Gateway 概述

SpringCloud Gateway是SpringCloud全新项目，基于Spring5.0+SpringBoot2.0和Project Reactor等技术开发的网关，它旨在为微服务架构提供一种简单有效的统一的API的路由管理方式。

SpringCloud Gateway作为SpringCloud生态系统中的网关，目标是代替Zuul，为了提升网关的性能，SpringCloud Gateway是基于WebFlux框架实现的，而WebFlux框架底层使用高性能的Reactor模式通信框架Netty

SpringCloud Gateway的模板提供统一的路由方式且基于Filter链的方式提供网关基本的功能，如：安全、监控/指标、限流

Gateway 能干嘛

  • 反向代理
  • 鉴权
  • 流量控制
  • 熔断
  • 日志监控
  • …

架构

异步非阻塞模型

SpringCloud Gateway特性

  • 基于Spring Framework5， Project Reactor和SpringBoot2.0进行构建

  • 动态路由：能够匹配任何请求属性

  • 可以对路由指定Predicate（断言）和Filter（过滤器）
  • 集成Hystrix的断路器功能
  • 集成SpringCloud服务发现功能
  • 易于编写的Predicate（断言）和Filter（过滤器）
  • 请求限流功能
  • 支持路径重写

SpringCloud Gateway与Zuul的区别

在SpringCloud Finchley正式版之前，SpringCloud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 Gateway
  2. Zuul 1.x基于Servlet2.5使用阻塞架构，它不支持任何长连接（如WebSocket）。Zuul类似Nginx设计，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Nginx以C++实现，Zuul以Java实现，JVM本身有第一次加载较慢的情况，使得Zuul的性能相对较差
  3. Zuul 2.x理念想基于Neety非阻塞和支持长连接，但SpringCloud目前还未整合
  4. SpringCloud Gateway建立在SpringFramework5、Project Reactor和SpringBoot2上，使用非阻塞API
  5. SpringCloud Gateway支持WebSocket，并且与Spring紧密集成

Zuul 1.x 模型

SpringCloud中所集成的Zuul版本，采用的是Tomcat容器，使用传统的Servlet IO处理模型

Servlet是一个简单的网络IO模型，当请求进入servlet container时，servlet container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。但是高并发场景下，线程数量会上涨，线程资源有限，影响处理时间。在一些简单业务场景。不希望为每个request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，该场景下servlet模型没有优势。

Zuul 1.x 基于servlet上的一个阻塞处理模型，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，具有弊端。

工作流程

路由 Route

路由是构建网关的基本模块，由ID、目标URI，一系列的断言和过滤器组成，如果断言为true，则匹配该路由

断言Predicate

开发人员可以匹配HTTP请求中所有内容，如果请求与断言相匹配则进行路由

过滤Filter

Spring框架中GatewayFilter的实例，使用过滤器，可以在请求被路由前或者之后对请求进行修改

客户端向SpringCloud 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将请求发送到实际服务执行业务逻辑，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）或之后（post）执行业务逻辑

Filter在“pre”类型的过滤器可以做参数校验、权限校验、流量控制、日志输出、协议转换等，在”post”类型的过滤器可以做响应内容、响应头的修改、日志的输出、流量监控等

快速入门

1.新建cloud-gateway-gateway9527

2.引入pom

  • spring-cloud-starter-gateway

3.配置yml(新增网关配置) 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
server:
  port: 9527

spring:
  application:
    name: cloud-gateway
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true #开启从注册中心动态创建路由的功能，利用微服务名进行路由
      routes:
        - id: payment_routh #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          #uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/get/**         # 断言，路径相匹配的进行路由

        - id: payment_routh2 #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
          #uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/lb/**         # 断言，路径相匹配的进行路由
            #- After=2020-02-21T15:51:37.485+08:00[Asia/Shanghai]
            #- Cookie=username,zzyy
            #- Header=X-Request-Id, \d+  # 请求头要有X-Request-Id属性并且值为整数的正则表达式

eureka:
  instance:
    hostname: cloud-gateway-service
  client: #服务提供者provider注册进eureka服务列表内
    service-url:
      register-with-eureka: true
      fetch-registry: true
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

4.添加主启动

1
2
3
4
5
6
7
8
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class GatewayMain9527 {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GatewayMain9527.class, args);
    }
}

5.测试

  1. 启动7001
  2. 启动8001
  3. 启动9527
  4. 访问http://localhost:9527/payment/get/1

配置动态路由

默认情况Gateway会根据注册中心注册的服务列表，以注册中心上微服务名为路径创建动态路由进行转发，从而实现动态路由的功能

启动微服务

eureka7001、8001、8002

引入pom

  • spring-cloud-starter-netflix-eureka-client

配置yml

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
spring:
  application:
    name: cloud-gateway
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true # 开启从注册中心动态创建路由的功能，利用微服务名进行路由
      routes:
        - id: payment_routh #payment_route    # 路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
#          uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/p
            ayment/get/**         # 断言，路径相匹配的进行路由

        - id: payment_routh2 #payment_route    #路由的ID，没有固定规则但要求唯一，建议配合服务名
#          uri: http://localhost:8001          #匹配后提供服务的路由地址
          uri: lb://cloud-payment-service #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/lb/**         # 断言，路径相匹配的进行路由

注意：

uri的协议为lb，表示启用Gateway的负载均衡功能

lb://serviceName是SpringCloud Gateway在微服务中自动为我们创建的负载均衡uri

测试

访问：http://localhost:9527/payment/lb 8001/8002两个端口切换

常用Predicate

Route Predicate Factories

Filter

路由过滤器可用于修改进入的HTTP请求和返回的HTTP响应，路由过滤器只能指定路由进行使用。SpringCloud中内置了多种路由过滤器，都由GatewayFilter的工厂类产生

生命周期

pre和post

种类

GatewayFilter和GlobalFilter

常用的GatewayFilter

GatewayFilter Factories

自定义过滤器

自定义全局过滤器

1.实现接口GlobalFilter,Ordered

2.案例代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
@Component
public class MyLogGatewayFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        log.info("*******************来到全局日志过滤器 MyLogGatewayFilter " + new Date());
        String uname = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("uname");
        if (uname == null) {
            log.info("！！！！！用户名为空");
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.NOT_ACCEPTABLE);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }

        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}