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本文主要基于 Spring-Cloud-Gateway 2.0.X M4

摘要: 原创出处 http://www.iocoder.cn/Spring-Cloud-Gateway/init/ 「芋道源码」欢迎转载，保留摘要，谢谢！

1. 概述
2. GatewayClassPathWarningAutoConfiguration
3. GatewayLoadBalancerClientAutoConfiguration
4. GatewayRedisAutoConfiguration
5. GatewayAutoConfiguration
- 5.1 网关的开启与关闭
- 5.2 初始化 NettyConfiguration
- 5.3 初始化 GlobalFilter
- 5.4 初始化 FilteringWebHandler
- 5.5 初始化 GatewayProperties
- 5.6 初始化 PrefixPathGatewayFilterFactory
- 5.7 初始化 RoutePredicateFactory
- 5.8 初始化 RouteDefinitionLocator
- 5.9 初始化 RouteLocator
- 5.10 初始化 RoutePredicateHandlerMapping
- 5.11 初始化 GatewayWebfluxEndpoint
666. 彩蛋

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1. 概述

本文主要分享 Spring Cloud Gateway 启动初始化的过程。

在初始化的过程中，涉及到的组件会较多，本文不会细说，留到后面每篇文章针对每个组件详细述说。

那么这有什么意义呢？先对 Spring Cloud Gateway 内部的组件有整体的印象。

在官方提供的实例项目 spring-cloud-gateway-sample ，我们看到 GatewaySampleApplication 上有 @EnableAutoConfiguration 注解。因为该项目导入了 spring-cloud-gateway-core 依赖库，它会扫描 Spring Cloud Gateway 的配置。

在 org.springframework.cloud.gateway.config 包下，我们可以看到四个配置类：

GatewayAutoConfiguration
GatewayClassPathWarningAutoConfiguration
GatewayLoadBalancerClientAutoConfiguration
GatewayRedisAutoConfiguration

它们的初始化顺序如下图：

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2. GatewayClassPathWarningAutoConfiguration

Spring Cloud Gateway 2.x 基于 Spring WebFlux 实现。

org.springframework.cloud.gateway.config.GatewayClassPathWarningAutoConfiguration ，用于检查项目是否正确导入 spring-boot-starter-webflux 依赖，而不是错误导入 spring-boot-starter-web 依赖。

点击链接链接查看 GatewayClassPathWarningAutoConfiguration 的代码实现。

3. GatewayLoadBalancerClientAutoConfiguration

org.springframework.cloud.gateway.config.GatewayLoadBalancerClientAutoConfiguration ，初始化 LoadBalancerClientFilter ，点击链接查看代码。

在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 过滤器 (4.4) 之 LoadBalancerClientFilter 负载均衡》详细解析 LoadBalancerClientFilter 的代码实现。

4. GatewayRedisAutoConfiguration

org.springframework.cloud.gateway.config.GatewayRedisAutoConfiguration ，初始化 RedisRateLimiter 。

RequestRateLimiterGatewayFilterFactory 基于 RedisRateLimiter 实现网关的限流功能，在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 过滤器 (4.10) 之 RequestRateLimiterGatewayFilterFactory 请求限流》详细解析相关的代码实现。

5. GatewayAutoConfiguration

org.springframework.cloud.gateway.config.GatewayAutoConfiguration ，Spring Cloud Gateway 核心配置类，初始化如下：

NettyConfiguration
GlobalFilter
FilteringWebHandler
GatewayProperties
PrefixPathGatewayFilterFactory
RoutePredicateFactory
RouteDefinitionLocator
RouteLocator
RoutePredicateHandlerMapping
GatewayWebfluxEndpoint

组件关系交互如下图：

5.1 网关的开启与关闭

从 GatewayAutoConfiguration 上的注解 @ConditionalOnProperty(name = "spring.cloud.gateway.enabled", matchIfMissing = true) ，我们可以看出：

通过 spring.cloud.gateway.enabled 配置网关的开启与关闭。
matchIfMissing = true => 网关默认开启。

5.2 初始化 NettyConfiguration

org.springframework.cloud.gateway.config.NettyConfiguration ，Netty 配置类。代码如下：

  1: @Configuration
  2: @ConditionalOnClass(HttpClient.class)
  3: protected static class NettyConfiguration {
  4: 	@Bean // 1.2
  5: 	@ConditionalOnMissingBean
  6: 	public HttpClient httpClient(@Qualifier("nettyClientOptions") Consumer options) {
  7: 		return HttpClient.create(options);
  8: 	}
  9: 
 10: 	@Bean // 1.1
 11: 	public Consumer nettyClientOptions() {
 12: 		return opts -> {
 13: 			opts.poolResources(PoolResources.elastic("proxy"));
 14: 			// opts.disablePool(); //TODO: why do I need this again?
 15: 		};
 16: 	}
 17: 
 18: 	@Bean // 1.3
 19: 	public NettyRoutingFilter routingFilter(HttpClient httpClient) {
 20: 		return new NettyRoutingFilter(httpClient);
 21: 	}
 22: 
 23: 	@Bean // 1.4
 24: 	public NettyWriteResponseFilter nettyWriteResponseFilter() {
 25: 		return new NettyWriteResponseFilter();
 26: 	}
 27: 
 28: 	@Bean // 1.5 {@link org.springframework.cloud.gateway.filter.WebsocketRoutingFilter}
 29: 	public ReactorNettyWebSocketClient reactorNettyWebSocketClient(@Qualifier("nettyClientOptions") Consumer options) {
 30: 		return new ReactorNettyWebSocketClient(options);
 31: 	}
 32: }

每个 @Bean 注解后的数字为 Bean 的初始化顺序。
第 10 至 16 行：创建一个类型为 java.util.Objects.Consumer 的 Bean 对象。该 Consumer 会将传入类型为 reactor.ipc.netty.options.HttpClientOptions.Builder 的参数 opts ，设置 opts 的 poolResources 属性。
- 调用 PoolResources.elastic("proxy") 方法，创建 name 属性为 "proxy" 的 reactor.ipc.netty.resources.PoolResources 。其中 "proxy" 用于实际使用时，打印日志的标记。
第 4 至 8 行：创建一个类型为 reactor.ipc.netty.http.client.HttpClient 的 Bean 对象。该 HttpClient 使用 Netty 实现的 Client 。
第 18 至 21 行：使用 HttpClient Bean ，创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.filter.NettyRoutingFilter 的 Bean 对象。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 过滤器 (4.7) 之 NettyRoutingFilter》详细解析 NettyRoutingFilter 的代码实现。
第 23 至 26 行：创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.filter.NettyWriteResponseFilter 的 Bean 对象。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 过滤器 (4.7) 之 NettyRoutingFilter》详细解析 NettyWriteResponseFilter 的代码实现。
第 28 至 31 行：创建一个类型为 org.springframework.web.reactive.socket.client.ReactorNettyWebSocketClient 的 Bean 对象，用于下文 WebsocketRoutingFilter 的 Bean 对象创建。

5.3 初始化 GlobalFilter

代码如下：

  1: @Bean // 2.1
  2: public RouteToRequestUrlFilter routeToRequestUrlFilter() {
  3: 	return new RouteToRequestUrlFilter();
  4: }
  5: 
  6: @Bean // 2.2
  7: @ConditionalOnBean(DispatcherHandler.class)
  8: public ForwardRoutingFilter forwardRoutingFilter(DispatcherHandler dispatcherHandler) {
  9: 	return new ForwardRoutingFilter(dispatcherHandler);
 10: }
 11: 
 12: @Bean // 2.3
 13: public WebSocketService webSocketService() {
 14: 	return new HandshakeWebSocketService();
 15: }
 16: 
 17: @Bean // 2.4
 18: public WebsocketRoutingFilter websocketRoutingFilter(WebSocketClient webSocketClient, WebSocketService webSocketService) {
 19: 	return new WebsocketRoutingFilter(webSocketClient, webSocketService);
 20: }

每个 @Bean 注解后的数字为 Bean 的初始化顺序。
第 1 至 4 行：创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.filter.RouteToRequestUrlFilter 的 Bean 对象。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 过滤器 (4.3) 之 RouteToRequestUrlFilter》详细解析 RouteToRequestUrlFilter 的代码实现。
第 6 至 10 行：创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.filter.ForwardRoutingFilter 的 Bean 对象。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 过滤器 (4.5) 之 ForwardRoutingFilter》详细解析 ForwardRoutingFilter 的代码实现。
第 12 至 15 行：创建一个类型为 org.springframework.web.reactive.socket.server.WebSocketService 的 Bean 对象。
第 17 至 20 行：创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.filter.WebsocketRoutingFilter 的 Bean 对象。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 过滤器 (4.6) 之 WebsocketRoutingFilter》详细解析 WebsocketRoutingFilter 的代码实现。

5.4 初始化 FilteringWebHandler

当所有 org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter 初始化完成时( 包括上面的 NettyRoutingFilter / NettyWriteResponseFilter )，创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.handler.FilteringWebHandler 的 Bean 对象，代码如下：

@Bean // 2.6
public FilteringWebHandler filteringWebHandler(List globalFilters) {
    return new FilteringWebHandler(globalFilters);
}

在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 处理器 (3.3) 之 FilteringWebHandler 创建过滤器链》详细解析 FilteringWebHandler 的代码实现。

5.5 初始化 GatewayProperties

创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.config.GatewayProperties 的 Bean 对象，用于加载配置文件配置的 RouteDefinition / FilterDefinition 。代码如下：

@Bean // 2.7
public GatewayProperties gatewayProperties() {
    return new GatewayProperties();
}

在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 路由（1.2）之 PropertiesRouteDefinitionLocator 配置文件》「3. GatewayProperties」详细解析 GatewayProperties 的代码实现。

5.6 初始化 PrefixPathGatewayFilterFactory

在链接的【第 288 至 372 行】，创建 org.springframework.cloud.gateway.filter.factory 包下的 org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.GatewayFilterFactory 接口的实现们。

后续我们会对每个 GatewayFilterFactory 的实现代码做详细解析。

5.7 初始化 RoutePredicateFactory

在链接的【第 236 至 284 行】，创建 org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate 包下的 org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.RoutePredicateFactory 接口的实现们。

后续我们会对每个 RoutePredicateFactory 的实现代码做详细解析。

5.8 初始化 RouteDefinitionLocator

代码如下：

  1: @Bean // 4.1
  2: @ConditionalOnMissingBean
  3: public PropertiesRouteDefinitionLocator propertiesRouteDefinitionLocator(GatewayProperties properties) {
  4: 	return new PropertiesRouteDefinitionLocator(properties);
  5: }
  6: 
  7: @Bean // 4.2
  8: @ConditionalOnMissingBean(RouteDefinitionRepository.class)
  9: public InMemoryRouteDefinitionRepository inMemoryRouteDefinitionRepository() {
 10: 	return new InMemoryRouteDefinitionRepository();
 11: }
 12: 
 13: @Bean // 4.3
 14: @Primary // 优先被注入
 15: public RouteDefinitionLocator routeDefinitionLocator(List routeDefinitionLocators) {
 16: 	return new CompositeRouteDefinitionLocator(Flux.fromIterable(routeDefinitionLocators));
 17: }

每个 @Bean 注解后的数字为 Bean 的初始化顺序。
第 1 至 5 行：使用 GatewayProperties Bean ，创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.config.PropertiesRouteDefinitionLocator 的 Bean 对象。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 路由（1.2）之 PropertiesRouteDefinitionLocator 配置文件》「2. PropertiesRouteDefinitionLocator」详细解析 PropertiesRouteDefinitionLocator 的代码实现。
第 7 至 11 行：创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.route.InMemoryRouteDefinitionRepository 的 Bean 对象。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 路由（1.3）之 RouteDefinitionRepository 存储器》详细解析 InMemoryRouteDefinitionRepository 的代码实现。
第 13 至 17 行：使用上面创建的 RouteDefinitionLocator 的 Bean 对象们，创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.route.CompositeRouteDefinitionLocator 的 Bean 对象。
- 第 14 行的 @Primary 注解，用于下文注入类型为 RouteDefinitionLocator 的 Bean 对象时，使用该对象。点击《spring中少用的注解@primary解析》查看 @Primary 的详细介绍。

org.springframework.cloud.gateway.discovery.DiscoveryClientRouteDefinitionLocator ，基于 DiscoveryClient 注册发现的 RouteDefinitionLocator 实现类，需要手动引入配置，点击链接查看。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 路由（1.4）之 DiscoveryClientRouteDefinitionLocator 注册中心》详细解析 DiscoveryClientRouteDefinitionLocator 的代码实现。

5.9 初始化 RouteLocator

代码如下：

  1: @Bean // 4.4
  2: public RouteLocator routeDefinitionRouteLocator(GatewayProperties properties,
  3: 											   List GatewayFilters,
  4: 											   List predicates,
  5: 											   RouteDefinitionLocator routeDefinitionLocator) {
  6: 	return new RouteDefinitionRouteLocator(routeDefinitionLocator, predicates, GatewayFilters, properties);
  7: }
  8: 
  9: @Bean // 4.5
 10: @Primary
 11: public RouteLocator routeLocator(List routeLocators) {
 12: 	return new CachingRouteLocator(new CompositeRouteLocator(Flux.fromIterable(routeLocators)));
 13: }

每个 @Bean 注解后的数字为 Bean 的初始化顺序。
第 1 至 7 行：创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator 的 Bean 对象。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 路由（2.2）之 RouteDefinitionRouteLocator 路由配置》详细解析 RouteDefinitionRouteLocator 的代码实现。
- 此处的 routeDefinitionLocator 参数，使用了 @Primary 注解的 CompositeRouteDefinitionLocator 的 Bean 对象。
第 9 至 13 行：创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.route.CachingRouteLocator 的 Bean 对象。该 Bean 对象内嵌 org.springframework.cloud.gateway.route.CompositeRouteLocator 对象。在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 路由（2.1）之 RouteLocator 一览》详细解析 CachingRouteLocator / CompositeRouteLocator 的代码实现。

另外，有如下两种方式实现自定义 RouteLocator ：

使用 Routes#locator()#build() 方法，创建 RouteLocator ，例子代码如下：

@Bean
public RouteLocator customRouteLocator() {
    //@formatter:off
    return Routes.locator()
			.route("test")
				.predicate(host("**.abc.org").and(path("/image/png")))
				.addResponseHeader("X-TestHeader", "foobar")
				.uri("http://httpbin.org:80")
			.route("test2")
				.predicate(path("/image/webp"))
				.add(addResponseHeader("X-AnotherHeader", "baz"))
				.uri("http://httpbin.org:80")
			.build();
    @formatter:on
}

在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 路由（2.3）之 Java 自定义 RouteLocator》详细解析 org.springframework.cloud.gateway.route.Routes 的代码实现。

使用 RouteLocatorDsl#gateway() 方法，创建 RouteLocator ，该方式使用 Kotlin 实现，例子代码如下：
```
@Configuration
class AdditionalRoutes {

	@Bean
	fun additionalRouteLocator(): RouteLocator = gateway {
		route(id = "test-kotlin") {
			uri("http://httpbin.org:80")
			predicate(host("kotlin.abc.org") and path("/image/png"))
			add(addResponseHeader("X-TestHeader", "foobar"))
		}
	}

}
```
- 在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 路由（2.4）之 Kotlin 自定义 RouteLocator 》详细解析 org.springframework.cloud.gateway.route.RouteLocatorDsl 的代码实现。

5.10 初始化 RoutePredicateHandlerMapping

创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.handler.RoutePredicateHandlerMapping 的 Bean 对象，用于查找匹配到 Route ，并进行处理。代码如下：

@Bean
public RoutePredicateHandlerMapping routePredicateHandlerMapping(FilteringWebHandler webHandler,
																   RouteLocator routeLocator) {
    return new RoutePredicateHandlerMapping(webHandler, routeLocator);
}

在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 处理器 (3.2) 之 RoutePredicateHandlerMapping 路由匹配》详细解析 RoutePredicateHandlerMapping 的代码实现。

5.11 初始化 GatewayWebfluxEndpoint

创建一个类型为 org.springframework.cloud.gateway.actuate.GatewayWebfluxEndpoint 的 Bean 对象，提供管理网关的 HTTP API ，代码如下：

@ManagementContextConfiguration
@ConditionalOnProperty(value = "management.gateway.enabled", matchIfMissing = true)
@ConditionalOnClass(Health.class)
protected static class GatewayActuatorConfiguration {

    @Bean
    public GatewayWebfluxEndpoint gatewayWebfluxEndpoint(RouteDefinitionLocator routeDefinitionLocator, List globalFilters,
										
        List GatewayFilters, RouteDefinitionWriter routeDefinitionWriter,
														 RouteLocator routeLocator) {
		return new GatewayWebfluxEndpoint(routeDefinitionLocator, globalFilters, GatewayFilters, routeDefinitionWriter, routeLocator);
    }
}

在《Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 网关管理 HTTP API》详细解析 GatewayWebfluxEndpoint 的代码实现。

666. 彩蛋

是不是内心里面有种感觉，“劳资看了一堆构造函数”？

嘿嘿嘿，后面咱一篇一篇走起！

胖友，分享一波朋友圈可好！

网关 Spring-Cloud-Gateway 源码解析 —— 网关初始化

1. 概述

2. GatewayClassPathWarningAutoConfiguration

3. GatewayLoadBalancerClientAutoConfiguration

4. GatewayRedisAutoConfiguration

5. GatewayAutoConfiguration

5.1 网关的开启与关闭

5.2 初始化 NettyConfiguration

5.3 初始化 GlobalFilter

5.4 初始化 FilteringWebHandler

5.5 初始化 GatewayProperties

5.6 初始化 PrefixPathGatewayFilterFactory

5.7 初始化 RoutePredicateFactory

5.8 初始化 RouteDefinitionLocator

5.9 初始化 RouteLocator

5.10 初始化 RoutePredicateHandlerMapping

5.11 初始化 GatewayWebfluxEndpoint

666. 彩蛋

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