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Gateway微服务网关

Gateway服务网关
- 什么是Gateway网关？
- - 为什么需要网关？
- Gateway快速入门
- - 创建gateway服务，引入依赖
  - 编写配置文件yaml和路由规则
  - 重启测试
- 断言工厂
- 过滤器工厂
- - 路由过滤器的种类
  - 请求头过滤器
  - 默认过滤器
  - 全局过滤器【可写自定义逻辑】
  - 自定义全局过滤器【自定义Auth认证】
  - 过滤器执行顺序
  - - - 过滤器执⾏顺序
      - 测试优先级
- 浏览器同源策略
- 跨域问题解决方案
前后端设计：
- - 单体架构
  - 微服务架构

Gateway服务网关

什么是Gateway网关？

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。

为什么需要网关？

Gateway⽹关是我们服务的守⻔神，所有微服务的统⼀⼊⼝。

⽹关的核⼼功能特性：

请求路由
权限控制
限流

整体架构为：

**权限控制：**⽹关作为微服务⼊⼝，需要校验⽤户是否有请求资格，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【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】
zuul【基于Servlet的实现，是属于阻塞式编程】

Gateway快速入门

基本步骤如下：

创建SpringBoot⼯程gateway，引⼊⽹关依赖
2.编写基础配置和路由规则

启动⽹关服务进⾏测试

创建gateway服务，引入依赖

新增模块gateway

导入pom坐标

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><artifactId>springcloud_alibaba</artifactId><groupId>com.stringzhua</groupId><version>1.0-SNAPSHOT</version></parent><artifactId>api-gateway</artifactId><dependencies><!--gateway网关--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId></dependency><!--nacos客户端--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency></dependencies></project>

编写配置文件yaml和路由规则

server:port: 7000
spring:application:name: api-gatewaycloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848gateway:discovery:locator:enabled: true # 让gateway可以发现nacos中的微服务routes: # 路由数组[路由 就是指定当请求满足什么条件的时候转到哪个微服务]- id: product_route # 当前路由的标识, 要求唯一uri: lb://service-product # 请求要转发到的地址order: 1 # 路由的优先级,数字越小级别越高predicates: # 断言(就是路由转发要满足的条件)- Path=/product-serv/** # 当请求路径满足Path指定的规则时,才进行路由转发filters: # 过滤器,请求在传递过程中可以通过过滤器对其进行一定的修改- StripPrefix=1 # 转发之前去掉1层路径- id: order_route # 当前路由的标识, 要求唯一uri: lb://service-order # 请求要转发到的地址order: 1 # 路由的优先级,数字越小级别越高predicates: # 断言(就是路由转发要满足的条件)- Path=/order-serv/** # 当请求路径满足Path指定的规则时,才进行路由转发filters: # 过滤器,请求在传递过程中可以通过过滤器对其进行一定的修改- StripPrefix=1 # 转发之前去掉1层路径

重启测试

这里我们使用了nacos的lb轮询策略，而不是把服务的端口号写死：

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.yaml，包括服务基本信息、nacos地址、路由

路由配置包括：

1.路由id：路由的唯一标识
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

断言工厂

我们在配置⽂件中写的断⾔规则只是字符串，这些字符串会被Predicate Factory读取并处理，转变为路由判断的条件例如Path=/user/**是按照路径匹配，这个规则是由org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory类来处理的，像这样的断⾔⼯⼚在SpringCloudGateway还有⼗⼏个:

例如：

After=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]

那么就会访问不到：

改为：

Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]

就可以访问到：

过滤器工厂

GatewayFilter是⽹关中提供的⼀种过滤器，可以对进⼊⽹关的请求和微服务返回的响应做处理：

路由过滤器的种类

Spring提供了31种不同的路由过滤器⼯⼚

请求头过滤器

下⾯我们以AddRequestHeader 为例来讲解。限制请求的流量只需要修改gateway服务的application.yml⽂件，添加路由过滤即可：

server:port: 7000
spring:application:name: api-gatewaycloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848gateway:discovery:locator:enabled: true # 让gateway可以发现nacos中的微服务routes:- id: product_routeuri: lb://service-product # lb指的是从nacos中按照名称获取微服务,并遵循负载均 衡策略order: 1predicates:- Path=/product-serv/**- Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]filters:- StripPrefix=1- AddRequestHeader=msg,wake up! # 添加请求头

修改ProductController

//路由过滤器@RequestMapping("/productheader")public String productHeader(@RequestHeader(value = "msg",required = false)String msg){System.out.println("=====>头信息:"+msg);return "productHeader";}

访问会得到如下头信息：

默认过滤器

GatewayFilter是⽹关中提供的⼀种过滤器，可以对进⼊⽹关的请求和微服务返回的响应做处理：

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：

server:port: 7000
spring:application:name: api-gatewaycloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848gateway:discovery:locator:enabled: true # 让gateway可以发现nacos中的微服务routes:- id: product_routeuri: lb://service-product # lb指的是从nacos中按照名称获取微服务,并遵循负载均 衡策略order: 1predicates:- Path=/product-serv/**- Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]filters:- StripPrefix=1- AddRequestHeader=msg,wake up product_route! # 添加请求头default-filters: # 默认过滤器，会对所有的路由请求都⽣效- AddRequestHeader=msg,wake up default-filters! # 添加请求头

全局过滤器【可写自定义逻辑】

概念

**全局过滤器作用 **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。

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

自定义全局过滤器【自定义Auth认证】

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

实现：在gateway中定义⼀个过滤器：

首先在gateway中定义一个过滤规则：

package com.stringzhua.shop_gateway.filters;import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
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;/*** @Author Stringzhua* @Date 2024/10/8 15:58* description:*/
@Order(-1)//设置优先级
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {//Mono<Void> 无状态的返回值，不会立即执行@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
//        System.out.println("自定义全局过滤器~");
//        return chain.filter(exchange);//1.获取请求参数String auth = exchange.getRequest().getHeaders().get("authorization").get(0);//2.校验if ("admin".equals(auth)) {//放行return chain.filter(exchange);}//3.拦截//3.1禁止访问exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);//3.2结束处理，返回数据return exchange.getResponse().setComplete();}
}

重启gateway项目，然后发送请求测试http://localhost:7000/product-serv/product/6?authorization=admin或者postman 测试

这里使用postman测试在Postman中访问：http://localhost:7000/product-serv/product/select/11

过滤器执行顺序

过滤器执⾏顺序

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

排序规则是什么？

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。

测试优先级

package com.stringzhua.shop_gateway.filters;import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;/*** @Author Stringzhua* @Date 2024/10/8 15:58* description:*/
@Order(-1)//设置优先级
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {//Mono<Void> 无状态的返回值，不会立即执行@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {System.out.println("自定义全局过滤器~");return chain.filter(exchange);}
}

优先级为：默认过滤器，路由过滤器，全局过滤器【自定义】

浏览器同源策略

1995年，同源政策由 Netscape 公司引⼊浏览器。⽬前，所有浏览器都实⾏这个政策。

最初，它的含义是指，A⽹⻚设置的 Cookie，B⽹⻚不能打开，除⾮这两个⽹⻚"同源"。所谓"同源"指的是"三个相同"。

协议相同
域名相同
端⼝相同

举例： http://www.example.com/dir/page.html⽹址

协议是http://
域名是www.example.com
端⼝是80（默认端⼝可以省略）

它的同源情况如下

http://www.example.com/dir2/other.html：同源
http://example.com/dir/other.html：不同源（域名不同）
http://v2.www.example.com/dir/other.html：不同源（域名不同）
http://www.example.com:81/dir/other.html：不同源（端⼝不同）

同源⽬的

同源政策的⽬的，是为了保证⽤户信息的安全，防⽌恶意的⽹站窃取数据。

设想这样⼀种情况：A⽹站是⼀家银⾏，⽤户登录以后，⼜去浏览其他⽹站。如果其他⽹站可以读取A⽹站的 Cookie，会发⽣什么？

很显然，如果 Cookie 包含隐私（⽐如存款总额），这些信息就会泄漏。更可怕的是，Cookie 往往⽤来保存⽤户的登录状态，如果⽤户没有退出登录，其他⽹站就可以冒充⽤户，为所欲为。因为浏览器同时还规定，提交表单不受同源政策的限制。

由此可⻅，"同源政策"是必需的，否则 Cookie 可以共享，互联⽹就毫⽆安全可⾔了。

跨域问题解决方案

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

**CORS **

CORS是跨源资源分享（Cross-Origin Resource Sharing）的缩写。它是W3C标准，是跨源AJAX请求的根本解决⽅法。相⽐JSONP只能发GET请求，CORS允许任何类型的请求。

在gateway服务的application.yml⽂件中，添加下⾯的配置：

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cookiemaxAge: 360000 #这次跨域检测的有效期

前后端设计：

单体架构

有状态的认证：

首先前端接收用户输入的账号和密码，通过表单的形式提交到后台，后台查询数据库是否存在该用户对象，将用户对象信息保存至session再返回给前端一个登录成功状态。

当下次登录时，检查session会话中是否有该对象，如果有就登录成功，没有则需要重定向到登录界面。

无状态的认证：【主流】

首先前端接收用户输入的账号和密码，通过前端提交到后台，后台查询到数据库中是否存在该用户对象，将该用户的对象信息转换为token串，再和登录成功信息一起返回给前端。

当下次登录时，后端检查前端发送的请求头中是否携带有效token，如果有则登录成功，没有则跳转到登录界面重新登录。

微服务架构

有状态的认证：【不推荐】

无状态的认证：【借助网关实现，推荐】

无状态Token方案是一种基于Token的认证方式，用户登录成功后，服务器会返回一个Token给客户端，客户端每次请求都需要携带这个Token。服务器通过验证Token的有效性来判断用户的身份和权限。由于Token是无状态的，即不包含用户的状态信息，因此服务器不需要保存Token的状态，也不需要跨域共享Session。