Geteway网关

Geteway网关@[Mr_Wzzzz]

什么是网关

网关英文名称为Gateway，又称网间连接器、协议转换器。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。

网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器，与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。

通俗点形容，从一个房间走到另一个房间，必然要经过一扇门。同样，从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。顾名思义，网关（Gateway）就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。也就是网络关卡。

网关在整个微服务中的位置

网关是所有微服务的入口

SpringCloud Gateway是什么？

SpringCloud Gateway作为SpringCloud生态系统中的网关，目的是替代Zuul，在SpringCloud2.0以上版本中，没有对新版本的Zuul2.0以上最新高新能版本进行集成，仍然使用的是Zuul 1.x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模式通信框架Netty。

SpringCloud Gateway的目标是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/指标、限流等。

SpringCloud Gateway能做什么？

反向代理、鉴权、流量控制、熔断、日志监控等等。SpringCloud Gateway具有如下特性：

• 基于Spring Framework 5， Project Reactor和SpringBoot 2.x进行构建；
• 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的熔断器功能；
• 集成SpringCloud服务发现功能；
• 请求限流功能；
• 支持路径重写等待。

核心概念

路由 Route

路由是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则匹配路由

断言 Predicate

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），如果请求与断言匹配则进行路由。

过滤器 Filter

Spring框架中GatewayFilter的实例，使用过滤器，可以在请求被路由之前或者之后对请求进行修改。

客户当发送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，进行一些精细化的控制，而断言就是这些匹配调教，过滤器可以理解为一个无所不能的拦截器，用来实现这些精细化的控制，有了断言和过滤器，再加上目标的URI，就可以实现一个具体的路由。

网关的工作流程

客户端向Spring Cloud Gateway发出请求。如果网关处理程序映射（Gateway Handler Mapping）确定请求与路由匹配，则将其发送到网关Web处理程序（Gateway Web Handler）。该处理程序通过特定于请求的过滤器链来运行请求。过滤器器由虚线分隔的原因是，过滤器可以在发送代理请求之前和之后运行逻辑。所有“前置”过滤器逻辑均被执行。然后发出代理请求。发出代理请求后，将运行“后置”过滤器逻辑。图中虚线左边的对应于前置过滤器，虚线右边的对应于后置过滤器。

• 前置过滤器可以做参数校验、权限校验、流量监控、日志输出、协议转换等；
• 后置过滤器可以做响应内容、响应头的修改、日志的输出、流量监控等。

SpringCloud Gateway的核心逻辑其实就是路由转发和执行过滤器链

基础使用

引入SpringCloud Gateway的依赖

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

编写application.yml文件,端口号设置为9527

server:
  port: 9527

spring:
  application:
    name: cloud-gateway
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: payment_routh #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/get/**         # 断言，路径相匹配的进行路由

        - id: payment_routh2 #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/lb/**         # 断言，路径相匹配的进行路由

eureka:
  instance:
    hostname: cloud-gateway-service
  client: #服务提供者provider注册进eureka服务列表内
    service-url:
      register-with-eureka: true
      fetch-registry: true
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka, http://eureka7002.com:7002/eureka

在添加网关前，我们需要通过原服务地址来访问服务提供方的服务，但是现在不仅访问提供服务方可以访问其服务，我们通过访问网关也可以访问到服务提供方的微服务。这样的话用网关对微服务进行路由访问，就可以不再对外暴露微服务的真实地址，而是统一暴露为网关的地址。

SpringCloud Gateway的网关路由有两种配置方式，一种就是上面通过配置文件application.yml进行网关路由配置，还可以在代码中注入RouteLocator的Bean进行配置，下面实现用编码的方式，实现通过9527网关对百度新闻的访问。

@Configuration
public class GateWayConfig {

    @Bean
    public RouteLocator customRouteLocator(RouteLocatorBuilder routeLocatorBuilder) {
        RouteLocatorBuilder.Builder routes = routeLocatorBuilder.routes();
        routes.route("path_route",
                r -> r.path("/guonei")
                        .uri("http://news.baidu.com/guonei")).build();
        return routes.build();
    }
}

上面的配置类注入RouteLocator的Bean，其配置的一个id为"path_route"的路由，当访问地址 http://localhost:9527/guonei 时，该路由会将访问自动转发到 http://news.baidu.com/guonei ：

动态路由的实现

在上面的yml配置文件中，我们把路由地址写死了，这明显应该是程序中避免的。所以更好的方式是通过微服务名来实现动态路由。

spring:
  application:
    name: cloud-gateway
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: payment_routh #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/get/**         # 断言，路径相匹配的进行路由

默认情况下Gateway会根据注册中心注册的服务列表，以注册中心上微服务名为路径创建动态路由进行转发，从而实现动态路由的功能。为了演示SpringCloud Gateway实现的动态路由，我们启用服务提供方集群，使8001/8002微服务都启动，让CLOUD-PAYMENT-SERVICE服务对应于两个具体服务实例：

为了实现网关根据微服务名对服务进行动态路由，需要在网关微服务配置文件中开启从注册中心动态创建路由的功能，添加如下配置：

spring:
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true #开启从注册中心动态创建路由的功能，利用微服务名进行路由

然后将原来配置文件中写死的路由地址改为注册中心的服务名：

uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址

然后通过网关我们访问CLOUD-PAYMENT-SERVICE服务，可以看到网关同之前用过的Ribbon一样，可以实现动态路由，可以看出其默认的负载均衡算法也是轮询负载均衡：

自定义过滤器

SpringCloud Gateway中自定义过滤器要是实现两个接口org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter 和org.springframework.core.Ordered，前者实现了全局过滤器，而后者规定了过滤器的执行顺序，该顺序数字越小，过滤器越先被执行。下面编写具体的过滤器并实现上面两个接口的方法：

@Component
@Slf4j
public class MyLogGateWayFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        log.info("——————————————全局过滤器：" + new Date());
        //获得uname属性
        String uname = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("uname");
        //如果不包含该属性，则过滤器对请求进行拦截
        if (uname == null) {
            log.info("——————————————用户名为null，非法用户");
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.NOT_ACCEPTABLE);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        return chain.filter(exchange);
    }

    /**
     * 加载过滤器的顺序，数字越小优先级越高
     * @return
     */
    @Override
    public int getOrder() {
        return 3;
    }
}

这里需要注意的是，在getOrder()方法中，为了保证过滤器可拓展，尽量不要用0/1 这种拓展性不够好的数字，用0/1会使该自定义过滤器几乎永远先被执行，然后我们对服务进行访问我们可以发现，当我们包含请求参数uname时，可以正常访问，如果不含该请求参数，则访问无法正常进行。