SpringCloudGateway服务网关的使用

布满荆棘的人生 2024-04-01 16:32 98阅读 0赞

## SpringCloudGateway的使用 ##

> Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 的一个全新项目，该项目是基于 Spring 5.0，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 网关的作用、概念 ###

Gateway网关是服务的守门神，所有微服务的统一入口。

网关的核心功能：

*  请求路由
 *  权限控制
 *  限流

**权限控制**：网关作为微服务入口，需要校验用户是是否有请求资格，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。

Spring MVC found on classpath, which is incompatible with 
    Spring Cloud Gateway at this time. Please remove spring-boot-starter-web dependency.
    ...
    Parameter 0 of method modifyRequestBodyGatewayFilterFactory in 
    org.springframework.cloud.gateway.config.GatewayAutoConfiguration
     required a bean of type 'org.springframework.http.codec.ServerCodecConfigurer' 
     that could not be found.

> spring cloud gateway是基于webflux的，如果非要web支持的话需要导入spring-boot-starter-webflux而不是spring-boot-start-web。

### 2 Gateway的路由功能 ###

基本步骤：

1.  创建SpringBoot工程gateway，引入网关依赖
2.  编写启动类
3.  编写基础配置和路由规则
4.  启动网关服务进行测试

##### 1）创建gateway服务，引入依赖 #####

<dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>

如果出现以下错误信息，指明依赖（依赖冲突）：

<dependency>
                <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
                <artifactId>httpclient</artifactId>
                <version>4.5.3</version>
            </dependency>

样例：

<dependencies>
            
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
                <version>2.2.5.RELEASE</version>
            </dependency>
            
            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
                <version>2.2.5.RELEASE</version>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>org.apache.httpcomponents</groupId>
                <artifactId>httpclient</artifactId>
                <version>4.5.3</version>
            </dependency>
             
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
                <exclusions>
                    <exclusion>
                        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                        <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
                    </exclusion>
                </exclusions>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
            </dependency>
        </dependencies>

##### 2）编写启动类 #####

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);
    	}
    }

##### 3）编写基础配置和路由规则 #####

application.yml:

server:
      port: 10010 # 网关端口
    spring:
      application:
        name: gateway # 服务名称
      cloud:
        nacos:
          server-addr: localhost: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://127.0.0.1:8081 # 路由的目标地址 http就是固定地址
              uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡，后面跟服务名称
              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

上面的配置文件表明，只要路径是以/user/开头，就去注册中心寻找服务名为userserivce的地址，然后将请求转发给该服务。  
`注意：`测试的时候，我们应该访问的是gateway网关的地址，不能直接访问目标服务（userservice）的地址，这样网关才有效果。

##### 4)重启测试 #####

重启网关，访问http://localhost:10010/user/1时，符合`/user/**`规则，请求转发到uri：http://userservice/user/1，得到了结果：

总结：

网关搭建步骤：

1.  创建项目，引入nacos服务发现和gateway依赖
2.  配置application.yml，包括服务基本信息、nacos地址、路由

gateway（SpringCloud生态的，zuul是netflix的）的配置文件：

*  网关本地：

spring:
      application:
        name: gateway
      cloud:
        nacos:
          server-addr: 192.168.101.65:8848
          discovery:
            namespace: ${
        spring.profiles.active}
            group: xuecheng-plus-project
          config:
            namespace: ${
        spring.profiles.active}
            group: xuecheng-plus-project
            file-extension: yaml
            refresh-enabled: true
            shared-configs:
              - data-id: logging-${
        spring.profiles.active}.yaml
                group: xuecheng-plus-common
                refresh: true
    
    
      profiles:
        active: dev

*  nacos上网关的配置：

server:
      port: 63010 # 网关端口
    spring:
      cloud:
        gateway:
    #      filter:
    #        strip-prefix:
    #          enabled: true
          routes: # 网关路由配置
            - id: content-api # 路由id，自定义，只要唯一即可
              # uri: http://127.0.0.1:8081 # 路由的目标地址 http就是固定地址
              uri: lb://content-api # 路由的目标地址 lb就是负载均衡，后面跟服务名称
              predicates: # 路由断言，也就是判断请求是否符合路由规则的条件
                - Path=/content/** # 这个是按照路径匹配，只要以/content/开头就符合要求
    #          filters:
    #            - StripPrefix=1
            - id: system-api
              # uri: http://127.0.0.1:8081
              uri: lb://system-api
              predicates:
                - Path=/system/**
    #          filters:
    #            - StripPrefix=1
            - id: media-api
              # uri: http://127.0.0.1:8081
              uri: lb://media-api
              predicates:
                - Path=/media/**
    #          filters:
    #            - StripPrefix=1

路由配置包括：

1.  路由id：路由的唯一标示
2.  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
3.  路由断言（predicates）：判断路由的规则，
4.  路由过滤器（filters）：对请求或响应做处理

### 3 Gateway的过滤功能 ###

#### 3.1 路由过滤器种类、使用 ####

![在这里插入图片描述][44ba466b010345c1bb0f67efd9123eb7.png]  
此处以请求头过滤器为例：

*  请求头过滤器：

> **需求**：给所有进入userservice的请求添加一个请求头：Truth=itcast is freaking awesome!  
> key - value

spring:
      cloud:
        gateway:
          routes:
          - id: user-service 
            uri: lb://userservice 
            predicates: 
            - Path=/user/** 
            filters: # 过滤器
            - AddRequestHeader=Truth, Itcast 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。

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, Itcast is freaking awesome!

其他的断言，`断言不仅仅对Path处理`，还可以包括其他：  
![在这里插入图片描述][d0561318d47a4d0a8e10646c23f50d99.png]  
例如，断言Header：

> 路径为/user/\*\*的请求中Header中必须包含=X-design，且值为222  
> `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

#### 3.2 全局过滤器【自己实现个性化拦截】 ####

> 之前的过滤器，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。此时就应该使用全局过滤器GlobalFilter

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

实例：

> 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

代码实现：

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 {
        
        @Override
        public 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();
        }
    }

检验header：

@Order(-1)
    @Component
    public class AuthFilter implements GlobalFilter {
        
        @Override
        public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        
            //1.获取请求头
            HttpHeaders headers = exchange.getRequest().getHeaders();
            //请求参数
    //        MultiValueMap<String, String> queryParams = exchange.getRequest().getQueryParams();
            //2.获取authorization参数
            String authorization = headers.getFirst("authorization");
            //3.校验
            if("admin".equals(authorization)){
        
                //校验通过，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();
        }
    }

> 如果想要构建过滤器链，只需要创建多个Filter，并且配置好对应的Order就可以了

#### 3.3 过滤器的执行顺序 ####

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。

> order值可以为负数

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

### 4 解决跨域问题 ###

#### 4.1 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： www.taobao.com 和 www.taobao.org 和 www.jd.com 和 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。不知道的可以查看https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/cors.html

#### 4.2 解决跨域问题 ####

##### 4.2.1 模拟跨域问题 #####

> 首先需要本地启动一个nacos，将三个服务都注册到本地nacos上

①在car-service模块中，定义一个html，通过js向网关发起get请求，因为服务端口不同，所以会产生跨域问题  
![在这里插入图片描述][62742d04d3cd4880892b850302d480b8.png]

car-service的static下的index.html

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>Title</title>
        <script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.4.1/jquery.js"></script>
    </head>
    <body>
        <div id="show"></div>
        <input type="button" onclick="btnClick()" value="get_button">
    <script>
        function btnClick(){
          
            $.get("http://localhost:1000/user/test", function (msg){
          
                alert(msg)
            })
        }
    </script>
    </body>
    </html>

②网关模块  
依赖：

application.yml:

③user-service模块【访问的目的地】  
application.yml:

server:
      port: 8081
    
    spring:
      application:
        name: user-service
    
      cloud:
        nacos:
          server-addr: localhost:8848

controller:

@RestController
    @RequestMapping("/user")
    public class UserController {
        
    
        @GetMapping("/test")
        public String testUser(){
        
            return "userService success...";
        }
    }

④输入url，点击按钮：  
![在这里插入图片描述][bcc4a479762446689e8d80c652996bbb.png]  
⑤解决，通过gateway解决：

> 添加以下配置即可

# 跨域处理
          globalcors:
            add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截的问题
            cors-configurations:
              '[/**]':
                allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求
                  - "http://localhost:8082"

yml完整配置：

server:
      port: 1000
    spring:
      application:
        name: gateway # 注册到nacos的服务名称
      cloud:
        nacos:
          discovery:
            server-addr: localhost:8848 # nacos地址
        # 配置路由过滤
        gateway:
          routes:
            - id: userService
              uri: lb://user-service # nacos上注册的服务名称
              predicates:
                - Path=/user/**
    #            - Header=X-design,222 # 设置header断言
          # 跨域处理
          globalcors:
            add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截的问题
            cors-configurations:
              '[/**]':
                allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求
                  - "http://localhost:8082"

重新点击按钮，访问页面：  
![在这里插入图片描述][82b51ffd995243aa9e13b0030f19b8fd.png]

> 可以看到，跨域问题被解决了

##### 4.2.2 解决问题 #####

其他配置：  
在application.yml中配置：

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cookie
                maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期

[44ba466b010345c1bb0f67efd9123eb7.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/4b5aed19f8a1460f8f2cf0162b758f50.png
[d0561318d47a4d0a8e10646c23f50d99.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/01/0b71f4f7dd944a1c92ddc712b48871d3.png
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