Spring Cloud Gateway入门介绍

女爷i 2023-01-21 02:27 12阅读 0赞

## 一、产生背景 ##

Cloud全家桶中有一个很重要的组件就是**网关**，在1.x版本中都是采用的Zuul网关；但是在2.x版本中，Zuul的升级一直跳票，迟迟不发布，Spring Cloud最后自己研发了一个网关替代Zuul，就是**Gateway**

## 二、介绍 ##

Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 的一个全新项目，基于Spring 5.0 + Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等技术开发的网关。它不能在传统的 Servlet 容器中工作，也不能构建成 war 包。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

Spring Cloud Gateway 作为 Spring Cloud 生态系统中的网关，目标是替代Zuul，在Spring Cloud 2.0以上版本中，没有对新版本的Zuul 2.0以上最新高性能版本进行集成，仍然还是使用的Zuul 1.x非Reactor模式的老版本。而为了提升网关的性能，Spring Cloud Gateway是基于WebFlux框架实现的，而WebFlux框架底层则使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty

Spring Cloud Gateway的目标是 提供统一的路由方式且基于 Filter链 的方式提供了网关基本的功能，例如：安全、监控/指标、限流

## 三、用途 ##

1、反向代理  
2、鉴权  
3、流量控制  
4、熔断  
5、日志监控

## 四、特性 ##

1、基于Spring Framework 5， Project Reactor 和 Spring Boot 2.0 进行构建  
2、动态路由：能够匹配任何请求属性  
3、可以对路由指定 Predicate（断言）和 Filter（过滤器）  
4、集成Hystrix的断路器功能  
5、集成Spring Cloud服务发现功能  
6、易于编写的 Predicate（断言）和 Filter（过滤器）  
7、请求限流功能  
8、支持路径重写

## 五、Spring Cloud Gateway 与Zuul的区别 ##

在Spring Cloud Finchley正式版之前，Spring Cloud 推荐的网关是 Netflix 提供的Zuul

1、Zuul 1.x 是一个基于阻塞 I/O 的 API 网关

2、Zuul 1.x **基于Servlet 2.5使用阻塞架构**，它**不支持**任何**长连接**（如 WebSocket）Zuul的设计模式和Nginx较像，每次I/O操作都是从工作线程中选择一个执行，请求线程被阻塞到工作线程完成，但是差别是\*\*Nginx用C++\*\*实现，**Zuul用Java**实现，而JVM本身会有第一次加载较慢的情况，使得Zuul的性能相对比较差

3、Zuul 2.x理念更先进，想基于Netty非阻塞和支持长连接，但是Spring Cloud目前还没有整合。Zuul 2.x的性能较Zuul 1.x有较大提升。在性能方面，根据官方提供的基准测试，Spring Cloud Gateway 的RPS（每秒请求数）是Zuul的 **1.6** 倍

4、Spring Cloud Gateway 是建立在Spring Framework 5， Project Reactor 和 Spring Boot 2.0之上，使用**非阻塞API**

5、Spring Cloud Gateway还支持WebSocket，并且与Spring紧密集成拥有更好的开发体验

**Zuul 1.x模型：**  
Spring Cloud中所集成的Zuul版本，采用的是Tomcat容器，使用的是传统的Servlet IO处理模型  
Servlet是由 Servlet Container 进行生命周期管理。Container**启动时**构造servlet对象并调用servlet init()进行初始化；Container**运行时**接受请求，并且为每个请求分配一个线程（一般是从线程池中获取空闲线程），然后调用service()；Container**关闭时**调用servlet destory()销毁servlet

**Zuul 1.x模型缺点：**  
Servlet是一个简单的网络IO模型，当请求进入servlet container时，servlet container就会为其绑定一个线程，在并发不高的场景下这种模型是适用的，但是一旦高并发（比如压测），线程数量会上涨，而线程资源代价是昂贵的（上线文切换、内存消耗大）严重影响请求的处理时间。在一些简单业务场景下，不希望为每个请求分配一个线程，只需要1个或几个线程就能应对极大并发的请求，这种业务场景下servlet模型没有优势

所以Zuul 1.x是**基于servlet之上的一个阻塞式处理模型**，即Spring实现了处理所有request请求的一个servlet（DispatcherServlet）并由该servlet阻塞式处理请求，因此Zuul无法摆脱servlet模型的弊端  
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**Gateway模型：**  
传统的Web框架，比如说：struts2，spring mvc等都是基于Servlet API与Servlet容器基础之上运行的。但是，在**Servlet3.1之后有了异步非阻塞**的支持。而**WebFlux**是一个典型**非阻塞异步框架**，它的核心是基于**Reactor**的相关API实现的。相对于传统的Web框架来说，它可以运行在诸如Netty、Undertow及支持Servlet3.1的容器上。非阻塞式+函数时编程（Spring5必须让你使用java8）

Spring WebFlux 是Spring 5.0引入的新的响应式框架，区别于Spring MVC，它不需要依赖Servlet API，它是完全异步非阻塞的，并且基于Reactor来实现响应式流规范

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