微服务⽹关

微服务网关（API Gateway）是微服务架构中的一个重要组成部分，它充当客户端与后端服务之间的单一入口。API网关负责处理所有的出入请求，提供集中式的安全、路由、负载均衡、监控等功能。

主要功能：

1. 请求路由：根据请求的具体信息，将请求转发给适当的微服务。
2. 负载均衡：在多个实例之间分配流量，以确保更好的可用性和性能。
3. 安全：提供统一的身份验证和授权机制，例如 API 密钥、OAuth2 等。
4. 监控和日志：跟踪请求和响应的情况，提供有关服务性能和健康状况的信息。
5. 协议转换：实现不同协议（如 HTTP、WebSocket、gRPC 等）之间的转换。
6. API 聚合：将多个微服务的响应聚合成一个响应，以减少客户端的请求次数。

1.Gateway服务⽹关

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。

1.1 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 

架构图：

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
• 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。

1.2.gateway快速⼊⻔

下⾯，我们就演示下⽹关的基本路由功能。基本步骤如下：

        1. 创建SpringBoot⼯程gateway，引⼊⽹关依赖

        2. 编写基础配置和路由规则

        3. 启动⽹关服务进⾏测试

1）创建gateway服务，引⼊依赖

创建服务： 创建⼀个 api-gateway 的模块,导⼊相关依赖

<!-- 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>

2）编写基础配置和路由规则

创建application.yml⽂件，内容如下：

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: # 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 # 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#uri: http://localhost:8081/ # 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

我们将符合Path 规则的⼀切请求，都代理到 uri参数指定的地址。

3）重启测试

@SpringBootApplication
//@EnableDiscoveryClient 是 Spring Cloud 中用来标识一个服务能够注册到服务发现机制（如 Eureka、Consul 等）的注解。
//通过使用这个注解，应用程序可以在启动时自动向注册中心注册，并能够通过服务发现机制查找其他服务。
@EnableDiscoveryClient
public class GatewayApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);}
}

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

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

1.3 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:

名称	说明	示例
After	是某个时间点后的请求	- After=2037-01- 20T17:42:47.789- 07:00[America/Denver]
Before	是某个时间点之前的请求	- Before=2031-04- 13T15:14:47.433+08:00[Asia/Sha nghai]
Between	是某两个时间点之前的请 求	- Between=2037-01- 20T17:42:47.789- 07:00[America/Denver], 2037- 01-21T17:42:47.789- 07:00[America/Denver]
Cookie	请求必须包含某些cookie	- Between=2037-01- 20T17:42:47.789- 07:00[America/Denver], 2037- 01-21T17:42:47.789- 07:00[America/Denver
Header	请求必须包含某些header	- Header=X-Request-Id, \d+
Host	请求必须是访问某个host （域名）	- Host=.somehost.org,.anotherhost .org
Method	请求⽅式必须是指定⽅式	- Method=GET,POST
Path	请求路径必须符合指定规 则	- Path=/red/{segment},/blue/**
Query	请求参数必须包含指定参 数	- Query=name, Jack或者Query=name
RemoteAddr	请求者的ip必须是指定范围	- RemoteAddr=192.168.1.1/24
Weight	权重处理

1.4.过滤器⼯⼚

微服务过滤器

过滤器（Filter）是在处理请求和响应过程中执行一些额外功能的组件。它们通常在服务内部使用，是对请求和响应进行预处理或后处理的机制。

主要功能：

1. 请求日志记录：记录请求的详细信息，进行审计和分析。
2. 身份验证：在请求到达业务逻辑之前验证用户的身份。
3. 请求修改：修改请求体或请求头，例如为请求添加特定的标识信息。
4. 响应修改：在响应返回客户端之前对其进行修改，比如添加额外信息或进行统一格式化。
5. 异常处理：处理微服务中发生的异常，并返回适当的错误信息给客户端。

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：

 

 

 

1.4.1 路由过滤器的种类

Spring提供了31种不同的路由过滤器⼯⼚

 1.4.2 请求头过滤器

下⾯我们以AddRequestHeader 为例来讲解。 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: # 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 # 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#uri: http://localhost:8081/ # 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- Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]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- AddRequestHeader=msg,abc

package com.xn.controller;import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.xn.domain.Product;
import com.xn.service.ProductService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;@RestController
public class ProductController {@Autowiredprivate ProductService productService;//    @GetMapping("/nacos-config-test1")
//    public String nacosConfingTest1() {
//        return applicationContext.getEnvironment().getProperty("config.appName");
//    }
//
//    @Value("${config.appName}")
//    private String appName;
//
//    @GetMapping("/nacos-config-test2")
//    public String nacosConfingTest2() {
//        return appName;
//    }//商品信息查询@RequestMapping("/product/{pid}")public Product product(@PathVariable("pid") Integer pid) {Product product = productService.findByPid(pid);return product;}@RequestMapping("/productHeader")public String productHeader(@RequestHeader(value = "msg",required = false) String msg) {System.out.println("=============>头信息："+msg);return "productHeader";}}

1.4.3 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：

1.4.4 全局过滤器

上⼀节学习的过滤器，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。

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

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：

package com.xn.util;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.util.MultiValueMap;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;import java.util.List;
@Order(-1)
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {// 1.获取请求参数String auth = exchange.getRequest().getHeaders().get("authorization").get(0);// 3.校验if ("admin".equals(auth)) {// 放行return chain.filter(exchange);}// 4.拦截// 4.1.禁止访问exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);//4.2.结束处理
//        System.out.println("放行");return exchange.getResponse().setComplete();}
}//发送请求测试
//http://localhost:7000/product-serv/product/6?authorization=admin

1.4.5 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。

微服务网关和微服务过滤器的区别与联系