Spring Cloud Zuul 过滤器

比眉伴天荒 2022-04-13 11:22 219阅读 0赞

### Zuul：Pre和Post过滤器 ###

目前我们项目的架构图：  
![Spring Cloud Zuul 综合使用][Spring Cloud Zuul]

从上图中可以看到，Zuul是我们整个系统的入口。当我们有参数校验的需求时，我们就可以利用Zuul的Pre过滤器，进行参数的校验。例如我现在希望请求都一律带上token参数，否则拒绝请求。在项目中创建一个filter包，在该包中新建一个TokenFilter劳累并继承ZuulFilter，代码如下：

package org.zero.springcloud.apigateway.filter;
    
    import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
    import com.netflix.zuul.context.RequestContext;
    import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
    import org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.support.FilterConstants;
    import org.springframework.http.HttpStatus;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    import org.springframework.util.StringUtils;
    
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    
    /**
     * @program: api-gateway
     * @description: token过滤器
     * @author: 01
     * @create: 2018-08-25 17:03
     **/
    @Component
    public class TokenFilter extends ZuulFilter {
    
        @Override
        public String filterType() {
            // 声明过滤器的类型为Pre
            return FilterConstants.PRE_TYPE;
        }
    
        @Override
        public int filterOrder() {
            // 将这个过滤器的优先级放在 PRE_DECORATION_FILTER_ORDER 之前，数字越小优先级越高
            return FilterConstants.PRE_DECORATION_FILTER_ORDER - 1;
        }
    
        @Override
        public boolean shouldFilter() {
            // 开启这个过滤器
            return true;
        }
    
        /**
         * 这个方法用于自定义过滤器的处理代码
         *
         * @return Object
         * @throws ZuulException ZuulException
         */
        @Override
        public Object run() throws ZuulException {
            RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext();
            // 从上下文中拿到请求对象
            HttpServletRequest request = requestContext.getRequest();
    
            // 拿出参数里的token
            String token = request.getParameter("token");
            if (StringUtils.isEmpty(token)) {
                // 验证失败
                requestContext.setSendZuulResponse(false);
                // 返回401权限不通过
                requestContext.setResponseStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value());
            }
    
            return null;
        }
    }

重启项目，我们来访问一个接口，不带上token参数，看看是否会返回401。如下：  
![Spring Cloud Zuul 综合使用][Spring Cloud Zuul 1]

带上token参数再测试一下，请求成功：  
![Spring Cloud Zuul 综合使用][Spring Cloud Zuul 2]

从以上的示例中，可以看到利用Pre可以对请求进行一些预处理。如果希望在请求处理完成后，对返回的数据进行处理的话。就需要使用的Post过滤器，例如我们要在http返回头中，加上一个自定义的`X-Foo`属性。代码如下：

package org.zero.springcloud.apigateway.filter;
    
    import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
    import com.netflix.zuul.context.RequestContext;
    import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
    import org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.support.FilterConstants;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    import java.util.UUID;
    
    /**
     * @program: api-gateway
     * @description:
     * @author: 01
     * @create: 2018-08-25 17:10
     **/
    @Component
    public class AddResponseHeaderFilter extends ZuulFilter {
        @Override
        public String filterType() {
            return FilterConstants.POST_TYPE;
        }
    
        @Override
        public int filterOrder() {
            return FilterConstants.SEND_RESPONSE_FILTER_ORDER - 1;
        }
    
        @Override
        public boolean shouldFilter() {
            return true;
        }
    
        @Override
        public Object run() throws ZuulException {
            RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext();
            HttpServletResponse response = requestContext.getResponse();
            response.setHeader("X-Foo", UUID.randomUUID().toString());
    
            return null;
        }
    }

重启项目，同样访问之前那个接口，测试结果如下：  
![Spring Cloud Zuul 综合使用][Spring Cloud Zuul 3]

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### Zuul：限流 ###

Zuul充当API网关的角色，所有的请求都经过它，所以很适合在其之上对API做限流保护，防止网络×××。需要注意的是，用于限流的过滤器应该在请求被转发之前调用，常见的限流算法有计数器、漏铜和令×××桶算法。

令×××桶算法示意图：  
![Spring Cloud Zuul 综合使用][Spring Cloud Zuul 4]

Google开源工具包Guava提供了限流工具类RateLimiter，该类基于令×××桶算法(Token Bucket)来完成限流,非常易于使用。RateLimiter经常用于限制对一些物理资源或者逻辑资源的访问速率，它支持两种获取permits接口，一种是如果拿不到立刻返回false，一种会阻塞等待一段时间看能不能拿到。

我们来创建一个过滤器，简单使用一下这个RateLimiter。代码如下：

package org.zero.springcloud.apigateway.filter;
    
    import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;
    import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
    import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    import org.zero.springcloud.apigateway.exception.RateLimiterException;
    
    import static org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.support.FilterConstants.PRE_TYPE;
    import static org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.support.FilterConstants.SERVLET_DETECTION_FILTER_ORDER;
    
    /**
     * @program: api-gateway
     * @description: 限流过滤器
     * @author: 01
     * @create: 2018-08-25 21:04
     **/
    @Component
    public class RateLimiterFilter extends ZuulFilter {
    
        /**
         * 每秒钟放入100个令×××
         */
        private static final RateLimiter RATE_LIMITER = RateLimiter.create(100);
    
        @Override
        public String filterType() {
            // 限流肯定是得在Pre类型的过滤器里做
            return PRE_TYPE;
        }
    
        @Override
        public int filterOrder() {
            // 设置过滤器的优先级为最高
            return SERVLET_DETECTION_FILTER_ORDER - 1;
        }
    
        @Override
        public boolean shouldFilter() {
            return true;
        }
    
        @Override
        public Object run() throws ZuulException {
            // 尝试从令×××桶中获取令×××
            if (!RATE_LIMITER.tryAcquire()) {
                // 获取失败抛出异常，或做其他处理
                throw new RateLimiterException();
            }
    
            return null;
        }
    }

除了这个RateLimiter之外，GitHub上也有一些开源的实现。我这里发现了一个还不错的，地址如下：

> [https://github.com/marcosbarbero/spring-cloud-zuul-ratelimit][https_github.com_marcosbarbero_spring-cloud-zuul-ratelimit]

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### Zuul：完成权限校验 ###

以上我们演示了pre、post过滤器的简单使用，以及在Zuul上做限流，接下来我们看看如何通过Zuul实现鉴权。通常来说，我们鉴权的对象往往都是用户，我这里已经事先准备好了用户服务以及相关接口。

需求，利用Zuul实现如下功能：

/**
     * /buyer/order/create 只能买家访问 （cookie里有openid）
     * /buyer/order/finish 只能卖家访问 （cookie里有token，并且redis存储了session数据）
     * /buyer/product/list 都可以访问
     */

因为判断用户角色权限的时候，需要通过cookie和redis里缓存的数据进行判断，所以修改配置文件如下：  
![Spring Cloud Zuul 综合使用][Spring Cloud Zuul 5]

将之前做实验的所有过滤器都注释掉，然后新建一个AuthBuyerFilter过滤器，用于拦截订单创建的请求。代码如下：

package org.zero.springcloud.apigateway.filter;
    
    import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
    import com.netflix.zuul.context.RequestContext;
    import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
    import org.apache.commons.lang.StringUtils;
    import org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.support.FilterConstants;
    import org.springframework.http.HttpStatus;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    import org.zero.springcloud.apigateway.utils.CookieUtil;
    
    import javax.servlet.http.Cookie;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    
    /**
     * @program: api-gateway
     * @description: 买家权限过滤器
     * @author: 01
     * @create: 2018-08-25 17:03
     **/
    @Component
    public class AuthBuyerFilter extends ZuulFilter {
    
        private static final String ORDER_CREATE = "/order/buyer/order/create";
    
        @Override
        public String filterType() {
            // 声明过滤器的类型为Pre
            return FilterConstants.PRE_TYPE;
        }
    
        @Override
        public int filterOrder() {
            // 将这个过滤器的优先级放在 PRE_DECORATION_FILTER_ORDER 之前
            return FilterConstants.PRE_DECORATION_FILTER_ORDER - 1;
        }
    
        @Override
        public boolean shouldFilter() {
            RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext();
            // 从上下文中拿到请求对象
            HttpServletRequest request = requestContext.getRequest();
    
            // 如果访问的是 ORDER_CREATE 则进行拦截，否则不进行拦截
            return ORDER_CREATE.equals(request.getRequestURI());
        }
    
        /**
         * 这个方法用于自定义过滤器的处理代码
         *
         * @return Object
         * @throws ZuulException ZuulException
         */
        @Override
        public Object run() throws ZuulException {
            RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext();
            // 从上下文中拿到请求对象
            HttpServletRequest request = requestContext.getRequest();
    
            // /buyer/order/create 只能买家访问 （cookie里有openid）
            Cookie cookie = CookieUtil.get(request, "openid");
            if (cookie == null || StringUtils.isBlank(cookie.getValue())) {
                requestContext.setSendZuulResponse(false);
                requestContext.setResponseStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value());
            }
    
            return null;
        }
    }

接着再新建一个AuthSellerFilter过滤器，用于拦截订单完结的请求。代码如下：

package org.zero.springcloud.apigateway.filter;
    
    import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
    import com.netflix.zuul.context.RequestContext;
    import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
    import org.apache.commons.lang.StringUtils;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.support.FilterConstants;
    import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
    import org.springframework.http.HttpStatus;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    import org.zero.springcloud.apigateway.constant.RedisConstant;
    import org.zero.springcloud.apigateway.utils.CookieUtil;
    
    import javax.servlet.http.Cookie;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    
    /**
     * @program: api-gateway
     * @description: 卖家权限过滤器
     * @author: 01
     * @create: 2018-08-25 17:03
     **/
    @Component
    public class AuthSellerFilter extends ZuulFilter {
    
        private final StringRedisTemplate redisTemplate;
        private static final String ORDER_FINISH = "/order/buyer/order/finish";
    
        @Autowired
        public AuthSellerFilter(StringRedisTemplate redisTemplate) {
            this.redisTemplate = redisTemplate;
        }
    
        @Override
        public String filterType() {
            // 声明过滤器的类型为Pre
            return FilterConstants.PRE_TYPE;
        }
    
        @Override
        public int filterOrder() {
            // 将这个过滤器的优先级放在 PRE_DECORATION_FILTER_ORDER 之前
            return FilterConstants.PRE_DECORATION_FILTER_ORDER - 1;
        }
    
        @Override
        public boolean shouldFilter() {
            RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext();
            // 从上下文中拿到请求对象
            HttpServletRequest request = requestContext.getRequest();
    
            // 如果访问的是 ORDER_FINISH 则进行拦截，否则不进行拦截
            return ORDER_FINISH.equals(request.getRequestURI());
        }
    
        /**
         * 这个方法用于自定义过滤器的处理代码
         *
         * @return Object
         * @throws ZuulException ZuulException
         */
        @Override
        public Object run() throws ZuulException {
            RequestContext requestContext = RequestContext.getCurrentContext();
            // 从上下文中拿到请求对象
            HttpServletRequest request = requestContext.getRequest();
    
            // /buyer/order/finish 只能卖家访问 （cookie里有token，并且redis存储了session数据）
            if (ORDER_FINISH.equals(request.getRequestURI())) {
                Cookie cookie = CookieUtil.get(request, "token");
                if (cookie == null ||
                        StringUtils.isBlank(cookie.getValue()) ||
                        StringUtils.isNotBlank(redisTemplate.opsForValue().get(String.format(RedisConstant.TOKEN_PREFIX, cookie.getValue())))) {
                    requestContext.setSendZuulResponse(false);
                    requestContext.setResponseStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value());
                }
            }
    
            return null;
        }
    }

额外话题：

*  网关不要连接任何服务的关系型数据库
 *  获取数据应该通过调用服务接口的方式进行获取
 *  经常需要获取的数据有必要缓存到redis中，例如需要进行简单的权限缓存

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### Zuul：跨域 ###

现在我们的项目基本都是前后端分离的，前端通过ajax来请求后端接口。由于浏览器的同源策略，所以会出现跨域的问题。而在微服务架构中，我们可以在网关上统一解决跨域的问题。

在Zuul里增加CorsFilter过滤器的配置类即可。代码如下：

package org.zero.springcloud.apigateway.config;
    
    import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    import org.springframework.web.cors.CorsConfiguration;
    import org.springframework.web.cors.UrlBasedCorsConfigurationSource;
    import org.springframework.web.filter.CorsFilter;
    
    /**
     * @program: api-gateway
     * @description: 跨域配置
     * @author: 01
     * @create: 2018-08-27 23:02
     **/
    @Configuration
    public class CorsConfig {
    
        private CorsConfiguration buildConfig() {
            CorsConfiguration corsConfiguration = new CorsConfiguration();
            // 允许cookie跨域
            corsConfiguration.setAllowCredentials(true);
            // 允许任何域名使用
            corsConfiguration.addAllowedOrigin("*");
            // 允许任何头
            corsConfiguration.addAllowedHeader("*");
            // 允许任何方法（post、get等）
            corsConfiguration.addAllowedMethod("*");
            // 设置跨域缓存时间，单位为秒
            corsConfiguration.setMaxAge(300L);
    
            return corsConfiguration;
        }
    
        @Bean
        public CorsFilter corsFilter() {
            final UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource();
            // 对接口配置跨域设置
            source.registerCorsConfiguration("/**", buildConfig());
    
            return new CorsFilter(source);
        }
    }

[Spring Cloud Zuul]: /images/20220413/9ee8bc5e0c5148cdafa85acd97fe92fd.png
[Spring Cloud Zuul 1]: /images/20220413/14326b269d6349428a46802eacba80e7.png
[Spring Cloud Zuul 2]: /images/20220413/16a9b1ebeddd4345ae1c98d474b56132.png
[Spring Cloud Zuul 3]: /images/20220413/93542e9c2ada4d1b94686ac33975fb92.png
[Spring Cloud Zuul 4]: /images/20220413/b0e97082223845afa42632887da07afe.png
[https_github.com_marcosbarbero_spring-cloud-zuul-ratelimit]: https://github.com/marcosbarbero/spring-cloud-zuul-ratelimit
[Spring Cloud Zuul 5]: /images/20220413/420482ea873a4473acc2be7b47141574.png