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08-Gateway服务网关

2022-07-12 19:04:55 作者：互联网

三、Gateway服务网关

3.1、网关的意义

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，如下所示
- 请求路由
- 权限控制
- 限流
网关的架构图如下所示
- 微服务之间通过Feign来访问，外部的访问直接访问微服务不安全，需要通过网关来控制
权限控制
- 网关作为微服务的入口，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。当然路由的目标有多个实例的时候，还需要做负载均衡，用于选中哪个实例
限流
- 类似于节假日的公园等场所限流。当请求流量过高的时候，在网关中按照下游的微服务能够接受的速度来放行请求，避免服务压力过大，对微服务起到保护作用
在SpringCloud中网关的实现包括两种
- ①、gateway
- ②、zuul
Zuul是基于Servlet实现的，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

3.2、Gateway快速入门

3.2.1、创建gateway服务，引入依赖

创建服务

引入依赖

    <dependencies>
        <!--gateway-->
        <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-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
            <version>2.1.0.RELEASE</version>
        </dependency>
    </dependencies>

3.2.2、编写启动类

启动类内容如下所示

package cn.coolman.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);
    }
}

3.2.3、编写基础配置和路由规则

创建application.yml文件，内容如下

server:
  port: 10010
spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: userservicegateway    # 一个路由的id,可以是随意的
          uri: lb://userservice   # 使用负载均衡,把请求转发到userservice这个微服务里面
          predicates:
            - Path=/user/**   # 断言(如果用户访问的路径是: /user/下面的任意路径,就把这个请求路由到lb://userservice这个微服务里面

        - id: orderservicegateway   # 一个路由的id,可以是随意的
          uri: lb://orderservice
          predicates:
            - Path=/order/**    # 断言
    nacos:
      discovery:
        # 这里的nacos配置，本次使用的是单机nacos，没有使用nacos集群，如果使用的是nacos集群，那么这里的nacos地址就应该写nginx的地址（因为nacos集群是靠nginx负载均衡实现的请求转发）
        server-addr: localhost:8848
        namespace: 88335441-8805-441a-9964-3628d17634ac   # 保证该微服务与其他微服务处于同一个命名空间

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LoadBalance负载均衡的缩写，根据服务名拉取服务列表，实现负载均衡。（PS：Path后面是等于，不是冒号，这只是一个字符串）
routes对应的是一个List集合，每个元素是RouteDefinition

3.2.4、测试

启动网关后
- 访问浏览器：http://localhost:10010/user/1
  - 该请求符合/user/**，请求转发到uri：http://userservice/user/1，得到了如下结果
- 访问浏览器：http://localhost:10010/order/101
  - 该请求符合/order/**，请求转发到uri：http://orderservice/order/101，得到如下结果

3.2.5、网关路由的流程图

整个访问的流程如下所示
上图是单机nacos的访问流程图，如果是nacos集群，那么在服务注册和发现步骤是还需要一层Nignx实现nacos节点的负载均衡

3.2.6、小结

网关搭建的步骤
- 1）创建项目，引入nacos服务发现和gateway依赖
- 2）配置application.yml，包括服务端口号，应用名称，nacos地址，路由
- 3）创建启动类
路由配置包括哪些内容
- 1）路由id：路由的唯一标识
- 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

3.3、断言工厂

3.3.1、断言工厂介绍

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=/usr/**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还有很多个，如下所示

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/Shanghai]
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	- Cookie=chocolate, ch.p
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/** 多个路径之间使用逗号分隔通过大括号获取路径的{参数}信息
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

3.3.2、断言工厂的示例

官网介绍
- https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/2.2.9.RELEASE/reference/html/#the-after-route-predicate-factory

①、在某个时间点之后才能访问

predicates:
  - After=2030-01-20T17:42:47.789-07:00[Asia/Shanghai]

如果某个请求无法路由，就回出现404错误

②、在某个时间点之前才能访问

predicates:
  - Before=2030-01-20T17:42:47.789-07:00[Asia/Shanghai]

一般情况下，Path这种路由工程是最常用的

3.4、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，其架构如下图所示

3.4.1、路由过滤器的种类

Spring提供了31中不同的路由过滤器工厂，例如：

名称	说明
AddRequestHeader	给当前请求添加一个请求头
RemoveRequestHeader	移除请求中的一个请求头
AddResponseHeader	给响应结果中添加一个响应头
RemoveResponseHeader	给响应结果中移除一个响应头
RequestRateLimiter	限制请求的流量

3.4.2、请求头过滤器

官网文档
- https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/2.2.9.RELEASE/reference/html/#the-addrequestheader-gatewayfilter-factory
以AddRequestHeader为例
- 需求：给所有进入userservice的请求添加一个请求头Truth=coolman is so freaking awesome !!!

1）修改gateway服务的application文件，添加路由过滤器

PS：键和值使用逗号分割，而不是等于号

    gateway:
      routes:
        - id: userservicegateway    # 一个路由的id,可以是随意的
          uri: lb://userservice   # 使用负载均衡,把请求转发到userservice这个微服务里面
          predicates:
            - Path=/user/**   # 断言(如果用户访问的路径是: /user/下面的任意路径,就把这个请求路由到lb://userservice这个微服务里面
          filters:
            - AddRequestHeader=Truth,coolman is so freaking awesome !!!

        - id: orderservicegateway   # 一个路由的id,可以是随意的
          uri: lb://orderservice
          predicates:
            - Path=/order/**    # 断言

当前过滤器卸载userservice路由下，因此仅仅对访问userservice的请求有效

2）在userservice这个微服务中使用@RequestHeader注解在方法中获取名为Truth的请求头，为了避免没有这个请求头而报错，将它的required设置为false
- ```
    @GetMapping("/header")
    public String getHeader(@RequestHeader(name = "Truth", required = false) String truth) {
        return truth;
    }
```
3）重启userservice和gateway两个微服务，在浏览器上查看结果

3.4.3、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道default-filters下，修改gateway服务的application.yml文件

1）把上面的局部过滤器注释或者去掉
2）配置与routes在同一个级别

3）进行以下配置

    gateway:
      routes:
        - id: userservicegateway    # 一个路由的id,可以是随意的
          uri: lb://userservice   # 使用负载均衡,把请求转发到userservice这个微服务里面
          predicates:
            - Path=/user/**   # 断言(如果用户访问的路径是: /user/下面的任意路径,就把这个请求路由到lb://userservice这个微服务里面
#          filters:
#            - AddRequestHeader=Truth,coolman is so freaking awesome !!!

        - id: orderservicegateway   # 一个路由的id,可以是随意的
          uri: lb://orderservice
          predicates:
            - Path=/order/**    # 断言
      default-filters:
        - AddRequestHeader=Truth,coolman is so freaking awesome !!!

4）order-service中的controller也添加getHeader方法，使用@RequestHeader注解

    @GetMapping("/header")
    public String getHeader(@RequestHeader(name = "Truth", required = false) String truth) {
        return truth;
    }

5）浏览器访问
- 运行效果是一样的，如下所示

3.4.4、小结

过滤器的作用
- ①、对路由的请求或者响应做加工处理，比如添加请求头
- ②、配置在路由下的过滤器支队当前路由的请求生效
- ③、defaultFilters的作用是什么
  - 对所有都生效的过滤器

3.5、全局过滤器

上一节学习的过滤器，网关提供了31中，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

3.5.1、全局过滤器的作用

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Global接口，Spring中定义的接口代码如下所示

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);
}

在filter中编写自定义逻辑，可以实现下列功能
- ①、登录状态判断
- ②、权限校验
- ③、请求限流
- ...

3.5.2、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
- 参数中是否由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中的cn.coolman.gateway.filters包下定义一个过滤器

1）编写一个类实现GlobalFilter接口，重写filter方法
2）使用@Order注解指定执行顺序，值越小，越先执行
3）使用@Component将过滤器对象放到Spring容器中
- ①、获取请求对象
- ②、获取响应对象
- ③、获取所有的请求参数，封装成键和值
- ④、获取第一个匹配的键
- ⑤、如果等于admin，则放行，返回消息处理完毕
- ⑥、否则设置状态码为未登录，返回消息处理完毕

package cn.coolman.gateway.filter.custom;

import cn.coolman.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.core.annotation.Order;
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.util.MultiValueMap;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;


@Order(-1)
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1. 获取请求对象
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();

        // 2. 获取响应对象
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();

        // 3. 获取所有的请求参数,封装成键和值
        MultiValueMap<String, String> params = request.getQueryParams();

        // 4. 获取第一个匹配的键
        String authorization = params.getFirst("authorization");

        // 5. 如果等于admin,则放行
        if ("admin".equals(authorization)) {
            // 方法的返回值表示消息处理完毕
            return chain.filter(exchange);
        } else {
            // 6. 否则设置状态码未登录
            response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return response.setComplete();
        }
    }
}

测试

1）重启网关服务
2）直接访问userservice的数据，会出现401错误，如下图所示
3）请求参数如果带一个authorization=admin，则可以正常访问

3.5.3、过滤器执行顺序

过滤器的分类

请求进入网关回碰到三类过滤器：DefaultFilter、路由过滤器、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，如下所示

排序的规则

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，执行顺序就越靠前
- 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（局部）和DefaultFilter（全局），它的执行顺序默认是按照声明顺序从1递增
- 执行顺序：defaultFilter > 路由过滤器（局部）> GlobalFilter的顺序执行

3.6、跨域问题

3.6.1、跨域问题的概念

跨域概念
- 域名不一致就是跨域，主要包括以下几种类型
- 域名不同
  - www.taobao.com 和 www.jd.com
- 端口不同
  - localhost:8080和localhost:8081
- 协议不同
  - https://localhost:8080和http://localhost:8080
跨域问题
- 浏览器禁止请求的发起者与服务器发生跨域的Ajax请求，请求被浏览器拦截的问题

3.6.2、模拟跨域问题

①、创建一个新的Java Web工程

②、自定义一个带有ajax请求的web页面，复制到webapp目录下

pre标签里面的内容可以自定义，作用是当页面加载成功后才正常显示

③、部署到Tomcat服务器中，启动并访问，指定端口为8090

④、可以在浏览器控制台看到下面的错误

3.6.3、解决跨域问题

①、参数说明

因为所有的微服务都要经过网关，所有不需要每个微服务都去处理，在网关中处理就可以
CORS方案是浏览器想服务器询问是否允许本次请求跨域，这次询问是options请求，所以要让options请求通过
但是如果每次跨域请求都询问，则会导致性能下降；于是设置一个有效期，在有效期内的请求不再询问，而是直接允许跨域请求

②、添加配置

在gateway服务的application.yml文件中，gateway的下一级中，添加如下配置

      # 全局的跨域处理
      globalcors: 
        add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
        corsConfigurations:
          '[/**]':   # 哪些访问地址做跨域处理
            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

③、查看结果

配置完成以后，重启服务器，查看浏览器的控制台

标签：网关,请求,08,gateway,过滤器,userservice,Gateway,路由
来源： https://www.cnblogs.com/OnlyOnYourself-lzw/p/16458209.html