SpringCloud Gateway网关梳理

前言

在中大型系统中，Gateway网关发挥着关键的作用，Gateway可以运用在许多应用场景，如接口限流、日志监控、授权认证等等。下面对过往的Gateway知识做一个归纳与总结。

一、路由

路由是Gateway网关中的基础组件，它由一个org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinition来描述，在RouteDefinition中包含了几个属性，即构造Route所需的基本元素：

id： 路由唯一ID
uri:  转发地址
predicate：断言
filter：路由过滤器
metadata： 其他信息
order: 排序

其中，URI转发地址可以支持

http：http协议
ws： websocket协议
lb：配置注册中心的负载均衡

1. 路由配置方式

既可以通过application或者yml配置，也可以通过自定义Bean通过代码注入。最终都会被加载进入内存，构造为一个RouteDefinition对象。

yml或者application
spring:
   cloud:
	  gateway:
  		routes:
   		 - id: user
     	   uri: lb://user-center
      	   predicates:
        		- Path=/user/**

如果使用自定义Bean构造注册：

	@Bean
 	public RouteLocator customRouteLocator(RouteLocatorBuilder routeLocatorBuilder){
    	// 构建多个路由routes
    	RouteLocatorBuilder.Builder routes = routeLocatorBuilder.routes();
    	// 具体路由地址
    	routes.route("user-center",
            	r -> r.path("/msb/**").uri("http://localhost:9001/nacos-provider")).build();
   	 // 返回所有路由规则
    	return routes.build();
 	}

2. 断言

在org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinition中描述了，一个路由可以包含多个断言和多个过滤器。
断言用于判断是否采用本路由来转发，起到判断作用。开发者可以使用系统断言，也可以使用自定义断言。

系统自带断言
在上述yml配置中：

spring:
   cloud:
	  gateway:
  		routes:
   		 - id: user
     	   uri: lb://user-center
      	   predicates:
        		- Path=/user/**

采用了Path断言器，其对应的断言类为

这是系统自带的断言器，从源码中可以看到，出了PathRoutePredicateFactory， 还有其他很多种断言，这些断言命名都遵从断言规范，以XXXRoutePredicateFactory来命名，并且继承断言抽象父类AbstractRoutePredicateFactory，实现apply()方法, 通过该方法返回结果判断断言是否满足。

自定义断言
除了使用系统自带的断言，也可以自定义断言。规范按照以XXXRoutePredicateFactory来命名，并且继承断言抽象父类AbstractRoutePredicateFactory，实现apply()方法。可以实现自己的业务逻辑。
创建好后，通过在yml或者自定义路由Bean中配置该断言即可。

3. 过滤器

过滤器有两种

1.路由过滤器，路由过滤器和断言一样，属于org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinition的成员。
2.全局过滤器，全局过滤器影响所有的请求。

路由过滤器
路由过滤器位于路由转发之前，用于处理和过滤请求数据。和断言一样，系统自带了很多过滤器。

它的设计原理和断言一样，以XXXGatewayFilterFactory命名，并且继承父类抽象过滤工厂AbstractGatewayFilterFactory，实现apply方法，在该方法中处理过滤器逻辑。

自定义路由过滤器
依葫芦画瓢，自定义一个类，以XXXGatewayFilterFactory命名，并且继承父类抽象过滤工厂AbstractGatewayFilterFactory，实现apply方法，在该方法中处理自定义的过滤器逻辑。

全局过滤器 GlobalFilter
全局过滤器GlobalFilter是一个顶级接口，所有实现了GlobalFilter的实现类，都属于全局过滤器。如果存在多个全局过滤器，则按order优先级顺序来执行。

自定义全局过滤器
如果我们要处理全局的请求或者进行全局拦截，可以实现GlobalFilter接口，自定义全局过滤器。

public class AgeRoute implements GlobalFilter {


@Override
public Mono filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
	// 业务处理
    ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
    ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
    // 放行
    return chain.filter(exchange.mutate().build());
}

}

全局过滤器中，将会得到两个参数：ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain

ServerWebExchange是Webflux框架中的定义，可以获取Http请求和Http响应对象。类似Servlet框架中的HttpServeltRequest和HttpServletResponse对象一样。GatewayFilterChain是网关过滤链表。

Webflux是什么？与Spring MVC有什么关联？

五、Spring WebFlux与Spring MVC

Webflux是Spring Gateway的核心框架，一套非阻塞式异步IO框架。网关的核心作用是进行路由转发，大部分的时间消耗在网络IO上，因此对于IO密集型服务，通过非阻塞式异步架构可以有效利用CPU，并且处理高并发请求。
Gateway的底层依赖Netty服务组件，然后将相关的http协议请求封装为了一个ServerWebExchange对象。
Servlet是由Web容器封装的对象，如Tomcat容器，它将请求封装为了HttpServeltRequest和HttpServletResponse两个对象。
Spring MVC是一套同步阻塞IO框架，并发力度有限。

在Webflux框架中，与Spring MVC一样拥有前端控制器，名称叫做DispatcherHandler。

进入DispatcherHandler的handler方法后，先是通过RequestMapping，拿到HandlerMethod处理器；
在通过HandlerMethod寻找合适的HandlerAdapter；
拿到合适的适配器对象之后，根据不同规则的Handler执行不同的Handler，这里就包含Controller

Gateway不仅仅是网关

因为Gateway是Webflux框架，因此它也可以作为一个微服务处理业务逻辑。
可以写Controller、Service等等，访问数据库、缓存等等。
不过作为一个网关职责，不建议写太多的业务逻辑，可以处理一些简单的业务逻辑。具体的业务职责还是交给业务微服务。

六、应用

Gateway可以有很多应用，比如

日志监控
系统限流
权限认证
路由转发
负载均衡
等等