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Gateway服务网关

胖头鱼
2022-10-04 / 0 评论 / 0 点赞 / 45 阅读 / 2,962 字 / 正在检测是否收录...

Gateway服务网关

Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 的一个全新项目,该项目是基于 Spring 5.0,Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等响应式编程和事件流技术开发的网关,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。

1.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:

image-20210714210131152

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。

在SpringCloud中网关的实现包括两种:

  • gateway
  • zuul

Zuul是基于Servlet的实现,属于阻塞式编程。而SpringCloudGateway则是基于Spring5中提供的WebFlux,属于响应式编程的实现,具备更好的性能。

2.gateway快速入门

下面,我们就演示下网关的基本路由功能。基本步骤如下:

  1. 创建SpringBoot工程gateway,引入网关依赖
  2. 编写启动类
  3. 编写基础配置和路由规则
  4. 启动网关服务进行测试

1)创建gateway服务,引入依赖

创建服务:

image-20210714210919458

引入依赖:

<!--网关-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--nacos服务发现依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

2)编写启动类

package cn.itcast.gateway;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class GatewayApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
	}
}

3)编写基础配置和路由规则

创建application.yml文件,内容如下:

server:
  port: 10010 # 网关端口
spring:
  application:
    name: gateway # 服务名称
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos地址
    gateway:
      routes: # 网关路由配置
        - id: user-service # 路由id,自定义,只要唯一即可
          # uri: http://127.0.0.1:8081 # 路由的目标地址 http就是固定地址
          uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡,后面跟服务名称
          predicates: # 路由断言,也就是判断请求是否符合路由规则的条件
            - Path=/user/** # 这个是按照路径匹配,只要以/user/开头就符合要求

我们将符合Path 规则的一切请求,都代理到 uri参数指定的地址。

本例中,我们将 /user/**开头的请求,代理到lb://userservice,lb是负载均衡,根据服务名拉取服务列表,实现负载均衡。

4)重启测试

重启网关,访问http://localhost:10010/user/1时,符合/user/**规则,请求转发到uri:http://userservice/user/1,得到了结果:

image-20210714211908341

5)网关路由的流程图

整个访问的流程如下:

image-20210714211742956

总结:

网关搭建步骤:

  1. 创建项目,引入nacos服务发现和gateway依赖

  2. 配置application.yml,包括服务基本信息、nacos地址、路由

路由配置包括:

  1. 路由id:路由的唯一标示

  2. 路由目标(uri):路由的目标地址,http代表固定地址,lb代表根据服务名负载均衡

  3. 路由断言(predicates):判断路由的规则,

  4. 路由过滤器(filters):对请求或响应做处理

接下来,就重点来学习路由断言和路由过滤器的详细知识

3.断言工厂

我们在配置文件中写的断言规则只是字符串,这些字符串会被Predicate Factory读取并处理,转变为路由判断的条件

例如Path=/user/**是按照路径匹配,这个规则是由

org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory类来

处理的,像这样的断言工厂在SpringCloudGateway还有十几个:

名称 说明 示例
After 是某个时间点后的请求 - After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Before 是某个时间点之前的请求 - Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
Between 是某两个时间点之前的请求 - Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Cookie 请求必须包含某些cookie - Cookie=chocolate, ch.p
Header 请求必须包含某些header - Header=X-Request-Id, \d+
Host 请求必须是访问某个host(域名) - Host=.somehost.org,.anotherhost.org
Method 请求方式必须是指定方式 - Method=GET,POST
Path 请求路径必须符合指定规则 - Path=/red/{segment},/blue/**
Query 请求参数必须包含指定参数 - Query=name, Jack或者- Query=name
RemoteAddr 请求者的ip必须是指定范围 - RemoteAddr=192.168.1.1/24
Weight 权重处理

我们只需要掌握Path这种路由工程就可以了。

4.过滤器工厂

GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器,可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理:

image-20210714212312871

4.1.路由过滤器的种类

Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂。例如:

名称 说明
AddRequestHeader 给当前请求添加一个请求头
RemoveRequestHeader 移除请求中的一个请求头
AddResponseHeader 给响应结果中添加一个响应头
RemoveResponseHeader 从响应结果中移除有一个响应头
RequestRateLimiter 限制请求的流量

4.2.请求头过滤器

下面我们以AddRequestHeader 为例来讲解。

需求:给所有进入userservice的请求添加一个请求头:Truth=itcast is freaking awesome!

只需要修改gateway服务的application.yml文件,添加路由过滤即可:

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service 
        uri: lb://userservice 
        predicates: 
        - Path=/user/** 
        filters: # 过滤器
        - AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome! # 添加请求头

当前过滤器写在userservice路由下,因此仅仅对访问userservice的请求有效。

4.3.默认过滤器

如果要对所有的路由都生效,则可以将过滤器工厂写到default下。格式如下:

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service 
        uri: lb://userservice 
        predicates: 
        - Path=/user/**
      default-filters: # 默认过滤项
      - AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome! 

4.4.总结

过滤器的作用是什么?

① 对路由的请求或响应做加工处理,比如添加请求头

② 配置在路由下的过滤器只对当前路由的请求生效

defaultFilters的作用是什么?

① 对所有路由都生效的过滤器

5.全局过滤器

上一节学习的过滤器,网关提供了31种,但每一种过滤器的作用都是固定的。如果我们希望拦截请求,做自己的业务逻辑则没办法实现。

5.1.全局过滤器作用

全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应,与GatewayFilter的作用一样。区别在于GatewayFilter通过配置定义,处理逻辑是固定的;而GlobalFilter的逻辑需要自己写代码实现。

定义方式是实现GlobalFilter接口。

public interface GlobalFilter {
    /**
     *  处理当前请求,有必要的话通过{@link GatewayFilterChain}将请求交给下一个过滤器处理
     *
     * @param exchange 请求上下文,里面可以获取Request、Response等信息
     * @param chain 用来把请求委托给下一个过滤器 
     * @return {@code Mono<Void>} 返回标示当前过滤器业务结束
     */
    Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
}

在filter中编写自定义逻辑,可以实现下列功能:

  • 登录状态判断
  • 权限校验
  • 请求限流等

5.2.自定义全局过滤器

需求:定义全局过滤器,拦截请求,判断请求的参数是否满足下面条件:

  • 参数中是否有authorization,

  • authorization参数值是否为admin

如果同时满足则放行,否则拦截

实现:

在gateway中定义一个过滤器:

package cn.itcast.gateway.filters;

import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

@Order(-1)
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1.获取请求参数
        MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
        // 2.获取authorization参数
        String auth = params.getFirst("authorization");
        // 3.校验
        if ("admin".equals(auth)) {
            // 放行
            return chain.filter(exchange);
        }
        // 4.拦截
        // 4.1.禁止访问,设置状态码
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);
        // 4.2.结束处理
        return exchange.getResponse().setComplete();
    }
}

5.3.过滤器执行顺序

请求进入网关会碰到三类过滤器:当前路由的过滤器、DefaultFilter、GlobalFilter

请求路由后,会将当前路由过滤器和DefaultFilter、GlobalFilter,合并到一个过滤器链(集合)中,排序后依次执行每个过滤器:

image-20210714214228409

排序的规则是什么呢?

  • 每一个过滤器都必须指定一个int类型的order值,order值越小,优先级越高,执行顺序越靠前
  • GlobalFilter通过实现Ordered接口,或者添加@Order注解来指定order值,由我们自己指定
  • 路由过滤器和defaultFilter的order由Spring指定,默认是按照声明顺序从1递增。
  • 当过滤器的order值一样时,会按照 defaultFilter > 路由过滤器 > GlobalFilter的顺序执行。

详细内容,可以查看源码:

org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#getFilters()方法是先加载defaultFilters,然后再加载某个route的filters,然后合并。

org.springframework.cloud.gateway.handler.FilteringWebHandler#handle()方法会加载全局过滤器,与前面的过滤器合并后根据order排序,组织过滤器链

6.跨域问题

6.1.什么是跨域问题

跨域:域名不一致就是跨域,主要包括:

跨域问题:浏览器禁止请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求,请求被浏览器拦截的问题

解决方案:CORS,这个以前应该学习过,这里不再赘述了。不知道的小伙伴可以查看https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/cors.html

6.2.模拟跨域问题

找到课前资料的页面文件:

image-20210714215713563

放入tomcat或者nginx这样的web服务器中,启动并访问。

可以在浏览器控制台看到下面的错误:

image-20210714215832675

从localhost:8090访问localhost:10010,端口不同,显然是跨域的请求。

6.3.解决跨域问题

在gateway服务的application.yml文件中,添加下面的配置:

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 。。。
      globalcors: # 全局的跨域处理
        add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
        corsConfigurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求 
              - "http://localhost:8090"
            allowedMethods: # 允许的跨域ajax的请求方式
              - "GET"
              - "POST"
              - "DELETE"
              - "PUT"
              - "OPTIONS"
            allowedHeaders: "*" # 允许在请求中携带的头信息
            allowCredentials: true # 是否允许携带cookie
            maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期

本文参考黑马程序员的springcloud教学笔记

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