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门神，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。(这里的负载均衡与Ribbon的负载均衡不太一样。Gateway的负载均衡是客户端与微服务之间的，而Ribbon的负载均衡是微服务与微服务之间的)

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。

gateway快速入门

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. 编写启动类
3. 编写基础配置和路由规则
4. 启动网关服务进行测试

创建gateway服务，引入依赖

创建服务：

引入依赖：

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

网关自己也属于一个微服务，所以也要注册进necos

编写启动类

package cn.itcast.gateway;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class GatewayApplication {

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

编写基础配置和路由规则

创建application.yml文件，内容如下：

server:
  port: 10010 # 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 http就是固定地址
          uri: lb://userservice # 路由的目标地址 lb就是负载均衡，后面跟服务名称
          predicates: # 路由断言，也就是判断请求是否符合路由规则的条件
            - Path=/user/** # 这个是按照路径匹配，只要以/user/开头就符合要求

注册服务的部分我们略过往下看。gateway.routes用来设置网关的路由配置。它可以接收一个数组，我们这里只配置了一个路由元素：

• id：每个路由规则都要有一个id，确保不重复即可
• uri：代表路由的目标地址，注释那种写法是向一个具体的IP和端口路由，也就是把路由地址直接写死，将来直接往这个地址去发，我们一般不使用这种。而下面那种写法，lb是loadbalance的缩写，也就是负载均衡，它在做路由的时候会先去注册中心拉取对应的服务列表，然后再去做负载均衡，实现请求路由。
• predicates：表示路由断言，它也可以接收一个列表，它决定哪些请求需要被路由
  • Path：表示按照路径匹配
  • 断言：编程术语，表示为一些布尔表达，说白了就是表示一种判断。

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。

本例中，我们将 /user/**开头的请求，代理到lb://userservice，lb是负载均衡，根据服务名拉取服务列表，实现负载均衡。

重启测试

重启网关，访问http://localhost:10010/user/1时，符合/user/**规则，请求转发到uri：http://userservice/user/1，得到了结果：

网关路由的流程图

整个访问的流程如下：

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

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:

具体示例可以在官网寻找

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。例如：

请求头过滤器

下面我们以AddRequestHeader 为例来讲解。

需求：给所有进入userservice的请求头中添加一个请求字段：Truth=itcast is freaking awesome!

只需要修改gateway服务的application.yml文件，添加路由过滤即可：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service 
        uri: lb://userservice 
        predicates: 
        - Path=/user/** 
        filters: # 过滤器
        - AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome! # 添加请求头

当前过滤器写在userservice路由下，因此仅仅对访问userservice的请求有效。

不要在网关页面打开开发者工具看请求头来验证，因为它是给所有进入userservice的请求添加请求头，而不是将发给网关的请求添加请求头。
我们可以通过如下方法进行验证：

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：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service 
        uri: lb://userservice 
        predicates: 
        - Path=/user/**
      default-filters: # 默认过滤项
      - AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome! 

总结

过滤器的作用是什么？

• 对路由的请求或响应做加工处理，比如添加请求头

• 配置在路由下的过滤器只对当前路由的请求生效

defaultFilters的作用是什么？

• 对所有路由都生效的过滤器

全局过滤器

我们前面说的过滤器，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。

public interface GlobalFilter {
    /**
     *  处理当前请求，有必要的话通过{@link GatewayFilterChain}将请求交给下一个过滤器处理
     *
     * @param exchange 请求上下文，里面可以获取Request、Response等信息
     * @param chain 用来把请求委托给下一个过滤器 
     * @return {@code Mono<Void>} 返回标示当前过滤器业务结束
     */
    Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
}

参数解释：

• exchange表示请求上下文，并且从你请求进入网关开始，一直到结束为止，整个流程中都可以共享exchange对象。从这个对象当中我们可以拿到请求相关的信息、响应相关的信息，甚至往里面存东西取东西都可以。
• chain表示过滤器链，它的作用就是放行，也就是这里的逻辑处理完了，调用这个过滤器链，让请求继续往后走。

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字段

• authorization参数值是否为admin

如果同时满足则放行，否则拦截

实现代码如下：

在gateway中定义一个过滤器：

@Component
@Order(-1)
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {

    /**
     * 实现登录拦截的功能，满足以下两个条件即可放行：
     * 参数中是否有authorization，
     * authorization参数值是否为admin
     * @param exchange
     * @param chain
     * @return
     */
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        //首先拿到请求头中的字段
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        String authorization = request.getQueryParams().getFirst("authorization");
        if ("admin".equals(authorization)){
            //符合要求，放行
            return chain.filter(exchange);
        }
        //不符合要求，先设置状态码，然后拦截请求
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
        response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
        return response.setComplete();
    }
}

注意：

• getFirst表示取出第一个符合要求的请求头，如果使用params.get表示取出所有符合要求的请求头。
• chain.filter(exchange)：chain只有这一个api表示放行，并且把上下文继续传递下去，其返回值类型为Mono<Void>
• 我们拦截请求使用getResponse().setComplete()就行，不过为了给用户更好的体验，我们一般会设置状态码。
• 一定要设置全局过滤器的优先级

这里除了可以使用@Order注解来设置优先级之外，我们还可以实现Ordered接口中的getOrder()方法来设置优先级。

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。

详细内容，可以查看源码：

org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionRouteLocator#getFilters()方法是先加载defaultFilters，然后再加载某个route的filters，然后合并。

org.springframework.cloud.gateway.handler.FilteringWebHandler#handle()方法会加载全局过滤器，与前面的过滤器合并后根据order排序，组织过滤器链

跨域问题

什么是跨域问题

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localhost:8081

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

解决方案：CORS，这个以前应该学习过，这里不再赘述了。

不知道的小伙伴可以查看https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/cors.html

模拟跨域问题

将含有跨域问题的网页放入tomcat或者nginx这样的web服务器中，启动并访问。

可以在浏览器控制台看到下面的错误：

从localhost:8090访问localhost:10010，端口不同，显然是跨域的请求。

解决跨域问题

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cookie
            maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期

注意：

• add-to-simple-url-handler-mapping：我们的Ajax采用的是CORS方案，也就是浏览器去问服务器是否可以跨域，这种询问它的请求方式就是options，默认情况下这种请求是会被网关拦截的，而这个配置就是让网关不拦截这种请求。
• maxAge：CORS方案的这种询问机制如果非常的频繁，那么就会影响到性能，对服务器的压力会增加。为了减少这种性能的损耗，我们可以给跨域请求设置有效期，有效期范围内，浏览器将不再发起询问直接放行。
• '[/**]'：这一部分表示拦截所有请求。