Gateway

标签：SEARCH 匹配请求 Gateway cloud gateway 路由

Gateway—SpringCloud微服务网关组件

一、Spring Cloud Gateway简介

1.为什么要用Gateway？

在微服务架构中，通常一个系统会被拆分为多个微服务，微服务之间的调用可以用OpenFeign，但面对这么多微服务客户端调用会遇到哪些问题呢？

Gateway_微服务

每个服务都需要鉴权、限流、跨域访问、权限验证等操作，如果每个微服务各自为战，会很麻烦。
对于客户端来说，每个微服务都分配一个域名的话，客户端代码会很难维护，而且连接数也会有瓶颈.
随着一个项目的微服务的增多，后期对微服务进行重构的话，也会变的非常麻烦，需要客户端配合一起修改。

2、Spring Cloud Gateway 的定义

为了解决上面的问题，微服务引入了网关的概念，网关为微服务架构的系统提供简单、有效且统一的API路由管理，作为系统的统一入口，提供内部服务的路由中转，给客户端提供统一的服务，可以实现一些和业务没有耦合的公用逻辑，主要功能包含认证、鉴权、路由转发、安全策略、防刷、流量控制、监控日志等。

Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 新推出的网关框架，之前是 Netflix Zuul。

简单来说：Gateway相当于医院大厅的挂号台，对病人进行引流。

加入网关后结构图：

Gateway_Cloud_02

3.Spring Cloud Gateway三大组成部分

Route(路由)：是构建网关的基本模型，由ID ，URI 一系列的断言和过滤器组成。

Predicate (断言)：可以匹配Http 请求中所有的内容(请求头参数等等) 请求与断言，相匹配则通过当前断言。

Filter(过滤器)：包括全局和局部过滤器，可以在请求被路由钱后对请求进行更改。

二、Spring Cloud Gateway快速入门

前面我们学习过Nacos，可以帮助我们管理我们的服务，学习Spring Cloud Gateway时，我们可以直接将Nacos整合进来。

1.项目项目

复制之前的Sentinel项目，在此基础上添加api-gateway子模块

添加入口类

Gateway_微服务_03

2.添加Jar包

<!--gateway网关-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>

<!--由于springcloud2020弃用了Ribbon，因此Alibaba在2021版本nacos中删除了Ribbon的jar包，因此无法通过lb路由到指定微服务，会出现503情况。需要引入springcloud loadbalancer包-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
</dependency>



<!--其它包-->
<!-- 服务注册与发现  jar包 -->
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>org.projectlombok</groupId>
  <artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>

<!-- nacos配置中心-->
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>

<!-- 识别bootstrap.yml文件-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
   <version>3.0.2</version>
</dependency>

3.添加配置文件

GATEWAY-dev.yml

Gateway_Cloud_04

server:
  port: 9000
spring:
  application:
    name: GATEWAY
  cloud:
    loadbalander:  #注意这里要排除ribbon
      ribbon:
        enable: false
    gateway:
      routes:
        - id: search_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**
          filters:
            - StripPrefix=1

注解： http://localhost:9000/search-service/goods http://localhost:8083/goods

routes： 路由/路由数组   当请求满足指定的条件后转发到哪个微服务上

id:    当前路由唯一的标识符 ，有默认值，也可以自定义

uri： 请求最终要被转到的地址 ，lb为load balance，表示负载均衡，比如lb://SEARCH表示请求最终会转发到SEARCH服务，注意 lb://后面的<clientName>一定不要使用下划线，即不要使用比如：my_service这种形式，否则LoadBanancer不会起作用。

predicates：断言,也就是条件判断，- Path=/search-service/表示当客户端访问 http://localhost:9000/search-service/goods时会路由到http://localhost:8083/search-service/goods（我这里的SEARCH路径地址为http://localhost:8083），这个无法访问，需要filters过滤下

filters： 过滤器，在请求传递过程中，对请求做一下处理，比如添加请求头，去掉部分路径等。- StripPrefix=1表示转发之前去掉第一层路由，也就是转发到http://localhost:8083/goods

4.添加bootstrap.yml文件

Gateway_微服务_05

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: http://localhost:8848
      config:
        server-addr: http://localhost:8848
        namespace: dev
        group: DEFAULT_GROUP
        username: nacos
        password: nacos
        prefix: GATEWAY
        file-extension: yml
        shared-configs:
         - common.yml
  config:
    activate:
      on-profile: dev

5.启动

Gateway_微服务_06

6.测试：

Gateway_微服务_07

7.也可以直接拿nacos服务名为断言

修改GATEWAY-dev.yml配置信息为：

server:
  port: 9000
spring:
  application:
    name: GATEWAY
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
    loadbalander:
      ribbon:
        enable: false
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true

spring.cloud.gateway.discovery.locator.enabled=true，表示会拿nacos服务名为断言，也会将服务名进行过滤，从而路由到该服务的请求。所以访问：http://localhost:9000/SEARCH/goods 会路由到http://localhost:8083/goods

Gateway_Cloud_08

三、断言

断言就是在进入网关请求之前所做的操作，也就是先执行的程序，和生活中坐车一样，首先必须进行安检，然后查票，验证票最终才可以坐车。

在这里的理解就是：当满足某种条件后才会被转发，如果是多个，那就是都满足的情况下被转发。

1.内置断言

Spring Cloud Gateway可以匹配各种路由，而其内部就包括许多内置的路由断言工厂。所有这些断言都匹配HTTP请求的不同属性。您可以将多个路由断言工厂与逻辑和语句组合在一起使用。

1.1、基于Path路径: Path Route Predicate

Path是最常见的断言请求，匹配指定路径下的请求，可以是具体的请求，也可使用/**表示匹配所有子级请求，配置如下。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**

配置中匹配了以/search-service开头的请求，如果是其他URL的请求进入系统，会出现错误。

1.2、基于DateTime类型：DateTimePredicate(匹配请求时间)

After Route Predicate(匹配时间后的请求)
After Route Predicate可以匹配ZonedDateTime类型的时间，表示：匹配在指定日期时间之后发生的请求，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**
            - After=2022-07-8T14:00:00+08:00[Asia/Shanghai]

配置中匹配了2022-07-8 14:00:00后的请求，如果是在指定时间之前进入系统的请求，会出现错误。

Before Route Predicate(匹配时间前的请求)
Before Route Predicate可以匹配ZonedDateTime类型的时间，表示：匹配在指定日期时间之前发生的请求，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**
            - Before=2022-07-8T14:00:00+08:00[Asia/Shanghai]

配置中匹配了2022-07-8 14:00:00之前的请求，如果是在指定时间之后进入系统的请求，会出现错误。

Between Route Predicate(匹配时间之间的请求)
Between Route Predicate可以匹配ZonedDateTime类型的时间，由两个ZonedDateTime参数组成，第一个参数为开始时间，第二参数为结束时间，表示：匹配在指定的开始时间与结束时间之内发生的请求，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**
            - Between=2022-07-8T14:00:00+08:00[Asia/Shanghai],2022-07-28T14:00:00+08:00[Asia/Shanghai]

配置中匹配2022-07-8 14:00:00到2022-07-28 14:00:00之内时间段的请求，如果是在指定时间段外的进入系统的请求，会出现错误。

1.3、基于Cookie：Cookie Route Predicate

CookieRoutePredicate由两个参数组成，第一个参数为cookie的Key，第二参数为cookie的Value，表示：匹配指定名称且其值与正则表达式匹配的cookie的请求，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**
            - Cookie=cookieName, \d+

配置中匹配了cookie的Key为cookieName，值为满足\d+的正则表达式请求，如果满足cookieName不满足\d+的请求，会出现错误。

1.4、基于Header：Header Route Predicate

HeaderRoutePredicate由两个参数组成，第一个参数为Header名称，第二参数为Header的Value值，表示：匹配指定名称且其值与正则表达式匹配的Header的请求，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**
            - Header=X-Request-Id, \d+

配置中匹配了Header的名称为X-Request-Id，值为满足\d+的正则表达式请求，如果满足headerName不满足\d+的请求，会出现错误。

1.5、基于Host：Host Route Predicate

HostRoutePredicate参数为请求的Host地址，多个参数使用逗号分割，设置的Host地址可以使用**表示通配符，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Host=**.test1.com,**.test2.com

配置中匹配的Host，可以匹配以test1.com或者test2.com结尾的Host地址，其他Host地址访问会出现错误。

1.6、基于请求方法：Method Route Predicate

MethodRoutePredicate由一个或多个HTTP Method组成，比如：POST、PUT、GET、DELETE，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**          
            - Method=GET,POST

配置中匹配了HTTP Method的类型为GET和POST，如果是其他类型的HTTP Method，会出现错误。

1.7、Query Route Predicate

QueryRoutePredicate由两个参数组成，第一个参数为参数名称，第二参数为参数的值(满足正则即可)，表示：匹配指定名称且其值与正则表达式匹配的带参的请求，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**          
            - Query=name,\d+

配置中匹配了参数名称叫做name，值满足\d+的请求，如果不满足\d+，会出现错误。

1.8、基于远程地址：RemoteAddr Route Predicate

RemoteAddrRoutePredicate的参数由CIDR 表示法（IPv4 或 IPv6）字符串组成，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: after_route
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**          
            - RemoteAddr=192.168.1.1/24

配置中可以匹配IP为192.168.1.1–192.168.1.254的值，如果不满足192.168.1.1/24的IP规则，会出现错误。

1.9、基于路由权重：Weight Route Predicate

WeightAddrRoutePredicate由group和weight(权重数值)组成，表示将相同的请求根据权重跳转到不同的uri地址，要求group的名称必须一致，配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      locator:
        enabled: true
      routes:
        -id: weight_route1
         uri: lb://SEARCH
         predicates:
          - Path=/weight/**
          - Weight= group3, 1          
        -id: weight_route2
         uri: lb://USERS
         predicates: 
          - Path=/weight/** 
          - Weight= group3, 9

如上配置了两个对于 / weight/** 路径转发的路由定义，这两个路由是同一个权重分组，且 weight_ route1 权重为 1， weight_ route2 权重为9。对于10个访问/ weight/** 路径的请求来说，将会有9个路由到 weight_ route2，1个路由到 weight_ route1。

2.自定义断言

假设我们需要对访问的用户年龄做限制，只允许18-60岁之间的人来访问。我们可以自己定义断言来实现

2.1 新建一个路由断言工厂MyAgeRoutePredicateFactory

package com.test.apigateway.Predicate;

import com.alibaba.cloud.commons.lang.StringUtils;
import org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.AbstractRoutePredicateFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.MultiValueMap;
import org.springframework.validation.annotation.Validated;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Predicate;


@Component

// 自定义路由断言工厂

public class MyAgeRoutePredicateFactory extends AbstractRoutePredicateFactory<MyAgeRoutePredicateFactory.Config> {


    public MyAgeRoutePredicateFactory() {
        super(MyAgeRoutePredicateFactory.Config.class);
    }

    // 将配置文件中的值按返回集合的顺序，赋值给配置类
    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        return Arrays.asList(new String[]{"minAge", "maxAge"});
    }

    @Override
    public Predicate<ServerWebExchange> apply(Consumer<Config> consumer) {
        return super.apply(consumer);
    }

    @Override
    public Predicate<ServerWebExchange> apply(Config config) {
        // 创建网关断言对象
        return new Predicate<ServerWebExchange>() {
            // 检查
            @Override
            public boolean test(ServerWebExchange serverWebExchange) {
                // 获取请求参数age，判断是否满足[18, 60)
                MultiValueMap<String, String> queryParams = serverWebExchange.getRequest().getQueryParams();
                String age = queryParams.getFirst("age");
                if (!StringUtils.isEmpty(age) && age.matches("[0-9]+")) {
                    int iAge = Integer.parseInt(age);
                    if (iAge >= config.minAge && iAge < config.maxAge) {
                        return true;
                    }
                }
                return false;
            }
        };
    }

    // 配置类，属性用于接收配置文件中的值
    @Validated
    public static class Config {
        private int minAge;
        private int maxAge;

        public int getMinAge() {
            return minAge;
        }

        public void setMinAge(int minAge) {
            this.minAge = minAge;
        }

        public int getMaxAge() {
            return maxAge;
        }

        public void setMaxAge(int maxAge) {
            this.maxAge = maxAge;
        }
    }
}

要求：

类必须要加上RoutePredicateFactory作为结尾

类必须继承AbstractRoutePredicateFactory

必须声明静态内部类。

2.2 添加Gateway配置信息

gateway:
      routes:
        - id: myage
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**
            - MyAge=18,60
          filters:
            - StripPrefix=1

MyAge即是我们新建断言工厂的前缀名，自动识别的。

2.3 测试

Gateway_微服务_09

Gateway_spring_10

四、过滤器

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.过滤器生命周期

PRE：这种过滤器在请求被路由之前调用。我们可利用这种过滤器实现身份验证、在集群中选择请求的微服务、记录调试信息等。

POST：这种过滤器在路由到微服务以后执行。这种过滤器可用来为响应添加标准的HTTP Header、收集统计信息和指标、将响应从微服务发送给客户端等。

2.局部过滤器

2.1 局部过滤器有哪些？

是指作用在某一个路由上，SpringCloud Gateway内置了很多路由过滤器，他们都是由GatewayFilter的工厂类产生。

Gateway_spring_11

2.2 局部过滤器怎么使用

比如AddRequestParameter GatewayFilter

该过滤器可以给请求添加参数。

比如我在SEARCH服务有一个带有page参数的接口，我想请求网关路由转发的时候给加上一个page=1的参数。

接口如下：

Gateway_Cloud_12

添加配置信息：

Gateway_微服务_13

测试

Gateway_spring_14

再比如前面用过的- StripPrefix=1，表示把请求网关的路径前缀的第一级去掉。

内置过滤器很多，我们这里举一个例子看一下使用方式，其它的可以看帮助手册

https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/current/reference/html/

3.全局过滤器

全局过滤器在系统初始化时就作用于所有的路由，不需要单独去配置。全局过滤器的接口定义类是GlobalFilter，Gateway本身也有很多内置的过滤器。

Gateway_Cloud_15

比如LoadBalancerClientFilter

该过滤器会解析到以lb://开头的uri，比如这样的配置：

gateway:
      routes:
        - id: abc
          uri: lb://SEARCH
          predicates:
            - Path=/search-service/**
          filters:
            - StripPrefix=1
            - AddRequestParameter=page,1

它会使用Spring Cloud的LoadBalancerClient 来将 SEARCH服务解析成实际的host和port，重新组装请求的url。

它是作用于全局，而且并不需要配置。

五、Gateway实现日志记录

启用Reactor Netty访问日志：-Dreactor.netty.http.server.accessLogEnabled=true

Gateway_spring_16

测试：

Gateway_微服务_17

六、Gateway整合Sentinel实现流控

1.Gateway如何整合Sentinel

1.1.添加jar包

<!-- 导入sentinel-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

<!-- 导入sentinel整合Gateway-->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
</dependency>

1.2.添加配置信息

sentinel:
      transport:
        port: 8888
        dashboard: http://localhost:8080

1.3.测试

启动Sentinel，重启网关微服务，运行一次服务中的接口，再次刷新Sentinel，会出现以下内容，表示整合成功

Gateway_Cloud_18

2.网关限流

从1.6.0版本开始，Sentinel提供了SpringCloud Gateway的适配模块，可以提供两种资源维度的限流：

route维度：即在配置文件中配置的路由条目，资源名为对应的routeId，这种属于粗粒度的限流，一般是对某个微服务进行限流。

自定义API维度：用户可以利用Sentinel提供的API来自定义一些API分组，这种属于细粒度的限流，针对某一类的uri进行匹配限流，可以跨多个微服务。

2.1 路由维度

Gateway_微服务_19

Gateway_spring_20

这里的Burst size是指：应对突发请求时额外允许的请求数目。

还可以设置针对断言的请求属性：

Gateway_Cloud_21

2.2 API分组维度

添加API分组：

Gateway_spring_22

Gateway_spring_23

对当前分组限流：

Gateway_Cloud_24

测试：

属于API分组的路由被限流

Gateway_spring_25

不在分组内的不受影响

Gateway_微服务_26

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