Spring Cloud Gateway 自定义全局过滤器、局部过滤器器

不念不忘少年蓝@ 2024-03-31 11:32 21阅读 0赞

## Spring Cloud Gateway 自定义过滤器 ##

### 背景 ###

最近项目需要切换[网关][Link 1]，由 zuul 切换为 spring cloud gateway，研究了部分 spring cloud gateway 能力，本文主要记录了 spring cloud gateway 如何自定义过滤器。

### 创建 Spring Cloud Gateway 工程 ###

添加如下 [maven][] 依赖引入 Spring Cloud Gateway，这边我测试的工程使用的 Spring Cloud 以及 Spring Boot 版本分别为 Hoxton.SR12 和 2.3.12.RELEASE

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

<parent>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
      <version>2.3.12.RELEASE</version>
    </parent>
    
    <dependencyManagement>
      <dependencies>
        <dependency>
          <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
          <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
          <version>Hoxton.SR12</version>
          <type>pom</type>
          <scope>import</scope>
        </dependency>
      </dependencies>
    </dependencyManagement>

在工程中，我添加了一个路由，请求对于地址会被转发到百度。application.yml 文件如下：

spring:
      application:
        name: gateway
      cloud:
        gateway:
          routes:
           - id: baidu
             uri: https://www.baidu.com
             predicates:
               - Path=/baidu/**
             filters:
               - RedirectTo=302, https://www.baidu.com

开启 debug 日志模式，方便跟踪网关进程：

logging:
      level:
        org.springframework.cloud.gateway: DEBUG
        reactor.netty.http.client: DEBUG

### 自定义 Global Filters 全局过滤器 ###

全局过滤器，顾名思义，应用于全局，对于每一个经过网关的请求都会走到全局过滤器。全局过滤器可以做日志的监控以及鉴权等等功能。

#### 前置全局过滤器 ####

新增加一个过滤器，需要实现 GlobalFilter 接口，重写接口中的 filter 方法，并将其作为 bean 添加到 Spring 应用上下文中。

前置过滤器是在请求执行之前，比如在进行路由之前，我们可以添加对应的执行逻辑。

案例代码（代码中只记录了一行日志）：

/**
     * @author 
     * @since 
     */
    @Component
    @Slf4j
    public class PreGlobalCustomFilter implements GlobalFilter, Ordered {
        
    
        @Override
        public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        
            log.info("Global Pre Filter Execute...");
            return chain.filter(exchange);
        }
    
        @Override
        public int getOrder() {
        
            return 1;
        }
    }

#### 后置全局过滤器 ####

后置过滤器是在调用链执行完成之后，运行一个新的 Mono 实例，这边没有具体仔细烟酒，只是先了解了如何编写和使用。

之前在 [zuul][] 中，pre 和 post 过滤器是根据重写 filterType 方法，自定义返回的类型来区分前置还是后置过滤器的，这边和 Spring Cloud Gateway 有区别。

案例代码（这边还是记录一行日志）：

/**
     * @author 
     * @since 
     */
    @Component
    @Slf4j
    public class PostGlobalCustomFilter implements GlobalFilter, Ordered {
        
    
        @Override
        public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        
            return chain.filter(exchange)
                    .then(Mono.fromRunnable(
                            () -> log.info("Global Post Filter Execute...")
                    ));
        }
    
        @Override
        public int getOrder() {
        
            return 1;
        }
    }

启动网关服务，通过网关服务请求 / baidu/\*\* 地址，可以看到具体打印的日志信息  
![Image 1][]  
我们可以将前置过滤器和后置过滤器组合在一个过滤器中，效果和上面是一样的：

@Component
    @Slf4j
    public class GlobalCustomFilter implements GlobalFilter, Ordered {
        
        
        @Override
        public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        
            log.info("Global Pre Filter Execute...");
            return chain.filter(exchange)
                    .then(Mono.fromRunnable(
                            () -> log.info("Global Post Filter Execute...")
                    ));
        }
    
        @Override
        public int getOrder() {
        
            return 1;
        }
    }

#### 过滤器优先级 ####

如果我们有多个自定义的过滤器，我们想让这些过滤器按照一定的顺序去执行，可以实现 Ordered 接口，重写 getorder 方法来定义过滤器执行的先后顺序，这边执行的逻辑是 order 的值越小，前置过滤器越先执行，后置过滤器越后执行

### 自定义 GatewayFilters 局部过滤器 ###

上面的全局过滤器应用于全局，Spring Cloud Gateway 也提供了另一种自定义过滤器，它的粒度更小，可以应用于我们需要指定的某些路由上。

#### 编写过滤器 ####

首先需要继承 AbstractGatewayFilterFactory 抽象类，它是一个泛型类，实现这个抽象类需要指定一个配置类，通过配置类中的定义来具体实现我们的过滤器。这边需要注意，编写的过滤器必须以 “GatewayFilterFactory” 为结尾。

@Slf4j
    @Component
    public class CustomGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<CustomGatewayFilterFactory.Config> {
        
    
        public CustomGatewayFilterFactory() {
        
            super(Config.class);
        }
    
    /**
         * 局部过滤器的名称规则：  CdnGatewayFilterFactory  如果名字 **GatewayFilterFactory，则yml中g过滤器名称name配置为**
         *             - Path=/customer/**
         *           filters:
         *             - StripPrefix=1
         *             - name: Cdn
         *               args:
         *                 message: My Custom Message
         *                 preLogger: true
         *                 postLogger: true
         *
         * 如果局部过滤器类不是**GatewayFilterFactory命名，则需要重新 name方法，指定过滤器名称
         * @return
         */
        //@Override
        //public String name() {
        
        //    return "Cdn";
        //}
    
    
        @Override
        public GatewayFilter apply(Config config) {
        
            return new GatewayFilter() {
        
                @Override
                public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        
                    if (config.isPreLogger()) {
        
                        log.info("CustomGatewayFilterFactory pre message is {}", config.getMessage());
                    }
    
                    return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {
        
                        if (config.isPostLogger()) {
        
                            log.info("CustomGatewayFilterFactory post message is {}", config.getMessage());
                        }
                    }));
                }
            };
        }
    
        @Data
        @AllArgsConstructor
        @NoArgsConstructor
        public static class Config {
        
            private String message;
            private boolean preLogger;
            private boolean postLogger;
        }
    }

上面的示例代码中，Config 配置类有三个属性：

1.  message 指定需要打印的日志
2.  preLogger 是一个 boolean 类型，用于判断是否在前置过滤器中打印日志
3.  postLogger 判断是否在后置过滤器中打印日志

#### 通过配置文件生效过滤器 ####

在配置文件中新增如下配置生效自定义的过滤器，这边的名称就是自定义过滤器的前缀：

spring:
      application:
        name: gateway
      cloud:
        gateway:
          routes:
           - id: baidu
             uri: https://www.baidu.com
             predicates:
               - Path=/baidu/**
             filters:
               - name: Custom
                 args:
                   message: My Custom Message
                   preLogger: true
                   postLogger: true
               - RedirectTo=302, https://www.baidu.com

还有一种更简洁的定义方式：

spring:
      application:
        name: gateway
      cloud:
        gateway:
          routes:
           - id: baidu
             uri: https://www.baidu.com
             predicates:
               - Path=/baidu/**
             filters:
               - Custom= My Custom Message, true, true
               - RedirectTo=302, https://www.baidu.com

不过这边需要重写 shortcutFieldOrder 方法，该方法返回一个 List 列表，列表中指定参数使用的顺序和数量：

@Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        
      return Arrays.asList("message", "preLogger", "postLogger");
    }

启动网关服务，通过网关服务请求 / baidu/\*\* 地址，可以看到具体打印的日志信息  
![Image 1][]  
如果我们想要指定过滤器的执行顺序，可以返回一个 OrderedGatewayFilter 实例，它提供了一个构造函数可以传入 GatewayFilter 以及 order 信息。

@Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        
        return new OrderedGatewayFilter(new GatewayFilter() {
        
            @Override
            public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        
                if (config.isPreLogger()) {
        
                    log.info("CustomGatewayFilterFactory pre message is {}", config.getMessage());
                }
    
                return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {
        
                    if (config.isPostLogger()) {
        
                        log.info("CustomGatewayFilterFactory post message is {}", config.getMessage());
                    }
                }));
            }
        }, -1);
    }

#### 通过编码的方式生效过滤器 ####

除了在配置文件中指定，也可以通过编码的方式注入我们自定义的过滤器，代码中需要注入一个 RouteLocator 的 bean（通过编码的方式没有配置文件方式清晰）

@Bean
    public RouteLocator routes(RouteLocatorBuilder builder, CustomGatewayFilterFactory filterFactory) {
        
        return builder
                .routes()
                .route("163", p -> p.path("/163/**")
                .filters(f -> f
                        .filter(filterFactory
                        .apply(new CustomGatewayFilterFactory.Config("Base 163 mesage", true, false)))
                .redirect(302, "https://www.163.com"))
                .uri("http://localhost"))
                .build();
    }

### 其他应用场景 ###

到目前为止，示例中只是添加了一行日志，在自定义过滤器里面我们可以做比如检查或者修改经过网关的请求，也可以修改具体响应。下面例举两个简单的应用场景。

#### 修改请求 ####

在前置过滤器中，我们可以获取当前的请求头，并对请求头进行业务处理，然后将信息透传到下面的调用链中，比如现在我在请求到达微服务之前，添加了一个 header 头。

首先在自定义过滤器中添加 header 头：

/**
     * @author 
     * @since 
     */
    @Slf4j
    @Component
    public class ModifyRequestGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<ModifyRequestGatewayFilterFactory.Config> {
        
        public ModifyRequestGatewayFilterFactory() {
        
            super(Config.class);
        }
    
        @Override
        public GatewayFilter apply(Config config) {
        
            return (exchange, chain) -> {
        
                ServerHttpRequest request = exchange
                        .getRequest()
                        .mutate()
                        .header(config.getName(), config.getValue())
                        .build();
                log.info("Begin add header [{}]", config);
                return chain.filter(exchange.mutate().request(request).build());
            };
        }
    
        @Override
        public List<String> shortcutFieldOrder() {
        
            return Arrays.asList("name", "value");
        }
    
        @Data
        @AllArgsConstructor
        @NoArgsConstructor
        public static class Config {
        
            private String name;
            private String value;
        }
    }

在配置文件中添加过滤器信息，这边是路由到 eureka-client1 服务时，会添加一个 name 为 yzh1996 的 header 头：

- id: client1
     uri: lb://eureka-client1
     predicates:
       - Path=/client1/**
     filters:
       - ModifyRequest=name, yzh1996

client1 中接口打印 header 头信息：

@GetMapping("/headerName")
    public String headerName(HttpServletRequest request) {
        
        String name = request.getHeader("name");
        return "Header name is " + name;
    }

浏览器请求对应接口，可以看到我们上游添加的 header 头已经透传到下游的微服务  
!\[\]\[img-2\]

#### 修改响应 ####

在后置过滤器里面，我们可以修改响应的请求，比如我们可以修改响应的响应码。

/**
     * @author 
     * @since 
     */
    @Slf4j
    @Component
    public class ModifyResponseGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<ModifyResponseGatewayFilterFactory.Config> {
        
        public ModifyResponseGatewayFilterFactory() {
        
            super(Config.class);
        }
    
        @Override
        public GatewayFilter apply(Config config) {
        
            return (exchange, chain) -> chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {
        
                log.info("Modify Response status code begin...");
                exchange.getResponse().setRawStatusCode(Integer.parseInt(config.getStatusCode()));
            }));
        }
    
        @Override
        public List<String> shortcutFieldOrder() {
        
            return Collections.singletonList("statusCode");
        }
    
        @Data
        @AllArgsConstructor
        @NoArgsConstructor
        public static class Config {
        
            private String statusCode;
        }
    }

添加配置信息：

- id: client1
     uri: lb://eureka-client1
     predicates:
       - Path=/client1/**
     filters:
       - ModifyRequest=name, yzh1996
       - ModifyResponse=205

之后请求服务，可以看到服务的响应已经被设置为 205  
!\[\]\[img-3\]

参考链接：

[https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/3.0.4/reference/html/\#developer-guide][https_docs.spring.io_spring-cloud-gateway_docs_3.0.4_reference_html_developer-guide]

[https://www.baeldung.com/spring-cloud-custom-gateway-filters][https_www.baeldung.com_spring-cloud-custom-gateway-filters]

代码地址：[https://github.com/yzh19961031/SpringCloudDemo/tree/main/gateway][https_github.com_yzh19961031_SpringCloudDemo_tree_main_gateway]

[Link 1]: https://so.csdn.net/so/search?q=%E7%BD%91%E5%85%B3&spm=1001.2101.3001.7020
[maven]: https://so.csdn.net/so/search?q=maven&spm=1001.2101.3001.7020
[zuul]: https://so.csdn.net/so/search?q=zuul&spm=1001.2101.3001.7020
[Image 1]: 
[https_docs.spring.io_spring-cloud-gateway_docs_3.0.4_reference_html_developer-guide]: https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/3.0.4/reference/html/#developer-guide
[https_www.baeldung.com_spring-cloud-custom-gateway-filters]: https://www.baeldung.com/spring-cloud-custom-gateway-filters
[https_github.com_yzh19961031_SpringCloudDemo_tree_main_gateway]: https://github.com/yzh19961031/SpringCloudDemo/tree/main/gateway