一. 網(wǎng)關(guān)的作用及背景

1.API網(wǎng)關(guān)的作用

• 請(qǐng)求路由

在我們的系統(tǒng)中由于同一個(gè)接口新老兩套系統(tǒng)都在使用，我們需要根據(jù)請(qǐng)求上下文將請(qǐng)求路由到對(duì)應(yīng)的接口。

• 統(tǒng)一鑒權(quán)

對(duì)于鑒權(quán)操作不涉及到業(yè)務(wù)邏輯，那么可以在網(wǎng)關(guān)層進(jìn)行處理，不用下層到業(yè)務(wù)邏輯。

• 統(tǒng)一監(jiān)控

由于網(wǎng)關(guān)是外部服務(wù)的入口，所以我們可以在這里監(jiān)控我們想要的數(shù)據(jù)，比如入?yún)⒊鰠?#xff0c;鏈路時(shí)間。

• 流量控制，熔斷降級(jí)

對(duì)于流量控制，熔斷降級(jí)非業(yè)務(wù)邏輯可以統(tǒng)一放到網(wǎng)關(guān)層。

2.GateWay產(chǎn)生的背景

Cloud全家桶中有個(gè)很重要的組件就是網(wǎng)關(guān)，在1.x版本中都是采用的Zuul網(wǎng)關(guān)； 但在2.x版本中，zuul的升級(jí)一直跳票，SpringCloud最后自己研發(fā)了一個(gè)網(wǎng)關(guān)替代Zuul， 那就是SpringCloud Gateway一句話：gateway是原zuul1.x版的替代 。SpringCloud Gateway 是 Spring Cloud 的一個(gè)全新項(xiàng)目，基于 Spring 5.0+Spring Boot 2.0 和 Project Reactor 等技術(shù)開發(fā)的網(wǎng)關(guān)，它旨在為微服務(wù)架構(gòu)提供一種簡(jiǎn)單有效的統(tǒng)一的 API 路由管理方式。 為了提升網(wǎng)關(guān)的性能，SpringCloud Gateway是基于WebFlux框架實(shí)現(xiàn)的，而WebFlux框架底層則使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty。  zuul是基于Servlet的實(shí)現(xiàn)，屬于阻塞式編程。而SpringCloudGateway則是基于Spring5中提供的WebFlux，屬于響應(yīng)式編程的實(shí)現(xiàn)，具備更好的性能 

二.GateWay配置介紹

1.GateWay三大概念

• Route（路由）：路由是構(gòu)建網(wǎng)關(guān)的基本模塊，它由 ID、目標(biāo) URI、一系列的斷言和過(guò)濾器組成，如果斷言為 true 則匹配該路由
• Predicate（斷言）：參考的是 Java8 中的 java.util.function.Predicate。開發(fā)人員可以匹配 HTTP 請(qǐng)求中的所有內(nèi)容（例如請(qǐng)求頭或請(qǐng)求參數(shù)），如果請(qǐng)求與斷言相匹配則進(jìn)行路由
• Filter（過(guò)濾）：指的是 Spring 框架中 GatewayFilter 的實(shí)例，使用過(guò)濾器，可以在請(qǐng)求被路由之前或之后對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行修改。

spring:cloud:gateway:discovery:locator:enabled: true #開啟從注冊(cè)中心動(dòng)態(tài)創(chuàng)建路由的功能，利用微服務(wù)名進(jìn)行路由routes:- id: service-provider # 路由標(biāo)示，必須唯一uri: lb://SERVICE-PROVIDER # 路由的目標(biāo)地址；動(dòng)態(tài)路由使用，lb://微服務(wù)名predicates:  # 路由斷言，判斷請(qǐng)求是否符合規(guī)則- Path=/provider/**  # 路徑斷言，判斷路徑是否是以/provider開頭，如果是則符合- id: service-consumeruri: lb://SERVICE-CONSUMERpredicates:- Path=/consumer/**

1.1 Route（路由）

gateway 中可以配置多個(gè) Route。一個(gè) Route 由路由 id，轉(zhuǎn)發(fā)的 uri，多個(gè) Predicates 以及多個(gè) Filters 構(gòu)成。處理請(qǐng)求時(shí)會(huì)按優(yōu)先級(jí)排序，找到第一個(gè)滿足所有 Predicates 的 Route。

1.2 Predicate（斷言）

Gateway中predicates配置除了Path斷言工廠，還有十幾個(gè):

名稱	說(shuō)明	示例
After	是某個(gè)時(shí)間點(diǎn)后的請(qǐng)求	– After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Before	是某個(gè)時(shí)間點(diǎn)之前的請(qǐng)求	– Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
Between	是某兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之前的請(qǐng)求	– Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Cookie	請(qǐng)求必須包含某些cookie	– Cookie=chocolate, ch.p
Header	請(qǐng)求必須包含某些header	– Header=X-Request-Id, \d+
Host	請(qǐng)求必須是訪問(wèn)某個(gè)host（域名）	– Host=.somehost.org,.anotherhost.org
Method	請(qǐng)求方式必須是指定方式	– Method=GET,POST
Path	請(qǐng)求路徑必須符合指定規(guī)則	– Path=/red/{segment},/blue/**
Query	請(qǐng)求參數(shù)必須包含指定參數(shù)	– Query=name, Jack或者- Query=name
RemoteAddr	請(qǐng)求者的ip必須是指定范圍	– RemoteAddr=192.168.1.1/24
Weight	權(quán)重處理

1.3 Filter（過(guò)濾）

gateway提供了31種不同的內(nèi)置路由過(guò)濾器工廠。常用的如：

名稱	說(shuō)明
AddRequestHeader	給當(dāng)前請(qǐng)求添加一個(gè)請(qǐng)求頭
RemoveRequestHeader	移除請(qǐng)求中的一個(gè)請(qǐng)求頭
AddResponseHeader	給響應(yīng)結(jié)果中添加一個(gè)響應(yīng)頭
RemoveResponseHeader	從響應(yīng)結(jié)果中移除有一個(gè)響應(yīng)頭
RequestRateLimiter	限制請(qǐng)求的流量

1.2.1 添加過(guò)濾器

spring:cloud:gateway:discovery:locator:enabled: true #開啟從注冊(cè)中心動(dòng)態(tài)創(chuàng)建路由的功能，利用微服務(wù)名進(jìn)行路由routes:- id: service-provider # 路由標(biāo)示，必須唯一uri: lb://SERVICE-PROVIDER # 路由的目標(biāo)地址；動(dòng)態(tài)路由使用，lb://微服務(wù)名predicates:  # 路由斷言，判斷請(qǐng)求是否符合規(guī)則- Path=/provider/**  # 路徑斷言，判斷路徑是否是以/provider開頭，如果是則符合- id: service-consumeruri: lb://SERVICE-CONSUMERpredicates:- Path=/consumer/**filters: # 針對(duì)某個(gè)服務(wù)添加過(guò)濾器- AddRequestHeader=name,zhangsan default-filters: # 全局過(guò)濾器給請(qǐng)求添加請(qǐng)求頭信息- AddRequestHeader=name,zhangsan - AddRequestHeader=age,10

1.2.2 自定義全局過(guò)濾器（鑒權(quán)）

1.2.3 gateway中過(guò)濾器的執(zhí)行順序

• 每一個(gè)過(guò)濾器都必須指定一個(gè)int類型的order值，order值越小，優(yōu)先級(jí)越高，執(zhí)行順序越靠前。
• GlobalFilter通過(guò)實(shí)現(xiàn)Ordered接口，或者添加@Order注解來(lái)指定order值，由我們自己指定
• 路由過(guò)濾器和defaultFilter的order由gateway指定，默認(rèn)是按照聲明順序從1遞增。
• 當(dāng)過(guò)濾器的order值一樣時(shí)，會(huì)按照 defaultFilter > 路由過(guò)濾器 > GlobalFilter的順序執(zhí)行。

三.GateWay工作原理

1.GateWay架構(gòu)原理

1.拉取注冊(cè)中心的服務(wù)列表

2.獲取請(qǐng)求地址，根據(jù)routes路由規(guī)則判斷匹配所拉取的服務(wù)列表

3.路由規(guī)則匹配上了某個(gè)服務(wù)列表中的服務(wù)，負(fù)載均衡轉(zhuǎn)發(fā)個(gè)對(duì)應(yīng)的服務(wù)

2.GateWay的內(nèi)部流程

1）服務(wù)啟動(dòng)時(shí)：

1.服務(wù)啟動(dòng)時(shí)，加載配置文件中的路由配置

2.將路由配置轉(zhuǎn)化為RouteDefinition (封裝gateway路由屬性信息的bean，即Route的bean定義)

3.RouteLocator讀取RouteDefinition并將RouteDefinition 轉(zhuǎn)換成Route對(duì)象（ Route對(duì)象中定義并實(shí)例化了路由斷言、過(guò)濾器、路由地址及路由優(yōu)先級(jí)等信息 ），并提供了獲取Route對(duì)象的方法

2）客戶端請(qǐng)求到達(dá)時(shí)：

1.Netty Server監(jiān)聽到客戶端請(qǐng)求，通過(guò)所有路由的路由斷言，看是否匹配上路由

2.匹配上路由，封裝具體路由的Handler（將路由的一些信息封裝到ServerWebExchange對(duì)象中），并將對(duì)應(yīng)的過(guò)濾器鏈加入到Handler中

3.拿到具體路由的執(zhí)行Handler后，執(zhí)行過(guò)濾器鏈，并通過(guò)路由信息轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求到對(duì)應(yīng)的服務(wù)

RoutePredicateHandlerMapping的執(zhí)行順序通過(guò)路由定位器獲取全部路由（RouteLocator）
通過(guò)路由的謂語(yǔ)（Predicate）過(guò)濾掉不可用的路由信息
查找到路由信息后將路由信息設(shè)置當(dāng)上下文環(huán)境中（GATEWAY_ROUTE_ATTR）
返回gatway自定的webhandler（FilteringWebHandler）