localhost:81
#        register-enabled: false
 
      # 自动路由 是否开启gateway的定位发现功能
      discovery:
        locator:
          enabled: true
    # 指定注册中心地址
    nacos:
      server-addr: localhost:81

3.6.2 访问

http:// 网关的 ip: 网关的 port/ 微服务名称 / 资源路径

3.7 gateway断言

在 gateway 中内置很多断言器

SpringCloud Gateway 包括许多内置的断言工厂，所有这些断言都与 HTTP 请求的不同属性匹配体如下：

l * 基于 **Datetime** 类型的断言工厂 *

此类型的断言根据时间做判断，主要有三个：

AfterRoutePredicateFactory ：接收一个日期参数，判断请求日期是否晚于指定日期

BeforeRoutePredicateFactory ：接收一个日期参数，判断请求日期是否早于指定日期 BetweenRoutePredicateFactory ：接收两个日期参数，判断请求日期是否在指定时间段内

-After=2019-12-31T23:59:59.789+08:00[Asia/Shanghai]

l * 基于远程地址的断言工厂 *

*RemoteAddrRoutePredicateFactory** ： *

接收一个 IP 地址段，判断请求主机地址是否在地址段中

-RemoteAddr=192.168.1.1/24

l * 基于 **Cookie** 的断言工厂 *

CookieRoutePredicateFactory ：接收两个参数， cookie 名字和一个正则表达式。判断请求

cookie 是否具有给定名称且值与正则表达式匹配。

-Cookie=chocolate, ch.

l * 基于 **Header** 的断言工厂 *

HeaderRoutePredicateFactory ：接收两个参数，标题名称和正则表达式。判断请求 Header 是否具有给定名称且值与正则表达式匹配。 key value

-Header=X-Request-Id, \d+

l * 基于 **Host** 的断言工厂 *

HostRoutePredicateFactory ：接收一个参数，主机名模式。判断请求的 Host 是否满足匹配规则。

-Host=**.testhost.org

l * 基于 **Method** 请求方法的断言工厂 *

MethodRoutePredicateFactory ：接收一个参数，判断请求类型是否跟指定的类型匹配。

-Method=GET

l * 基于 **Path** 请求路径的断言工厂 * PathRoutePredicateFactory ：接收一个参数，判断请求的 URI 部分是否满足路径规则。

-Path=/foo/{segment} 基于 Query 请求参数的断言工厂

QueryRoutePredicateFactory ：接收两个参数，请求 param 和正则表达式，判断请求参数是否具有给定名称且值与正则表达式匹配。

-Query=baz, ba.

l * 基于路由权重的断言工厂 *

WeightRoutePredicateFactory ：接收一个 [ 组名 , 权重 ], 然后对于同一个组内的路由按照权重转发

routes:

-id: weight_route1 uri: host1 predicates:

-Path=/product/**

-Weight=group3, 1

-id: weight_route2 uri: host2 predicates:

-Path=/product/**

-Weight= group3, 9

如果上面内置的断言不能满足你的需求：可以自定义断言。

注意: 名称必须为XXXRoutePredicateFactory并且继承AbstractRoutePredicateFactory

使用时：xxx=

3.8 过滤器

3.8.1 局部过滤器

局部过滤器是针对单个路由的过滤器。

在SpringCloud Gateway中内置了很多不同类型的网关路由过滤器。

配置文件


server:
  port: 7000
# 服务名称
spring:
  application:
    name: springcloud-gateway
 
# 路由转发 List routes
  cloud:
    gateway:
      # 手动配置路由
      routes:
        - id: springcloud-product
          # 路由转发的真实地址
          # uri: http://localhost:8081
          # lb://微服务的名称  默认采用ribbon负载均衡
          uri: lb://springcloud-product
          # predicates:当满足断言时，才会转发到真实的uri地址,多个断言之间and的关系
          predicates:
            - Path=/product/**
              # 只允许get方式的请求
            - Method=GET
            - RemoteAddr=192.168.1.34,127.0.0.1
        - id: springcloud-order
          uri: lb://springcloud-order
          predicates:
            - Path=/order/**
          filters:
            - SetStatus=250
    # 指定注册中心的地址
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:81
        register-enabled: false

测试

3.8.2 自定义局部过滤器

自定义局部过滤器写一个配置类继承AbstractGatewayFilterFactory类

第一步，在配置文件中,添加一个Log的过滤器配置

第二步，自定义一个过滤器工厂,实现方法


@Component
public class LogGatewayFilterFactory  extends AbstractGatewayFilterFactory {
 
    public LogGatewayFilterFactory() {
        super(LogGatewayFilterFactory.Config.class);
    }
 
    public List shortcutFieldOrder() {
        return Arrays.asList("consoleLog", "cacheLog");
    }
 
 
    @Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        return (exchange, chain) -> {
            if (config.cacheLog) {
                System.out.println("开启缓存日志");
            }
            if (config.consoleLog) {
                System.out.println("开启控制台日志");
            }
            return chain.filter(exchange);
        };
    }
    @Data
    public static  class Config {
        private Boolean consoleLog;
        private Boolean cacheLog;
 
        public Config() {
        }
    }
}

测试

3.8.3 全局过滤器

作用 : 认证校验黑白名单敏感词

（1）在配置文件中定义允许放行的路径


anon:
  url:
    - '/product/getOne/1'
    - '/sso/login'

（2）定义Anon实体类


@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "anon")
public class Anon {
    List url;
 
    public List getUrl() {
        return url;
    }
 
    public void setUrl(List url) {
        this.url = url;
    }
}

（3 ）定义全局过滤器实现GlobalFilter接口和Ordered类


@Component
public class LoginFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Autowired
    private Anon anon;
    @Override
    public Mono filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
        //1.获取请求
        String path = request.getPath().toString();
        //2.判断路径是否为放行路径
        if (anon.getUrl().contains(path)){
            return chain.filter(exchange);
        }
        //3.判断是否携带token
        String token = request.getHeaders().getFirst("token");
        if (StringUtils.hasText(token)&&"admin".equals(token)){
            return chain.filter(exchange);
        }
        //4.返回一个json数据
        //4.1 设置状态码
        response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
        //4.2 封装返回的数据
        CommonResult commonResult = new CommonResult(5001, "未登录", null);
        byte[] bytes = JSON.toJSONString(commonResult).getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        //4.3 调用bufferFactory方法,生成DataBuffer对象
        DataBuffer dataBuffer = response.bufferFactory().wrap(bytes);
        //5.调用Mono中的just方法,返回要写给前端的JSON数据
        return response.writeWith(Mono.just(dataBuffer));
    }
 
    //优先级 返回的值越小优先级越高
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

（4）使用postman测试

3.9 解决跨域问题

第一种：在网关服务里添加跨域配置类


@Configuration
public class CorsConfig {
    @Bean
    public CorsWebFilter corsFilter() {
        CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();
        config.setAllowCredentials(true); // 是否允许携带cookie
        config.addAllowedOrigin("*"); // 可接受的域，是一个具体域名或者*（代表任意域名）
        config.addAllowedHeader("*"); // 允许携带的头
        config.addAllowedMethod("*"); // 允许访问的方式
 
        // 基于Url的跨域配置
        UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource();
        // 针对所有的请求Url,采用上面的Config配置
        source.registerCorsConfiguration("/**", config);
 
        return new CorsWebFilter(source);
    }
}

第二种：在配置文件添加以下内容


spring:
    cloud:
        gateway:
          globalcors:
            cors-configurations:
              '[/**]':
                allowedOrigins: "*"
                allowedHeaders: "*"
                allowedMethods: "*"
          default-filters:
        		- DedupeResponseHeader=Vary Access-Control-Allow-Origin Access-Control-Allow-Credentials, RETAIN_FIRST

以上两种方法选择其一即可

测试：

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原文地址：https://blog.csdn.net/Dumpling_skin/article/details/126437680