【深入解析spring cloud gateway】06 gateway源码简要分析

上一节做了一个很简单的示例，微服务通过注册到eureka上，然后网关通过服务发现访问到对应的微服务。本节将简单地对整个gateway请求转发过程做一个简单的分析。

一、核心流程

主要流程：

• Gateway Client向 Spring Cloud Gateway 发送请求
• 请求首先会被HttpWebHandlerAdapter 进行提取组装成网关上下文
• 然后网关的上下文会传递到DispatcherHandler ，它负责将请求分发给 RoutePredicateHandlerMapping
• RoutePredicateHandlerMapping负责路由查找，并根据路由断言判断路由是否可用
• 如果过断言成功，由FilteringWebHandler 创建过滤器链并调用
• 通过特定于请求的 Fliter 链运行请求，Filter 被虚线分隔的原因是Filter可以在发送代理请求之前（pre）和之后（post）运行逻辑
• 执行所有pre过滤器逻辑。然后进行代理请求。发出代理请求后，将运行“post”过滤器逻辑。
• 处理完毕之后将 Response 返回到 Gateway 客户端

二、具体分析

请求过来，会经过HttpWebHandlerAdapter.handle方法，可以理解为这就是请求的主入口

@Override
public Mono<Void> handle(ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
    if (this.forwardedHeaderTransformer != null) {
        try {
            request = this.forwardedHeaderTransformer.apply(request);
        }
        catch (Throwable ex) {
            if (logger.isDebugEnabled()) {
                logger.debug("Failed to apply forwarded headers to " + formatRequest(request), ex);
            }
            response.setStatusCode(HttpStatus.BAD_REQUEST);
            return response.setComplete();
        }
    }
 //组装上下文
    ServerWebExchange exchange = createExchange(request, response);

    LogFormatUtils.traceDebug(logger, traceOn ->
            exchange.getLogPrefix() + formatRequest(exchange.getRequest()) +
                    (traceOn ? ", headers=" + formatHeaders(exchange.getRequest().getHeaders()) : ""));
//委派给delegate来处理
    return getDelegate().handle(exchange)
            .doOnSuccess(aVoid -> logResponse(exchange))
            .onErrorResume(ex -> handleUnresolvedError(exchange, ex))
            .then(Mono.defer(response::setComplete));
}

这一个delegate是个啥，看一下接口定义：
就是一个处理器，所有参数封装在上下文exchange中

public interface WebHandler {

    /**
     * Handle the web server exchange.
     * @param exchange the current server exchange
     * @return {@code Mono} to indicate when request handling is complete
     */
    Mono<Void> handle(ServerWebExchange exchange);

}

最终会调到DispatcherHandler

@Override
public Mono<Void> handle(ServerWebExchange exchange) {
    if (this.handlerMappings == null) {
        return createNotFoundError();
    }
    if (CorsUtils.isPreFlightRequest(exchange.getRequest())) {
        return handlePreFlight(exchange);
    }
    return Flux.fromIterable(this.handlerMappings)
            .concatMap(mapping -> mapping.getHandler(exchange))
            .next()
            .switchIfEmpty(createNotFoundError())
            .flatMap(handler -> invokeHandler(exchange, handler))
            .flatMap(result -> handleResult(exchange, result));
}

handlerMappings是啥
是一个列表，HandlerMapping可以根据当前请求，找到对应的处理器
如果当前请求比如/hello/world，在gateway服务上是一个controller对应的接口，那这个就可以通过RequestMappingHandlerMapping找到一个RequestMappingHandlerAdapter。
如果当前请求，是需要转发给下游微服务的，则找到RoutePredicateHandlerMapping

RoutePredicateHandlerMapping查找路由主要逻辑

@Override
protected Mono<?> getHandlerInternal(ServerWebExchange exchange) {
    // don't handle requests on management port if set and different than server port
    if (this.managementPortType == DIFFERENT && this.managementPort != null
            && exchange.getRequest().getLocalAddress() != null
            && exchange.getRequest().getLocalAddress().getPort() == this.managementPort) {
        return Mono.empty();
    }
    exchange.getAttributes().put(GATEWAY_HANDLER_MAPPER_ATTR, getSimpleName());

    return lookupRoute(exchange)
            // .log("route-predicate-handler-mapping", Level.FINER) //name this
            .flatMap((Function<Route, Mono<?>>) r -> {
                exchange.getAttributes().remove(GATEWAY_PREDICATE_ROUTE_ATTR);
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Mapping [" + getExchangeDesc(exchange) + "] to " + r);
                }
                                //把找到的路由放到exchange上下文中
                exchange.getAttributes().put(GATEWAY_ROUTE_ATTR, r);
                                //返回的handler实际上是webHandler
                return Mono.just(webHandler);
            }).switchIfEmpty(Mono.empty().then(Mono.fromRunnable(() -> {
                exchange.getAttributes().remove(GATEWAY_PREDICATE_ROUTE_ATTR);
                if (logger.isTraceEnabled()) {
                    logger.trace("No RouteDefinition found for [" + getExchangeDesc(exchange) + "]");
                }
            })));
}

看下查找路由的具体方式：原来是将所有的路由，用predicate作一下匹配，找出符合当前请求的路由

protected Mono<Route> lookupRoute(ServerWebExchange exchange) {
    return this.routeLocator.getRoutes()
            // individually filter routes so that filterWhen error delaying is not a
            // problem
            .concatMap(route -> Mono.just(route).filterWhen(r -> {
                // add the current route we are testing
                exchange.getAttributes().put(GATEWAY_PREDICATE_ROUTE_ATTR, r.getId());
                //用predicate作一下匹配，找出符合当前请求的路由
                        return r.getPredicate().apply(exchange);
            })
                    // instead of immediately stopping main flux due to error, log and
                    // swallow it
                    .doOnError(e -> logger.error("Error applying predicate for route: " + route.getId(), e))
                    .onErrorResume(e -> Mono.empty()))
            // .defaultIfEmpty() put a static Route not found
            // or .switchIfEmpty()
            // .switchIfEmpty(Mono.empty().log("noroute"))
            .next()
            // TODO: error handling
            .map(route -> {
                if (logger.isDebugEnabled()) {
                    logger.debug("Route matched: " + route.getId());
                }
                validateRoute(route, exchange);
                return route;
            });

    /*
     * TODO: trace logging if (logger.isTraceEnabled()) {
     * logger.trace("RouteDefinition did not match: " + routeDefinition.getId()); }
     */
}

routeLocator包含了哪些路由，Debug看一下

可以看到，用了服务注册和发现后，实际上，一个微服务会自动注册一个路由，比如上面的hello-service，自动注册了一个路径为：/hello-service/**的路由。这就是为什么我们yml配置文件中明明什么路由也没有配置，也能自动转发hello-service的请求。
同时，可以看到，这个路由下面有一个ReWritePathFilter，会自动去掉服务名，将请求转发给下游微服务。

下一步再看看FilteringWebHandler中的处理逻辑

@Override
public Mono<Void> handle(ServerWebExchange exchange) {
//从上下文中取出路由，路由中包含filters
    Route route = exchange.getRequiredAttribute(GATEWAY_ROUTE_ATTR);
    List<GatewayFilter> gatewayFilters = route.getFilters();
//spring容器中的Global Filter也取出来
    List<GatewayFilter> combined = new ArrayList<>(this.globalFilters);
    combined.addAll(gatewayFilters);
    // TODO: needed or cached?
 //做个排序
    AnnotationAwareOrderComparator.sort(combined);

    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Sorted gatewayFilterFactories: " + combined);
    }
//后面就是filter链式调用了
    return new DefaultGatewayFilterChain(combined).filter(exchange);
}

可以看到代码中主要有两个逻辑：
1、从上下文中取出路由，路由中包含filters
2、spring容器中的Global Filter也取出来
3、合并上面的两种filter,并且排序
4、filters列表组装成责任链来进行调用
可以通过源码，再来看看核心流程的那个图，这样就比较清楚了。
总结了另一个稍微详细一点的图：

个人看这块源码的体会：整个核心流程并不复杂，难点大概是reactor响应式编程，如果之前没接触过这一块，那么看着会有种不知道下一步往哪里的困惑！所以要学习这块源码，还得学习reactor。