SpringCloud(22)——服务网关Gateway

1.什么是Gateway

SpringCloud Gateway是SpringCloud的一个全新项目，基于Spring5.0+SpringBoot2.0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。
SpringCloud Gateway作为SpringCloud生态系统中的网关，目标是替代Zuul，由于Zuul 1.x使用的仍然是非Reactor模式的老版本。而为了提升网关的性能，SpringCloud 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模式通讯框架Netty。
SpringCloud 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，监控和限流 。
官网地址：https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/reference/html/

2.Gateway能做什么

• 反向代理
• 鉴权
• 流量控制
• 熔断
• 日志监控

3.网关在微服务系统中的位置

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网关一般在微服务的前面，作为整个系统的入口

4.SpringCloud Gateway特性

基于Spring Framework5,Project Reactor和Spring Boot2.0进行构建的
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SpringCloud服务发现功能；
易于编写的Preadicate(断言)和Filter(过滤器)；
请求限流功能；
支持路径重写。

5.SpringCloud Gateway与Zuul的区别

在SpringCloud Finchley正式版之前，Spring Cloud推荐的网关是Netflix提供的Zuul：
①Zuul 1.x，是一个基于阻塞I/O的API Gateway
②Zuul 1.x基于Servlet2.5，使用阻塞架构，它不支持任何长连接(如WebSocket)。Zuul的设计模式和Nginx比较像，每次I/O操作都是从工作线程中选择一个执行，请求线程被阻塞到工作线程完成，但是差别是Nginx用C++实现，Zuul用Java实现，而JVM本身会有第一次加载较慢的情况，使得Zuul的性能相对较差。
③Zuul 2.x理念更先进，想基于Netty非阻塞和支持长连接，但SpringCloud目前还没有整合。
④SpringCloud Gateway建立在Spring Framework5、Project Reactor和Spring Boot2.0之上，使用非阻塞API
⑤SpringCloud Gateway还支持WebSocket，并且与Spring紧密集成，拥有更好的开发体验。

6.Zuul 1.x模型

SpringCloud中所集成的Zuul版本，采用的是Tomcat容器，使用的是传统的Servlet IO处理模型。

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servlet是一个简单的网络IO模型，当请求进入servlet container时，servlet container就会为其绑定一个线程，在并发不高的场景下这种模型是可以使用的。但是一旦高并发(比如秒杀)，线程数就会上涨，而线程资源的代价是昂贵的(上下文切换，内存消耗大)严重影响请求的处理时间。在一些简单业务场景下，不希望为每个request分配一个线程，只需要1个或几个线程就能应对极大并发的请求，这种业务场景下servlet模型没有优势。

所以Zuul 1.x是基于servlet之上的一个阻塞式处理模型,即spring实现了处理所有request请求的一个servlet并由该servlet阻塞式处理。所以SpringCloud Zuul无法摆脱servlet模型的弊端。

7.SpringCloud Gateway模型

说到SoringCloud Gateway使用的是WebFlux

什么是WebFlux?

先看一下官网：https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/web-reactive.html
传统的Web框架，比如：struts2，springmvc等都是基于Servlet API与Servlet容器基础之上运行的。
但是
在Servlet3.1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Servlet3.1的容器上。非阻塞式+函数式编程。
Spring WebFlux是Spring5引入的新的响应式框架，区别于Spring MVC，它不需要依赖Servle API，它是完全异步非阻塞的，并且基于Reactor来实现响应式流程规范

8.SpringCloud Gateway中的核心概念

Router(路由)

路由时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。

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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就是我们匹配的条件；
而filter，就可以理解为一个拦截器。有了这个两个元素，加上目标uri，就可以实现一个具体的路由了。

9.SpringCloud Gateway工作流程

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客户端向SpringCloud 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Gateway Web Handler。Handler再通过指定的过滤器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(posy)执行业务逻辑。