十一、SpringCloud实用篇_Gateway服务网关
一、Gateway服务网关
Spring Cloud Gateway是Spring Cloud的一个全新项目,该项目是基于Spring5.0,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。
1.1、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:
- 服务路由、负载均衡
- 身份认证和权限校验
- 请求限流
架构图:
权限控制:网关作为微服务入口,需要校验用户是否有请求资格,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。
1.2、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:
- 创建SpringBoot功能gateway,引入网关依赖
- 编程启动类
- 编写基础配置和路由规则
- 启动网关服务进行测试
1.2.1、创建gateway服务,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>
1.2.2、编写启动类
package com.xbmu.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);}
}
1.2.3、编写基础配置和路由规则
参考链接:https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/2.2.9.RELEASE/reference/html/#the-path-route-predicate-factory
server:port: 10010 # 网关端口
spring:application:name: gateway # 服务名称cloud:nacos:server-addr: 192.168.184.110:8848 # 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://127.0.0.1:8082 # 路由的目标地址 http就是固定地址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- id: order-serviceuri: http://127.0.0.1:8080predicates:- Path=/order/**
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。
1.2.4、重启测试
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。
注意:网关要和服务在同一个命名空间,同一个组下才能被调用,不然就是503
1.2.5、网关路由的流程图
总结:
网关搭建步骤:
- 创建项目,引入nacos服务发现和gateway依赖
- 配置application.yml,包括服务基本信息、nacos地址、路由
路由配置包括:
- 路由id:路由的唯一 标示
- 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
- 路由断言(predicates):判断路由的规则
- 路由过滤器(filters):对请求或响应做处理
1.3、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。
1.4、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:
1.4.1、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 |
1.4.2、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, Xbmu 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。
1.4.3、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, Xbmu is freaking awesome!
1.4.4、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
1.5、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。
1.5.1、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
1.5.2、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 com.xbmu.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 {@Overridepublic 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();}
}
1.5.3、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:
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
1.5、跨域问题
1.5.1、什么是跨域问题
跨域:域名不一致就是跨域,主要包括:
域名不同: https://www.taobao.com 和 https://www.taobao.org 和 https://www.jd.com 和 https://miaosha.jd.com
域名相同,端口不同:
localhost:8080
和localhost8081
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
1.5.2、模拟跨域问题
从localhost:8090访问localhost:10010,端口不同,显然是跨域的请求。
1.5.3、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cookiemaxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期
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