微服务Gateway网关(自动定位/自定义过滤器/解决跨域)+nginx反向代理gateway集群

目录

Gateway网关

1.0.为什么需要网关？

1.1.如何使用gateway网关

1.2.网关从注册中心拉取服务

1.3.gateway自动定位

1.4.gateway常见的断言

1.5.gateway内置的过滤器

1.6.自定义过滤器-全局过滤器

1.7.解决跨域问题

2.nginx反向代理gateway集群

2.1.配置文件

---

继  nacos注册中心+Ribbon负载均衡+完成openfeign的调用(超详细步骤) 文章扩展Gateway网关

常见的API网关:

 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----老的微服务项目

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

Netflix提出理论---Zuul2.0 远远超过1.0---实际的产品没有出来。

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

Gateway网关

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。

1.0.为什么需要网关？

Gateway网关是我们服务的守门神，所有微服务的统一入口。

网关的核心功能特性：

• 请求路由

• 权限控制

• 限流

架构图：

• 权限控制：
• 网关作为微服务入口，需要校验用户是是否有请求资格，如果没有则进行拦截。

• 路由和负载均衡：
• 一切请求都必须先经过gateway，但网关不处理业务，而是根据某种规则，把请求转发到某个微服务，这个过程叫做路由。当然路由的目标服务有多个时，还需要做负载均衡。

• 限流：
• 当请求流量过高时，在网关中按照下流的微服务能够接受的速度来放行请求，避免服务压力过大。

1.1.如何使用gateway网关

(1).创建一个网关微服务模块并引用依赖

 
        
        
        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-gateway
        
    

(2).创建配置文件

#端口号
server:
  port: 81

#服务名称
spring:
  application:
    name: qy165-gateway

  #配置路由转发规则
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: qy165-product            #路由的标识  唯一即可   默认按照UUID生成
          uri: http://localhost:8001   #真实路由转发的地址
          predicates:                  #断言：只要满足断言条件才会帮你转发到相应的url地址
            - Path=/product/**


        - id: qy165-order
          uri: http://localhost:9001
          predicates:
            - Path=/order/**

(3).启动类

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

    }
}

测试

发现uri地址是一个死数据，未来可以是集群。

如何解决?

我们也可以把网关交于注册中心来管理，那么网关就可以从注册中心拉取服务信息。

1.2.网关从注册中心拉取服务

(1).在网关微服务中引入nacos注册中心依赖

        
            com.alibaba.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
        

(2).修改网关的配置

#端口号
server:
  port: 81

#服务名称
spring:
  application:
    name: qy165-gateway

  #配置路由转发规则
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: qy165-product            #路由的标识  唯一即可   默认按照UUID生成
          uri: lb://qy165-product      #真实路由转发的地址:lb://微服务的名称
          predicates:                  #断言：只要满足断言条件才会帮你转发到相应的url地址
            - Path=/product/**


        - id: qy165-order
          uri: lb://qy165-order
          predicates:
            - Path=/order/**

    #指定注册中心的地址
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        register-enabled: false        #只拉取不注册

思考: 如果未来有1w个微服务，那么就需要在gateway中配置1w微服务的路由

解决方案: 可以使用gateway自动定位功能

1.3.gateway自动定位

修改配置文件

#端口号
server:
  port: 81

#服务名称
spring:
  application:
    name: qy165-gateway

    #指定注册中心的地址
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        register-enabled: false        #只拉取不注册

#开启微服务自动定位功能
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true

 测试

原理:  

1.4.gateway常见的断言

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

演示：

- After=2023-12-31T23:59:59.789+08:00[Asia/Shanghai]

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

演示： 

-RemoteAddr=172.16.7.128/24   (24--代表同一个域内都可以访问)

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.

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

演示： 

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

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

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

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.

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

1.5.gateway内置的过滤器

演示： 

后置过滤器

演示： 

前置过滤器

1.6.自定义过滤器-全局过滤器

• 认证判断
• 权限校验
• 黑白名单
• 跨域配置

认证判断

• 当客户端第一次请求服务时，服务端对用户进行信息认证（登录）
• 认证通过，将用户信息进行加密形成token，返回给客户端，作为登录凭证
• 以后每次请求，客户端都携带认证的token
• 服务端对token进行解密，判断是否有效。

如上图，对于验证用户是否已经登录鉴权的过程可以在网关统一检验。

检验的标准就是请求中是否携带token凭证以及token的正确性。

如何定义全局过滤器:

引依赖

        
            com.alibaba
            fastjson
            2.0.15
        

配置文件加入

#过滤器路径
filter:
  whitePaths:          #白名单路径
    - "/product/login"
    - "/product/aaa"
  blackPaths:          #黑名单路径
    - "/product/bbb"

 创建FilterUrl黑白名单

@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "filter")
public class FilterUrl {

    private Set whitePaths=new HashSet<>();
    private Set blackPaths=new HashSet<>();

    public Set getWhitePaths() {
        return whitePaths;
    }

    public void setWhitePaths(Set whitePaths) {
        this.whitePaths = whitePaths;
    }

    public Set getBlackPaths() {
        return blackPaths;
    }

    public void setBlackPaths(Set blackPaths) {
        this.blackPaths = blackPaths;
    }
}

创建LoginFilter全局过滤器:

package com.wqg.gateway.filter;

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.wqg.gateway.vo.FilterUrl;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.io.buffer.DataBuffer;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * @ fileName:LoginFilter
 * @ description:
 * @ author:wqg
 * @ createTime:2023/7/17 15:23
 */
@Component
public class LoginFilter implements GlobalFilter , Ordered {
    @Autowired
    private FilterUrl filterUrl;

    @Override
    public Mono filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();

        //过滤的业务代码
        //1.获取请求路径
        String path = request.getPath().toString();
        //判断该路径是否放行路径
        if(filterUrl.getWhitePaths().contains(path)){
            return chain.filter(exchange);
        }

        //获取请求头
        String token = request.getHeaders().getFirst("token");
        //查看redis中是否存在该token
        if(StringUtils.hasText(token)&&"admin".equals(token)){
            //放行
            return chain.filter(exchange);
        }

        //响应json数据
        Map map = new HashMap<>();
        map.put("msg", "未登录");
        map.put("code", 403);

        //JSON转换
        byte[] bytes = JSON.toJSONString(map).getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        //调用bufferFactory方法,生成DataBuffer对象
        DataBuffer buffer = response.bufferFactory().wrap(bytes);

        //调用Mono中的just方法,返回要写给前端的JSON数据
        return response.writeWith(Mono.just(buffer));
    }

    //Ordered:优先级  值越小,优先级越高
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }

}

1.7.解决跨域问题

(1) 第一种写个跨域配置类

package com.wqg.gateway.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.cors.CorsConfiguration;
import org.springframework.web.cors.reactive.CorsWebFilter;
import org.springframework.web.cors.reactive.UrlBasedCorsConfigurationSource;
import org.springframework.web.util.pattern.PathPatternParser;

@Configuration
public class CorConfig {
    //处理跨域
    @Bean
    public CorsWebFilter corsFilter() {
        CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();
        config.addAllowedMethod("*");
        config.addAllowedOrigin("*");
        config.addAllowedHeader("*");
        UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource(new PathPatternParser());
        source.registerCorsConfiguration("/**", config);
        return new CorsWebFilter(source);
    }
}

(2)第二种跨域解决写在配置文件中

#端口号
server:
  port: 81

#服务名称
spring:
  application:
    name: qy165-gateway

  #配置路由转发规则
  cloud:
    gateway:
      #解决跨域
      globalcors:
        add-to-simple-url-handler-mapping: true
        cors-configurations:
          '[/**]':                 #拦截的请求
            allowedOrigins:        #允许跨域的请求
              - "*"
            allowedMethods:        #运行跨域的请求方式
              - "GET"
              - "POST"
              - "DELETE"
              - "PUT"
              - "OPTIONS"
            allowedHeaders: "*"     #允许请求中携带的头信息
            allowCredentials: true  #是否允许携带cookie
            maxAge: 36000           #跨域检测的有效期,单位s


      routes:
        - id: qy165-product            #路由的标识  唯一即可   默认按照UUID生成
          uri: lb://qy165-product      #真实路由转发的地址:lb://微服务的名称
          predicates:                  #断言：只要满足断言条件才会帮你转发到相应的url地址
            - Path=/product/**
#            - After=2023-12-31T23:59:59.789+08:00[Asia/Shanghai]  #要求在2023-12-31以后才可以访问该微服务
#            - RemoteAddr=172.16.7.128  #只允许ip为172.16.7.128访问
#            - Header=token,\d+
#          filters:
#            - SetStatus=250  #修改原始响应的状态码
#            - StripPrefix=1


        - id: qy165-order
          uri: lb://qy165-order
          predicates:
            - Path=/order/**

    #指定注册中心的地址
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        register-enabled: false        #只拉取不注册

#过滤器路径
filter:
  whitePaths:          #白名单路径
    - "/product/login"
    - "/product/aaa"
  blackPaths:          #黑名单路径
    - "/product/bbb"

 上面的方案选择一个就行

2.nginx反向代理gateway集群

2.1.配置文件

(1) nginx.conf配置

(2) 模拟gateway集群 

(3) 最后分别启动gateway服务即可 

测试