一、简介
- Spring Cloud Gateway是Spring官网基于Spring 5.0、 Spring Boot 2.0、Project Reactor等技术开发的网关服 务。
- Spring Cloud Gateway基于Filter链提供网关基本功能:安全、监控/埋点、限流等。
- Spring Cloud Gateway为微服务架构提供简单、有效且统一的API路由管理方式。
- Spring Cloud Gateway是替代Netflix Zuul的一套解决方案。
Spring Cloud Gateway组件的核心是一系列的过滤器,通过这些过滤器可以将客户端发送的请求转发(路由)到对应的微服务。 Spring Cloud Gateway是加在整个微服务最前沿的防火墙和代理器,隐藏微服务结点IP端口信息,从 而加强安全保护。Spring Cloud Gateway本身也是一个微服务,需要注册到Eureka服务注册中心。
网关的核心功能是:过滤和路由
二、Gateway加入后的架构
- 不管是来自于客户端(PC或移动端)的请求,还是服务内部调用。一切对服务的请求都可经过网关,然后再由网关来实现 鉴权、动态路由等等操作。Gateway就是我们服务的统一入口。
三、核心概念
- 路由(route) 路由信息的组成:由一个ID、一个目的URL、一组断言工厂、一组Filter组成。如果路由断言为 真,说明请求URL和配置路由匹配。
- 断言(Predicate) Spring Cloud Gateway中的断言函数输入类型是Spring 5.0框架中的 ServerWebExchange。Spring Cloud Gateway的断言函数允许开发者去定义匹配来自于Http Request中的任何 信息比如请求头和参数。
- 过滤器(Filter) 一个标准的Spring WebFilter。 Spring Cloud Gateway中的Filter分为两种类型的Filter,分别 是Gateway Filter和Global Filter。过滤器Filter将会对请求和响应进行修改处理。
四、快速入门
1、新建工程
填写基本信息:
打开 heima-springcloud\heima-gateway\pom.xml 文件修改为如下:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> <parent> <artifactId>heima-springcloud</artifactId> <groupId>com.itheima</groupId> <version>1.0-SNAPSHOT</version> </parent> <modelVersion>4.0.0</modelVersion> <groupId>com.itheima</groupId> <artifactId>heima-gateway</artifactId> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId> </dependency> </dependencies> </project>
2、编写启动类
在heima-gateway中创建 com.itheima.gateway.GatewayApplication 启动类
package com.itheima.gateway; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient; @SpringBootApplication @EnableDiscoveryClient public class GatewayApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args); } }
3、编写配置
创建 heima-gateway\src\main\resources\application.yml 文件,内容如下:
server: port: 10010 spring: application: name: api-gateway eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka instance: prefer-ip-address: true
4、编写路由规则 需要用网关来代理 user-service 服务,先看一下控制面板中的服务状态:
- ip为:127.0.0.1
- 端口为:9091
修改 heima-gateway\src\main\resources\application.yml 文件为:
server: port: 10010 spring: application: name: api-gateway cloud: gateway: routes: # 路由id,可以随意写 - id: user-service-route # 代理的服务地址 uri: http://127.0.0.1:9091 # 路由断言,可以配置映射路径 predicates: - Path=/user/** eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka instance: prefer-ip-address: true
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,我们将路径中包含有 /user/** 开头的请求,代理到http://127.0.0.1:9091
5、启动测试 访问的路径中需要加上配置规则的映射路径,我们访问:http://localhost:10010/user/8
五、面向服务的路由
在刚才的路由规则中,把路径对应的服务地址写死了!如果同一服务有多个实例的话,这样做显然不合理。
应该根据服务的名称,去Eureka注册中心查找 服务对应的所有实例列表,然后进行动态路由!
1、修改映射配置,通过服务名称获取 因为已经配置了Eureka客户端,可以从Eureka获取服务的地址信息。
修改 heima-gateway\src\main\resources\application.yml 文件如下:
server: port: 10010 spring: application: name: api-gateway cloud: gateway: routes: # 路由id,可以随意写 - id: user-service-route # 代理的服务地址;lb表示从eureka中获取具体服务 uri: lb://user-service # 路由断言,可以配置映射路径 predicates: - Path=/user/** eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka instance: prefer-ip-address: true
路由配置中uri所用的协议为lb时(以uri: lb://user-service为例),gateway将使用 LoadBalancerClient把 user-service通过eureka解析为实际的主机和端口,并进行ribbon负载均衡。
2、启动测试
再次启动 heima-gateway ,这次gateway进行代理时,会利用Ribbon进行负载均衡访问: http://localhost:10010/user/8
日志中可以看到使用了负载均衡器:
六、路由前缀
1、添加前缀
在gateway中可以通过配置路由的过滤器PrefixPath,实现映射路径中地址的添加;
修改 heima-gateway\src\main\resources\application.yml 文件:
server: port: 10010 spring: application: name: api-gateway cloud: gateway: routes: # 路由id,可以随意写 - id: user-service-route # 代理的服务地址;lb表示从eureka中获取具体服务 uri: lb://user-service # 路由断言,可以配置映射路径 predicates: - Path=/** filters: # 添加请求路径的前缀 - PrefixPath=/user eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka instance: prefer-ip-address: true
通过 PrefixPath=/xxx 来指定了路由要添加的前缀。
也就是:
-
- PrefixPath=/user http://localhost:10010/8 --》http://localhost:9091/user/8
- PrefixPath=/user/abc http://localhost:10010/8 --》http://localhost:9091/user/abc/8
以此类推。
2、去除前缀
在gateway中可以通过配置路由的过滤器StripPrefix,实现映射路径中地址的去除;
修改 heima-gateway\src\main\resources\application.yml 文件:
server: port: 10010 spring: application: name: api-gateway cloud: gateway: routes: # 路由id,可以随意写 - id: user-service-route # 代理的服务地址;lb表示从eureka中获取具体服务 uri: lb://user-service # 路由断言,可以配置映射路径 predicates: - Path=/api/user/** filters: # 表示过滤1个路径,2表示两个路径,以此类推 - StripPrefix=1 eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka instance: prefer-ip-address: true
通过 StripPrefix=1 来指定了路由要去掉的前缀个数。如:路径 /api/user/1 将会被代理到 /user/1 。
也就是:
-
- StripPrefix=1 http://localhost:10010/api/user/8 --》http://localhost:9091/user/8
- StripPrefix=2 http://localhost:10010/api/user/8 --》http://localhost:9091/8
以此类推。
七、过滤器
1、简介
Gateway作为网关的其中一个重要功能,就是实现请求的鉴权。而这个动作往往是通过网关提供的过滤器来实现的。 前面的路由前缀 章节中的功能也是使用过滤器实现的。
- Gateway自带过滤器有几十个,常见自带过滤器有:
详细的说明在官网链接
- 配置全局默认过滤器
这些自带的过滤器可以和使用 路由前缀 章节中的用法类似,也可以将这些过滤器配置成不只是针对某个路由;而是 可以对所有路由生效,也就是配置默认过滤器:
了解如下:
server: port: 10010 spring: application: name: api-gateway cloud: gateway: # 默认过滤器,对所有路由生效 default-filters: # 响应头过滤器,对输出的响应设置其头部属性名称为X-Response-Default-MyName,值为itcast; 如果有多个参数多则重写一行设置不同的参数 - AddResponseHeader=X-Response-Default-MyName, itcast routes: # 路由id,可以随意写 - id: user-service-route # 代理的服务地址;lb表示从eureka中获取具体服务 uri: lb://user-service # 路由断言,可以配置映射路径 predicates: - Path=/api/user/** filters: # 表示过滤1个路径,2表示两个路径,以此类推 - StripPrefix=1
上述配置后,再访问 http://localhost:10010/api/user/8 的话;那么可以从其响应中查看到如下信息:
- 过滤器类型:Gateway实现方式上,有两种过滤器;
1. 局部过滤器:通过 spring.cloud.gateway.routes.filters 配置在具体路由下,只作用在当前路由上;自带的过滤器都可以配置或者自定义按照自带过滤器的方式。如果配置 spring.cloud.gateway.default-filters 上会对所有路由生效也算是全局的过滤器;但是这些过滤器 的实现上都是要实现GatewayFilterFactory接口。
2. 全局过滤器:不需要在配置文件中配置,作用在所有的路由上;实现 GlobalFilter 接口即可。
2、执行生命周期
Spring Cloud Gateway 的 Filter 的生命周期也类似Spring MVC的拦截器有两个:“pre” 和 “post”。“pre”和 “post” 分 别会在请求被执行前调用和被执行后调用。
这里的 pre 和 post 可以通过过滤器的 GatewayFilterChain 执行filter方法前后来实现。
3、使用场景
常见的应用场景如下:
- 请求鉴权:一般 GatewayFilterChain 执行filter方法前,如果发现没有访问权限,直接就返回空。
- 异常处理:一般 GatewayFilterChain 执行filter方法后,记录异常并返回。
- 服务调用时长统计: GatewayFilterChain 执行filter方法前后根据时间统计。
八、自定义过滤器
1、自定义局部过滤器
需求:在application.yml中对某个路由配置过滤器,该过滤器可以在控制台输出配置文件中指定名称的请求参数的 值。
1)编写过滤器
在heima-gateway工程编写过滤器工厂类MyParamGatewayFilterFactory
package com.itheima.gateway.filter; import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilter; import org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AbstractGatewayFilterFactory; import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest; import org.springframework.stereotype.Component; import java.util.Arrays; import java.util.List; @Component public class MyParamGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<MyParamGatewayFilterFactory.Config> { public static final String PARAM_NAME = "param"; public MyParamGatewayFilterFactory() { super(Config.class); } @Override public List<String> shortcutFieldOrder() { return Arrays.asList(PARAM_NAME); } @Override public GatewayFilter apply(Config config) { return (exchange, chain) -> { ServerHttpRequest request = exchange.getRequest(); if (request.getQueryParams().containsKey(config.param)) { request.getQueryParams().get(config.param) .forEach(value -> System.out.printf("----------局部过滤器-----%s = %s-----", config.param, value)); } return chain.filter(exchange); }; } public static class Config { private String param; public String getParam() { return param; } public void setParam(String param) { this.param = param; } } }
2)修改配置文件
在heima-gateway工程修改 heima-gateway\src\main\resources\application.yml 配置文件
server: port: 10010 spring: application: name: api-gateway cloud: gateway: routes: # 路由id,可以随意写 - id: user-service-route # 代理的服务地址;lb表示从eureka中获取具体服务 uri: lb://user-service # 路由断言,可以配置映射路径 predicates: - Path=/api/user/** filters: # 表示过滤1个路径,2表示两个路径,以此类推 - StripPrefix=1 # 自定义过滤器 - MyParam=name eureka: client: service-url: defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka instance: prefer-ip-address: true
注意:自定义过滤器的命名应该为:***GatewayFilterFactory
测试访问:http://localhost:10010/api/user/8?name=itcast 检查后台是否输出name和itcast;但是若访问 http://localhost:10010/api/user/8?name2=itcast 则是不会输出的。
2、自定义全局过滤器
需求:模拟一个登录的校验。基本逻辑:如果请求中有token参数,则认为请求有效,放行。
在heima-gateway工程编写全局过滤器类MyGlobalFilter
package com.itheima.gateway.filter; import org.apache.commons.lang.StringUtils; import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain; import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter; import org.springframework.core.Ordered; import org.springframework.http.HttpStatus; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.web.server.ServerWebExchange; import reactor.core.publisher.Mono; @Component public class MyGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered { @Override public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) { System.out.println("-----------------全局过滤器MyGlobalFilter------------------- --"); String token = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("token"); if (StringUtils.isBlank(token)) { exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED); return exchange.getResponse().setComplete(); } return chain.filter(exchange); } @Override public int getOrder() { //值越小越先执行 return 1; } }
访问 http://localhost:10010/api/user/8
访问 http://localhost:10010/api/user/8?token=abc
九、负载均衡和熔断(了解)
Gateway中默认就已经集成了Ribbon负载均衡和Hystrix熔断机制。但是所有的超时策略都是走的默认值,比如熔断 超时时间只有1S,很容易就触发了。因此建议手动进行配置:
hystrix: command: default: execution: isolation: thread: timeoutInMilliseconds: 6000 ribbon: ConnectTimeout: 1000 ReadTimeout: 2000 MaxAutoRetries: 0 MaxAutoRetriesNextServer: 0
十、Gateway跨域配置
一般网关都是所有微服务的统一入口,必然在被调用的时候会出现跨域问题。
跨域:在js请求访问中,如果访问的地址与当前服务器的域名、ip或者端口号不一致则称为跨域请求。若不解决则不 能获取到对应地址的返回结果。
如:从在http://localhost:9090中的js访问 http://localhost:9000的数据,因为端口不同,所以也是跨域请求。
在访问Spring Cloud Gateway网关服务器的时候,出现跨域问题的话;可以在网关服务器中通过配置解决,允许哪 些服务是可以跨域请求的;具体配置如下:
spring: cloud: gateway: globalcors: corsConfigurations: '[/**]': #allowedOrigins: * # 这种写法或者下面的都可以,*表示全部 allowedOrigins: - "http://docs.spring.io" allowedMethods: - GET
上述配置表示:可以允许来自 http://docs.spring.io 的get请求方式获取服务数据。
allowedOrigins 指定允许访问的服务器地址,如:http://localhost:10000 也是可以的。
'[/**]' 表示对所有访问到网关服务器的请求地址
官网具体说明:https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-gateway/2.1.1.RELEASE/multi/mul ti__cors_configuration.html
十一、Gateway的高可用(了解)
启动多个Gateway服务,自动注册到Eureka,形成集群。如果是服务内部访问,访问Gateway,自动负载均衡,没问题。
但是,Gateway更多是外部访问,PC端、移动端等。它们无法通过Eureka进行负载均衡,那么该怎么办?
此时,可以使用其它的服务网关,来对Gateway进行代理。比如:Nginx
十二、Gateway与Feign的区别
- Gateway 作为整个应用的流量入口,接收所有的请求,如PC、移动端等,并且将不同的请求转发至不同的处理 微服务模块,其作用可视为nginx;大部分情况下用作权限鉴定、服务端流量控制
- Feign 则是将当前微服务的部分服务接口暴露出来,并且主要用于各个微服务之间的服务调用
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