微服务-gateway基本使用

一、前言

微服务架构已经成为现代软件开发的主流范式之一。它允许开发团队将复杂的应用程序拆分成小的、自治的服务单元，以便更容易进行开发、部署和维护。然而，随着微服务数量的增加，管理和维护这些服务变得越来越复杂。这时候，微服务网关就成了一个不可或缺的组件，用于提高可维护性、安全性和性能。

二、gateway网关

1、什么是微服务网关？

微服务网关是位于微服务架构和外部客户端之间的中间层。它充当了微服务体系结构的入口点，负责处理所有与客户端之间的通信。微服务网关有多个职责，包括路由请求、负载均衡、认证、授权、日志记录和安全性。它可以被看作是微服务架构的门卫，用于保护和管理微服务集群。
先看大家看一张图，展示一下我们的网关在我们项目中的位置，可以看到，网关处于我们整个项目中的核心位置，我们前端访问后端的所有请求都要通过gateway进行转发。

2、微服务架构下网关的重要性

2.1、没有网关

如果没有网关，在微服务的架构下，我们前端访问后端的所有微服务要通过不同的端口或者ip，以下图示为user、product、shop、order四个微服务部署在了一台虚拟机上，分别占用了不同的端口，如果前端要想访问后端所有的微服务的话，需要通过四个不同的端口进行访问。

2.2、有网关

如果我们使用了网关，同样是四个微服务，我们只需要通过访问gateway就可以访问所有的微服务了，这下是不是一下子就清楚了gateway在微服务架构下的重要性了。

3、gateway的功能

Spring Cloud Gateway 是一个用于构建微服务架构的反向代理和路由工具。

• 路由(Routing)：Spring Cloud Gateway 允许您定义路由规则，将传入的请求映射到不同的微服务实例上。路由规则通常基于请求的 URL 路径、请求头、HTTP 方法等条件进行定义。这使得您可以根据不同的请求，将它们定向到不同的后端微服务，实现动态的请求路由。

• 请求过滤(Request Filtering)：Gateway 提供了请求过滤器，允许您在请求到达后端微服务之前修改请求或执行特定操作。您可以使用这些过滤器来添加请求头、修改请求体、进行认证、请求限流、响应转换等。

• 负载均衡(Load Balancing)：Spring Cloud Gateway 集成了负载均衡功能，可以分发请求到多个后端微服务实例，以确保高可用性和性能。它支持多种负载均衡算法，如轮询、权重等，您可以根据需要进行配置。

• 断路器(Circuit Breaker)：Gateway 具有断路器模式，用于处理后端微服务的故障。当后端微服务不可用时，Gateway 可以快速切换到备用服务或返回友好的错误响应，而不是长时间等待超时。

• 动态路由(Dynamic Routing)：Gateway 支持动态路由，这意味着您可以在运行时添加、修改或删除路由规则，而不需要重新启动服务。这使得应对流量变化更加灵活。

• 请求重试(Request Retry)：Gateway 允许您配置请求重试机制，以应对后端微服务的瞬时故障。您可以定义重试的次数、间隔和条件，确保请求最终成功。

• 限流(Rate Limiting)：通过使用限流过滤器，Gateway 可以限制每个客户端或每个 IP 地址的请求速率。这有助于保护后端微服务免受过多的请求压力。

• 集成安全性(Integration with Security)：Gateway 可以与认证和授权系统集成，以确保只有授权的用户可以访问受保护的微服务。您可以使用 Spring Security 或其他安全框架来实现此功能。

• 日志记录(Logging)：Gateway 具有强大的请求和响应日志记录功能，这对于故障排除和监控非常有用。您可以配置日志级别和输出格式，以满足您的需求。

• 监控和度量(Monitoring and Metrics)：Gateway 可以集成监控和度量系统，例如 Spring Cloud Sleuth 和 Micrometer，以便实时监控流量和性能，并进行分析。

• WebSocket 支持：Gateway 支持 WebSocket 协议，允许您处理实时的双向通信。

• 自定义路由规则(Custom Routing Rules)：Gateway 提供了丰富的扩展机制，允许您编写自定义的路由规则和过滤器，以满足特定需求。

4、gateway实战

4.1、依赖配置

引入相关依赖：SpringBoot、SpringCloud、SpringCloud gateway
先来看一下我的项目结构：

这里我们在父pom中引入SpringBoot和Spring Cloud的相关依赖

<parent>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parentartifactId>
    <version>2.3.12.RELEASEversion>
    <relativePath/> 
parent>


<properties>
    <java.version>11java.version>
    <spring-cloud.version>Hoxton.SR12spring-cloud.version>
    <spring-cloud-alibaba.version>2.2.8.RELEASEspring-cloud-alibaba.version>
properties>


<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependenciesartifactId>
            <version>${spring-cloud.version}version>
            <type>pomtype>
            <scope>importscope>
        dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependenciesartifactId>
            <version>${spring-cloud-alibaba.version}version>
            <type>pomtype>
            <scope>importscope>
        dependency>
    dependencies>
dependencyManagement>

子pom中引入gateway的相关依赖，注意:gateway中不要引入springboot的web模块，因为gateway使用的web服务器是netty不是tomcat，而springboot的web模块中默认配置的web服务器就是tomcat

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

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

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

4.2、添加网关配置

server:
  port: 9081
  servlet:
    context-path: /gateway-demo
spring:
  application:
    name: gateway-demo
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        namespace: wangmengjie
    gateway:
      globalcors:
        cors-configurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: "*"
            allowedHeaders: "*"
            allowedMethods: "*"
      default-filters:
        - DedupeResponseHeader=Vary Access-Control-Allow-Origin Access-Control-Allow-Credentials, RETAIN_FIRST
      discovery:
        locator:
          enable: true #让gateway可以发现nacos中的微服务
      routes: #路由，数组[这里可以放置多个路由]
        #评分管理模块网关路由配置
        - id: user-router #当前路由标识-要求唯一，默认是UUID；
          uri: lb://user-demo #请求最终要被转发的地址；
          order: 1 #路由的优先级——数字越小，代表路由的优先级越高
          predicates: #断言：（条件判断——转发请求要满足的条件）
            - Path=/user-service/** #当请求路径满族path指定的规则时，此路由信息才会正常转发；
          filters: #过滤器，是在请求传递过程中对请求做一些手脚；
            - StripPrefix=1 #在请求转发之前去掉一层路径

4.3、添加网关启动类

@SpringBootApplication(exclude = {DataSourceAutoConfiguration.class})
@EnableDiscoveryClient//开启nacos服务注册
public class GatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GatewayApplication.class,args);
    }
}

4.4、查看项目是否启动成功

项目启动成功

nacos服务注册成功

4.5、验证路由配置是否正确

通过网关的配置文件我们可以得知，user模块配置的断言为user-service/**，表明当我们访问localhost:9081/user-service/**的时候，请求就会发到我们的网关上面，然后gateway通过uri的配置，user-demo为user模块在nacos上注册的服务名称，
user模块原有的接口地址：http://localhost:9000/user/getAllUser
访问网关的接口地址：http://localhost:9081/user-service/user/getAllUser
在网关的配置文件中filters的配置在进行请求转发之前会去掉第一层路径，也就是通过user-demo获取的user模块服务信息为：localhost:9000，再加上请求转发的路径，所以最终的请求为：localhost:9000/user/getAllUser；

三、总结

对于项目后台的微服务系统, 每一个微服务都不会直接暴露给用户来调用的, 如果用户知道了某一个服务的 ip:端口号:url:访问参数, 就能直接访问你,甚至是恶意访问等，因此需要一个网关作为微服务的统一入口。此篇文章先介绍网关的一些基本集成+使用，对于网关还有许多知识，跨域、过滤器、自定义过滤器、全局过滤器等，之后逐一为大家介绍。

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