一、网关的基本概念

SpringCloudGateway网关是所有微服务的统一入口。

1.1 它的主要作用是:

  • 反向代理(请求的转发)

  • 路由和负载均衡

  • 身份认证和权限控制

  • 对请求限流

1.2 相比于Zuul的优势:

SpringCloudGateway基于Spring5中提供的WebFlux,是一种响应式编程的实现,性能更加优越。

Zuul的实现方式比较老式,基于Servlet的实现,它是一种阻塞式编程,在高并发下性能性能不佳。

拓展:

1.3 SpringCloudGateway架构图:

网关 GateWay 的使用详解、路由、过滤器、跨域配置-LMLPHP

 

网关 GateWay 的使用详解、路由、过滤器、跨域配置-LMLPHP

微服务只接收来自网关的请求,而其它直接访问微服务本身的请求拒绝。

这样可以极大保护微服务免受不法侵害。

同时在请求压力激增时,可以实施服务限流,保护微服务集群。

二、SpringBoot中配置GateWay

2.1 引入GateWay的Maven依赖

<!--网关 起步依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--nacos服务发现 起步依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

2.2 配置application.yml文件

server:
  port: 10086   # 网关端口
spring:
  application:
    name: gateway # 服务名称
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848    # nacos 地址
    gateway:
      routes:         # 网关路由配置
        - id: user-service      # 路由id,自定义,只要唯一即可
          # uri: http://127.0.0.1:8081   # 路由的目标地址 (直接写死地址的方式,不推荐)
          uri: lb://userservice    # 路由的目标地址 lb是负载均衡,后面跟服务名称(推荐)
          predicates:       # 路由断言,判断请求是否符合路由规则的条件
            - Path=/user/**      # 按照路径匹配,以/user/开头的请求就符合要求
        - id: card-service
          uri: lb://cardservice
          predicates:
            - Path=/card/**

1.routes 后面的路由可以配置多个,相当于配置个数组,一个-开头的配置就是其中的一个数组元素。

2.uri为什么选择以服务名+负载均衡的方式?

主要是写死地址的话,今后如果userservice的地址变了,那么又要去修改yml配置文件。而lb://userservice可以让程序员一眼认出这是哪个微服务,以后地址变了也无需修改yml配置文件。

将 /user/**开头的请求,代理到lb://userservice

将 /card/**开头的请求,代理到lb://cardservice

lb是负载均衡,根据服务名拉取服务列表,实现负载均衡。

  • http://127.0.0.1:10086/user/99 就算是/user/**开头的请求,不要把协议、ip和端口计算在内。

  • 有多少个需要配置的路由,都按上面的格式配置即可

三、GateWay路由配置详解

路由主要有四个配置:

  • 路由id(id)

  • 路由目标(uri)

  • 路由断言(predicates):判断路由的规则,

  • 路由过滤器(filters):对请求或响应做处理

3.1 路由id

当前路由的唯一标识。

3.2 路由目标

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。

一般都不会选择写死http固定地址的方式。而是选择可维护性更强的lb根据服务名负载均衡的方式。

具体优势如上所言。

3.3 路由断言

路由断言主要用来判断路由的规则。

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。

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。

像这样的断言工厂在SpringCloudGateway还有十几个:

网关 GateWay 的使用详解、路由、过滤器、跨域配置-LMLPHP

实际使用时,根绝业务要求选择使用即可。

不过一般来讲,最常用的是使用Path这种断言工厂,仅用它就能满足常见的需求了。

关于Path断言工厂的补充:

  • Path=/card/**代表 以/card/路径开头的多级路径请求,这么写多级路径请求和一级路径请求都生效。

  • Path=/card/*代表 以/card/路径开头的一级路径请求,这么写多级路径请求将不会生效。

断言工厂官方文档:

今后如果有复杂的断言工厂配置,可以参照官网文档上的例子去实现。

3.4 路由过滤器(filters)

路由过滤器对请求或响应做处理。

网关 GateWay 的使用详解、路由、过滤器、跨域配置-LMLPHP

客户端请求先找到路由,路由匹配时经过过滤器层层筛选,最终访问到微服务。

当然微服务的请求反悔时,也会经过过滤器的筛选,只不过我们一般只对请求过滤,而不会对响应过滤。

SpringCloudGateWay目前已经提供了34种不同的过滤器工厂。

常用的几个有:

网关 GateWay 的使用详解、路由、过滤器、跨域配置-LMLPHP

3.4.1 请求头过滤器配置示例(局部过滤器)
spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service 
        uri: lb://userservice 
        predicates: 
        - Path=/user/** 
        filters:         # 过滤器配置
        - AddRequestHeader=token, test # 添加请求头

上述过滤器的含义:

给所有进入userservice的请求添加一个请求头。

请求头的key为token,value为test。

由于当前前过滤器写在微服务的userservice路由下,因此仅仅对访问微服务userservice的请求有效。

3.4.2 默认过滤器配置示例(全局过滤器)
spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user-service 
          uri: lb://userservice 
          predicates: 
          - Path=/user/**
      default-filters:      # 默认过滤器配置
        - AddRequestHeader=token, test  # 添加请求头

default-filters的配置和routes平级。

只要配置在default-filters下面的过滤器,会对routes配置的所有路由都生效。

过滤器工厂官方文档:

今后如果有复杂的断言工厂配置,可以参照官网文档上的例子去实现。

四、自定义全局路由过滤器

有时候SpringCloudGateWay提供的过滤器工厂不能满足自己的要求。

可能有时候需要在过滤时做一些其它的逻辑操作。

那么这时候可以选择使用java代码自定义全局过滤器。

代码示例:

@Component
public class GateWayFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {

        // 1.获取请求参数 
        //1.这里的request并不是servlet中的request  
        //2.返回值是一个多键的map集合、也就是说这个map集合的键可以重复
        MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
        // 2.获取userName参数
        String userName = params.getFirst("userName");
        // 3.校验
        if ("root".equals(userName)) {
            // 放行
            return chain.filter(exchange);
        }
        // 4.拦截
        // 4.1.禁止访问,设置状态码
        exchange.getResponse().setStatusCode(500);
        // 4.2.结束处理
        return exchange.getResponse().setComplete();
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return -1;
    }
}

当有多个过滤器时,Order的值决定了过滤器的执行顺序。

设置Order的值有两种方式:

1. 实现Ordered接口,并且重写getOrder方法

@Component
public class GateWayFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {

    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return -1;
    }
}

2. 使用@Order注解

@Order(-1)
@Component
public class GateWayFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {

    }
}

五、过滤路由过滤器的执行顺序

5.1 过滤器的种类

SpringCloudGateWay中,有三种过滤器:

  • 默认过滤器default-filters

  • 只对具体某个路由生效的局部过滤器filters

  • 使用java代码编写的全局过滤器GlobalFilter

5.2 过滤器的执行顺序

网关 GateWay 的使用详解、路由、过滤器、跨域配置-LMLPHP

由上图知过滤器的执行顺序为:默认过滤器 → 当前路由过滤器 → 全局过滤器。

六、网关的跨域问题

6.1 跨域的概念和原理

跨域:请求位置和被请求位置不同源就会发生跨域。

这里的不同源包括两个点:

  • 域名不同:www.baidu.com 和 www.taobao.com。(IP不同也是相同道理)

  • 端口不同:127.0.0.1:8080和127.0.0.1:8081。

而浏览器又会禁止请求的发起者与服务端发生跨域AJAX请求。

如果发生了跨域请求,服务器端是能够正常响应的,但是响应的结果会被浏览器拦截。

6.2 跨域常见解决方案

使用CORS方式。

CORS是一个W3C标准,全称是"跨域资源共享"(Cross-origin resource sharing)。

它允许浏览器向跨源服务器,发出XMLHttpRequest请求,从而克服了AJAX只能同源使用的限制。

6.3 gateway中如何解决跨域问题

方式一:配置application.yml文件:

spring:
  cloud:
    gateway:
      globalcors: # 全局的跨域配置
        add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
               # options请求 就是一种询问服务器是否浏览器可以跨域的请求
               # 如果每次跨域都有询问服务器是否浏览器可以跨域对性能也是损耗
               # 可以配置本次跨域检测的有效期maxAge
               # 在maxAge设置的时间范围内,不去询问,统统允许跨域
        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 # 允许在请求中携带cookie
            maxAge: 360000    # 本次跨域检测的有效期(单位毫秒)
                  # 有效期内,跨域请求不会一直发option请求去增大服务器压力

方式二:使用编码方式定义配置类:

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.web.cors.reactive.CorsUtils;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import org.springframework.web.server.WebFilter;
import org.springframework.web.server.WebFilterChain;
import reactor.core.publisher.Mono;

@Configuration
public class CorsConfig {
    private static final String MAX_AGE = "18000L";

    @Bean
    public WebFilter corsFilter() {
        return (ServerWebExchange ctx, WebFilterChain chain) -> {
            ServerHttpRequest request = ctx.getRequest();
            // 使用SpringMvc自带的跨域检测工具类判断当前请求是否跨域
            if (!CorsUtils.isCorsRequest(request)) {
                return chain.filter(ctx);
            }
            HttpHeaders requestHeaders = request.getHeaders();                                  // 获取请求头
            ServerHttpResponse response = ctx.getResponse();                                    // 获取响应对象
            HttpMethod requestMethod = requestHeaders.getAccessControlRequestMethod();          // 获取请求方式对象
            HttpHeaders headers = response.getHeaders();                                        // 获取响应头
            headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_ORIGIN, requestHeaders.getOrigin());   // 把请求头中的请求源(协议+ip+端口)添加到响应头中(相当于yml中的allowedOrigins)
            headers.addAll(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_HEADERS, requestHeaders.getAccessControlRequestHeaders());
            if (requestMethod != null) {
                headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_METHODS, requestMethod.name());    // 允许被响应的方法(GET/POST等,相当于yml中的allowedMethods)
            }
            headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_CREDENTIALS, "true");          // 允许在请求中携带cookie(相当于yml中的allowCredentials)
            headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_EXPOSE_HEADERS, "*");                // 允许在请求中携带的头信息(相当于yml中的allowedHeaders)
            headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_MAX_AGE, MAX_AGE);                           // 本次跨域检测的有效期(单位毫秒,相当于yml中的maxAge)
            if (request.getMethod() == HttpMethod.OPTIONS) {                                    // 直接给option请求反回结果
                response.setStatusCode(HttpStatus.OK);
                return Mono.empty();
            }
            return chain.filter(ctx);                                                           // 不是option请求则放行
        };
    }

}
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