一、GateWay简介
(一)什么是GateWay
⽹关(翻译过来就叫做GateWay):微服务架构中的重要组成部分
局域⽹中就有⽹关这个概念,局域⽹接收或者发送数据出去通过这个⽹关,⽐如⽤Vmware虚拟机软件搭建虚拟机集群的时候,往往我们需要选择IP段中的⼀个IP作为⽹关地址。
GateWay–>Spring Cloud GateWay(它只是众多⽹关解决⽅案中的⼀种)
Spring Cloud GateWay是Spring Cloud的⼀个全新项⽬,⽬标是取代Netflix Zuul,它基于Spring5.0+SpringBoot2.0+WebFlux(基于⾼性能的Reactor模式响应式通信框架Netty,异步⾮阻塞模型)等技术开发,性能⾼于Zuul,官⽅测试,GateWay是Zuul的1.6倍,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不仅提供统⼀的路由⽅式(反向代理)并且基于 Filter(定义过滤器对请求过滤,完成⼀些功能) 链的⽅式提供了⽹关基本的功能,例如:鉴权、流量控制、熔断、路径重写、⽇志监控等。

(二)GateWay核⼼概念
Zuul1.x 阻塞式IO 2.x ,基于Netty
Spring Cloud GateWay天⽣就是异步⾮阻塞的,基于Reactor模型
⼀个请求—>⽹关根据⼀定的条件匹配—匹配成功之后可以将请求转发到指定的服务地址;⽽在这个过程中,我们可以进⾏⼀些⽐较具体的控制(限流、⽇志、⿊⽩名单)
- 路由(route): ⽹关最基础的部分,也是⽹关⽐较基础的⼯作单元。路由由⼀个ID、⼀个⽬标URL(最终路由到的地址)、⼀系列的断⾔(匹配条件判断)和Filter过滤器(精细化控制)组成。如果断⾔为true,则匹配该路由。
- 断⾔(predicates):参考了Java8中的断⾔java.util.function.Predicate,开发⼈员可以匹配Http请求中的所有内容(包括请求头、请求参数等)(类似于nginx中的location匹配⼀样),如果断⾔与请求相匹配则路由。
- 过滤器(filter):⼀个标准的Spring webFilter,使⽤过滤器,可以在请求之前或者之后执⾏业务逻辑。
来⾃官⽹的⼀张图

其中,Predicates断⾔就是我们的匹配条件,⽽Filter就可以理解为⼀个⽆所不能的拦截器,有了这两个元素,结合⽬标URL,就可以实现⼀个具体的路由转发。
(三)GateWay⼯作过程
GateWay核⼼逻辑:路由转发+执⾏过滤器链

- 客户端向Spring Cloud GateWay发出请求,然后在GateWay Handler Mapping中找到与请求相匹配的路由,将其发送到GateWay Web Handler;
- Handler再通过指定的过滤器链,来将请求发送到实际执⾏业务逻辑的服务中,执行逻辑,然后返回。
过滤器之间⽤虚线分开是因为过滤器可能会在发送代理请求之前(pre)或者之后(post)执⾏业务逻辑。
Filter在“pre”类型过滤器中可以做参数校验、权限校验、流量监控、⽇志输出、协议转换等,在“post”类型的过滤器中可以做响应内容、响应头的修改、⽇志的输出、流量监控等。
二、GateWay应⽤实例
创建⼯程并导⼊依赖(端口号9002)
注意:GateWay不需要使⽤web(starter-web)模块,它引⼊的是WebFlux(web-flux。类似于SpringMVC)
配置了GateWay之后,我们不再需要访问具体的服务地址。而是访问GateWay应⽤的地址
// 原来的地址
> localhost:8098/autoDeliver/checkState/1545132
> localhost:8082/resume/openstate/1545132
// 配置了GateWay之后的地址(需要与application.yml中的配置相匹配)
> localhost:9002/autoDeliver/checkState/1545132
> localhost:9002/resume/openstate/1545132
(一)pom
由于GateWay使用的是WebFlux不是web,而父工程中引入了web,并且已经被其他子工程引用,所以这里,这个GateWay项目,不继承lagou-parent-demo父工程,所以需要把在父工程中引入的依赖,在这个项目的pom中都引入一遍。
<?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 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>lagou-cloud-gateway-server-9002</artifactId>
<!--spring boot 父启动器依赖-->
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.6.RELEASE</version>
</parent>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-commons</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>
<!--GateWay 网关-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--引入webflux-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
</dependency>
<!--日志依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
</dependency>
<!--测试依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!--lombok工具-->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.4</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<!--引入Jaxb,开始-->
<dependency>
<groupId>com.sun.xml.bind</groupId>
<artifactId>jaxb-core</artifactId>
<version>2.2.11</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>javax.xml.bind</groupId>
<artifactId>jaxb-api</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.sun.xml.bind</groupId>
<artifactId>jaxb-impl</artifactId>
<version>2.2.11</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.glassfish.jaxb</groupId>
<artifactId>jaxb-runtime</artifactId>
<version>2.2.10-b140310.1920</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>javax.activation</groupId>
<artifactId>activation</artifactId>
<version>1.1.1</version>
</dependency>
<!--引入Jaxb,结束-->
<!-- Actuator可以帮助你监控和管理Spring Boot应用-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<!--热部署-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
<!--spring cloud依赖版本管理-->
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>Greenwich.RELEASE</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
<build>
<plugins>
<!--编译插件-->
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<configuration>
<source>11</source>
<target>11</target>
<encoding>utf-8</encoding>
</configuration>
</plugin>
<!--打包插件-->
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
(二)application.yml
server:
port: 9002
# 添加注册到eureka的配置
eureka:
client:
service-url:
defaultZone: http://LagouCloudEurekaServerA:8761/eureka,http://LagouCloudEurekaServerB:8762/eureka
instance:
prefer-ip-address: true
instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${spring.application.name}:${server.port}@project.version@
spring:
application:
name: lagou-cloud-gateway-server
cloud:
gateway:
routes: # 路由可以有多个
- id: service-autodeliver-router # 我们自定义的路由 ID,保持唯一
# uri: http://127.0.0.1:8098 # 目标服务地址 自动投递微服务(部署多实例)
# 动态路由设置时,uri以 lb: //开头(lb代表从注册中⼼获取服务),后⾯是需要转发到的服务名称
uri: lb://lagou-service-autodeliver # gateway网关从服务注册中心获取实例信息然后负载后路由
# predicates 断言:路由条件,Predicate 接受一个输入参数,返回一个布尔值结果。该接口包含多种默 认方法来将 Predicate 组合成其他复杂的逻辑(比如:与,或,非)。
predicates:
- Path=/autoDeliver/**
- id: service-resume-router
# uri: http://127.0.0.1:8080
uri: lb://lagou-service-resume
predicates:
- Path=/resume/**
(三)配置启动类并启动
没有需要特别添加的注解
package com.lagou.edu;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class GateWayApplication9002 {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(GateWayApplication9002.class,args);
}
}
(四)测试
测试地址:GateWay的ip:GateWay的port/要访问的方法地址
注意:拼接之后的完成地址需要符合predicates中配置的地址
如,此次测试需要访问的路径分别是
localhost:9002/autoDeliver/checkState/1545132
localhost:9002/resume/openstate/1545132

(五)GateWay路由规则详解(断言体系)
Spring Cloud GateWay 帮我们内置了很多 Predicates功能,实现了各种路由匹配规则(通过 Header、请求参数等作为条件)匹配到对应的路由。

以下几个demo,可供参考
1、时间点后匹配
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: after_route
uri: https://example.org
predicates:
- After=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
上面predicates中定义的时间格式,可以通过本地方法生成
代码:
import org.junit.Test;
import java.time.ZonedDateTime;
public class MyTest {
@Test
public void testTime(){
ZonedDateTime zonedDateTime = ZonedDateTime.now();
System.out.println(zonedDateTime);
}
}
测试:
2、时间点前匹配
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: before_route
uri: https://example.org
predicates:
- Before=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
3、时间区间匹配
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: between_route
uri: https://example.org
predicates:
- Between=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2017-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
4、指定Cookie正则匹配指定值
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: cookie_route
uri: https://example.org
predicates:
- Cookie=chocolate, ch.p
5、指定Header正则匹配指定值
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: header_route
uri: https://example.org
predicates:
- Header=X-Request-Id, \d+
6、请求Host匹配指定值
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: host_route
uri: https://example.org
predicates:
- Host=**.somehost.org,**.anotherhost.org
7、请求Method匹配指定请求⽅式
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: method_route
uri: https://example.org
predicates:
- Method=GET,POST
8、请求路径正则匹配
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: path_route
uri: https://example.org
predicates:
- Path=/red/{segment},/blue/{segment}
9、请求包含某参数
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: query_route
uri: https://example.org
predicates:
- Query=green
10、请求包含某参数并且参数值匹配正则表达式
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: query_route
uri: https://example.org
predicates:
- Query=red, gree.
11、远程地址匹配
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: remoteaddr_route
uri: https://example.org
predicates:
- RemoteAddr=192.168.1.1/24
(六)动态路由详解
GateWay⽀持⾃动从注册中⼼中获取服务列表并访问,即所谓的动态路由
实现步骤如下:
- pom.xml中添加注册中⼼客户端依赖(因为要获取注册中心服务列表,eureka客户端已经引⼊)
- 动态路由配置
刚刚上面的demo中已经使用到了动态路由
上面截图中,uri: http://127.0.0.1:8098,就是静态的路由,不是动态的。
三、GateWay过滤器
(一)两种过滤器介绍
| 生命周期时机点 | 作用 |
|---|---|
| pre | 这种过滤器在请求被路由之前调用。我们可利用这种过滤器实现身份验证、在集群中选择 请求的微服务、记录调试信息等。 |
| post | 这种过滤器在路由到微服务以后执行。这种过滤器可用来为响应添加标准的 HTTP Header、收集统计信息和指标、将响应从微服务发送给客户端等。 |
从过滤器类型的⻆度,Spring Cloud GateWay的过滤器分为GateWayFilter和GlobalFilter两种
| 过滤器类型 | 影响范围 |
|---|---|
| GateWayFilter | 应用到单个路由路由上 |
| GlobalFilter | 应用到所有的路由上 |
(二)Gateway Filter示例
如Gateway Filter可以去掉url中的占位后转发路由,比如
application.yml中添加filters配置
- id: service-resume-router
uri: lb://lagou-service-resume
predicates:
- Path=/resume/**
filters:
# 【1】代表【resume】,即把【http://127.0.0.1:8081/resume/openstate/1545132】 中的【resume】去掉,
# 变成【http://127.0.0.1:8081/openstate/1545132】
- StripPrefix=1 # 可以去掉resume之后转发



(三)GlobalFilter示例:自定义全局过滤器
GlobalFilter全局过滤器是程序员使⽤⽐较多的过滤器,我们主要讲解这种类型
1、自定义类并实现接口
package com.lagou.edu.filter;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.io.buffer.DataBuffer;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;
import java.util.*;
/**
* 定义全局过滤器,会对所有路由⽣效
*/
@Component
public class BlackListFilter implements GlobalFilter, Ordered {
// 模拟黑名单(实际可以去数据库或者redis中查询)
private static List<String> blackList = new ArrayList<>();
static {
blackList.add("0:0:0:0:0:0:0:1"); // 模拟本机地址(IPV6)
}
/**
* 过滤器核心方法
* @param exchange 封装了request和response对象的上下文
* @param chain 网关过滤器链(包含全局过滤器和单路由过滤器)
* @return
*/
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
// 从request对象中获取客户端ip
String clientIp = request.getRemoteAddress().getHostString();
// 拿着clientIp去黑名单中查询,存在的话就决绝访问
if(blackList.contains(clientIp)) {
// 决绝访问,返回提示信息
response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);// 状态码
System.out.println("=====>IP:" + clientIp + " 在黑名单中,将被拒绝访问!");
String data = "Request be denied!";
// TODO 使用response.writeWith返回提示信息
DataBuffer wrap = response.bufferFactory().wrap(data.getBytes());
return response.writeWith(Mono.just(wrap));
}
// 合法请求,放行,执行后续的过滤器
return chain.filter(exchange);
}
/**
* 返回值表示当前过滤器的顺序(优先级),数值越小,优先级越高
* @return
*/
@Override
public int getOrder() {
return 0;
}
}
2、测试
