主要内容

Spring Cloud Gateway简介

使用Spring Cloud Gateway实现路由功能

使用Spring Cloud Gateway实现过滤器功能

使用Spring Cloud Gateway实现熔断功能

学习目标

Spring Cloud Gateway

一、 Spring Cloud Gateway简介

1 概述

Spring cloud gateway是spring官方基于Spring 5.0、Spring Boot2.0和Project Reactor等技术开发的网关，Spring Cloud Gateway旨在为微服务架构提供简单、有效和统一的API路由管理方式，Spring Cloud Gateway作为Spring Cloud生态系统中的网关，目标是替代Netflix Zuul，其不仅提供统一的路由方式，并且还基于Filer链的方式提供了网关基本的功能，例如：安全、监控/埋点、限流等。

2 核心概念

2.1 API网关

API 网关出现的原因是微服务架构的出现，不同的微服务一般会有不同的网络地址，而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求，如果让客户端直接与各个微服务通信，会有以下的问题：

客户端会多次请求不同的微服务，增加了客户端的复杂性。

存在跨域请求，在一定场景下处理相对复杂。

认证复杂，每个服务都需要独立认证。

难以重构，随着项目的迭代，可能需要重新划分微服务。例如，可能将多个服务合并成一个或者将一个服务拆分成多个。如果客户端直接与微服务通信，那么重构将会很难实施。

某些微服务可能使用了防火墙 / 浏览器不友好的协议，直接访问会有一定的困难。

以上这些问题可以借助 API 网关解决。API 网关是介于客户端和服务器端之间的中间层，所有的外部请求都会先经过 API 网关这一层。也就是说，API 的实现方面更多的考虑业务逻辑，而安全、性能、监控可以交由 API 网关来做，这样既提高业务灵活性又不缺安全性。

使用API网关后示意图：

使用 API 网关后的优点如下：

易于监控。可以在网关收集监控数据并将其推送到外部系统进行分析。

易于认证。可以在网关上进行认证，然后再将请求转发到后端的微服务，而无须在每个微服务中进行认证。

统一接入。减少了客户端与各个微服务之间的交互次数。

2.2 路由

路由是网关最基础的部分，路由信息有一个ID、一个目的URL、一组断言和一组Filter组成。如果断言路由为真，则说明请求的URL和配置匹配。

2.3 过滤器

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。执行示意图如下：

如上图所示，Spring cloudGateway发出请求。然后再由Gateway Handler Mapping中找到与请求相匹配的路由，将其发送到Gateway web handler。Handler再通过指定的过滤器链将请求发送到我们实际的服务执行业务逻辑，然后返回。

三、 使用Spring Cloud Gateway实现路由功能

1 入门案例

1.1 创建Gateway项目

1.1.1 POM文件

1.1.2 配置文件

1.1.3 启动类

2  配置文件手工绑定路由规则

2.1 POM文件

不需要修改。

2.2 配置文件

2.3 启动类

不需要修改。

三、 使用Spring Cloud Gateway实现过滤器功能

Spring Cloud gateway的filter分为两种：GatewayFilter和Globalfilter。GlobalFilter会应用到所有的路由上，而Gatewayfilter将应用到单个路由或者一个分组的路由上。

多个过滤器会根据配置文件中的定义来决定执行顺序。

如果提供的自定义过滤器实现了Ordered接口，则可以通过接口中的方法getOrder来决定执行顺序。具体顺序由getOrder方法返回结果升序排列。

1 Spring Cloud Gateway内置过滤器

GatewayFilter是一个接口，通过查看源码，其有很多实现类，不同的实现类实现不同的过滤功能。具体如下：

常用过滤器有：

AddRequestParameterGatewayFilterFactory - 在指定请求中增加请求参数的过滤器。

AddRequestHeaderGatewayFilterFactory - 在指定请求中增加请求头参数的过滤器。

StripPrefixGatewayFilterFactory - 在指定请求中处理路径前缀的过滤器。

在Gateway中使用过滤器的方式非常简单，只要在配置文件中通过过滤器命名前缀即可快速使用，如使用AddRequestParameterGatewayFilterFactory，可以通过AddRequestParameter在配置文件中配置使用；如使用StripPrefixGatewayFilterFactory，可以通过StripPrefix在配置文件中配置使用。

具体配置过程如下：

2  自定义过滤器

2.1 自定义GatewayFilter - 网关过滤器

2.1.1 自定义过滤器

2.1.2 配置文件

2.2 自定义GlobalFilter - 全局过滤器

GlobalFilter: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，最终通过GatewayFilterAdapter包装成GatewayFilterChain可识别的过滤器，它为请求业务以及路由的URI转换为真实业务服务的请求地址的核心过滤器，不需要配置，系统初始化时加载，并作用在每个路由上。

全局过滤器无需创建工厂类，也无需在配置文件中进行注册。因为其对所有的网关代理的路径都生效。

2.2.1 自定义过滤器

四、 使用Spring Cloud Gateway实现熔断功能

Spring Cloud Gateway也可以利用Hystrix的熔断特性，在流量过大时进行服务降级。

1 POM依赖

2  熔断处理代码

3  配置文件

4   启动类