Spring Cloud - 网关（Spring Cloud Gateway）

布满荆棘的人生 2021-12-23 15:41 255阅读 0赞

老王正准备下班，路过小铭的位置，发现他正在阅读Spring Cloud Gataway的[官方文档][Link 1]。

看了看时间，等公交车还有一会儿，顺便就和小铭交流一下，便问道：“你在学习Spring Cloud网关吗？”

小铭听到声音后转过身来，便看到老王拉了一把椅子坐下。正好自己有一些疑惑的地方，也想找人交流学习一下。

“是啊，我最近不是在学习微服务这部分知识吗，现在学到网关这部分了。其实我不是特别明白，为什么我们的微服务需要网关呢？”

##### 什么是网关 #####

老王神秘一笑，说道：“我给你看两张图你就明白了。”然后在小铭的电脑上搜出了[这篇文章][Link 2]里面的两张图。

“我们假设你现在要做一个电商应用，前端是移动端的APP，后端是各种微服务。那你可能某个页面需要调用多个服务的数据来展示。如果没有网关，你的系统看起来就是这个样子的：”  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
“而如果加上了网关，你的系统就会变成这个样子：”  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
“嗯，这看起来是一个‘高内聚，低耦合’的思想，如果不使用网关，可能有什么坏处呢？”小铭问道。

“这个其实从刚刚的第一张图你就看得出来，如果没有网关，你的客户端就会变得非常麻烦。对每一个微服务，可能都要做权限认证、负载均衡等工作；而且后端的微服务可能还使用了不同的消息通信协议；最重要的是，如果你想对微服务进行重构，比如拆分或者合并为服务器，那也必须得修改客户端，增加了复杂性。”

##### 网关的技术选型 #####

小铭：“那看来网关确实是至关重要，现在市面上有哪些微服务网关呢？”

“我们在实现网关的时候，需要考虑到的是它的性能和可扩展性。对于现成的产品来说，NGINX Plus是一个很不错的选择，NGINX Plus 提供了一个成熟的、可扩展的、高性能 web 服务器和一个易于部署的、可配置可编程的反向代理。NGINX Plus 可以管理身份验证、访问控制、负载均衡请求、缓存响应，并提供应用程序可感知的健康检查和监控。除此之外，你还可以使用Node.js或者Netty根据自己的需求去自己写一个网关。而且Spring Cloud也提供了一些已经写好的微服务网关框架，你知道有哪些吗？”

“我查了一下，好像`Spring Cloud Gataway`和`Netflix的Zuul`都挺不错的。但Netflix的套件暂停开发了，所以我现在主要在看Spring Cloud Gateway。”

老王点点头，道：“是的，Netflix很多组件到停止开发了。前两天我们讨论的Hystrix也是，但是Hystrix的替代产品还在孵化中。但网关方面，Spring Cloud Gateway已经孵化完成了，可以用来替代Zuul。那你知道Spring Cloud Gateway的原理吗？”

##### Spring Cloud Gateway #####

小铭把刚刚自己正在看的官方文档打开，然后给老王看了官网文档的这个图，一边说道：“Spring Cloud Gateway是基于Spring Boot 2.0, Spring WebFlux, Reactor项目构建的，底层是Netty。它的流程其实和Zuul很相似，使用一系列的过滤器去处理请求，达到我们自己想要的定制化。”  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
老王问：“那里刚刚看完了官方文档，可以跟我总结一下它有哪些功能吗？”

“Spring Cloud Gateway几乎可以满足绝大多数网关的需求。它主要有下面一些功能：”

*  Predicate

断言可以指定在什么情况下可以匹配某个路由。断言是基于Java 8提供的`Predicate`接口。Gateway（以下简称Spring Cloud Gateway为Gateway）提供了一些默认的断言。你可以在[官方文档][Link 3]查看具体有哪些断言以及它们的用法。

支持时间、Cookie、Header、Host、HTTP Method、相对路径、URL查询语句、远程IP等来做断言。比如：

spring:
      cloud:
        gateway:
          routes:
          - id: method_route
            uri: https://example.org
            predicates:
            - Method=GET

*  网关过滤器 GatewayFilter

Gateway也提供了一些已经写好的过滤器。可以查看[官方文档][Link 4]。主要有重写request或者response的header、parameter、body、session、安全、重写路径、重试以及对熔断的一些支持。

*  全局过滤器 Global Filters

全局过滤器与网关过滤器类似，只是默认会给所有的请求都添加上全局过滤器。当然，也可以自己定义全局过滤器。过滤器的顺序可以通过`@Order`注解来指定：

@Bean
    @Order(-1)
    public GlobalFilter a() {
        return (exchange, chain) -> {
            log.info("first pre filter");
            return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {
                log.info("third post filter");
            }));
        };
    }
    
    @Bean
    @Order(0)
    public GlobalFilter b() {
        return (exchange, chain) -> {
            log.info("second pre filter");
            return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {
                log.info("second post filter");
            }));
        };
    }
    
    @Bean
    @Order(1)
    public GlobalFilter c() {
        return (exchange, chain) -> {
            log.info("third pre filter");
            return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {
                log.info("first post filter");
            }));
        };
    }

*  其它功能

Gateway还提供了其它很多功能，比如说SSL方面的配置、基于netty的access log、跨域、actuator端点等等。

尤其是actuator端点，它可以让我们使用HTTP请求去动态地获取、新增、删除路由。具体的使用方法和参数查看[官方文档][Link 5]。

##### 与注册中心配合 #####

老王：“嗯，上面基本上把Spring Cloud Gateway的功能总结全了。它还可以与Spring Cloud的注册中心无缝集成。”

小铭接着老王的话，说道：“是的，Gateway可以很方便地与注册中心配合起来使用，默认使用Ribbon实现了负载均衡。”

##### 网关本身的负载均衡 #####

说完后，小铭问道：“那所有微服务就只有一个网关，万一并发量上去了，网关承受不住怎么办？”

老王笑道：“正如你上面所说，Spring Cloud Gateway底层是Netty的，它本身就能承受比较大的并发。如果还是承受不了并发量，那可以注册多个Gateway实例，然后在前面弄一个Nginx或者F5等负载均衡器。大概图是这样：”  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

##### 总结 #####

*  如果是微服务和微服务之间的内部调用，就不需要配置网关，直接用Feign，因为Feign集成了网关和负载均衡组件，超方便。
 *  如果是外部调用微服务，比如APP或者Web程序调用微服务，还是需要配置网关的。
 *  网关优先于负载均衡。

[源码][Link 6]  
源码来源于[官网][Link 7]

[Link 1]: https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/spring-cloud-gateway.html
[Link 2]: http://blog.daocloud.io/microservices-2/
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20211223/75a948cf0b9e49eeb487af1523ae8bd4.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20211223/618c6e3cd99947509cc27215825f42a3.png
[Link 3]: https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/spring-cloud-gateway.html#gateway-request-predicates-factories
[Link 4]: https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/spring-cloud-gateway.html#_gatewayfilter_factories
[Link 5]: https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/spring-cloud-gateway.html#_retrieving_the_routes_defined_in_the_gateway
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdjaGVuZ21pbmcx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20211223/83ebe684e2df41b6b5ff6e3b681b38ce.png
[Link 6]: https://github.com/BazookaW/springcloud-sample/tree/master/Gateway-sample
[Link 7]: https://spring.io/guides/gs/gateway/