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SpringCloud之Nacos配置管理、Feign、Gateway服务网关(三)

简介: SpringCloud之Nacos配置管理、Feign、Gateway服务网关(三)
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3.Gateway服务网关


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。


3.1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:微信图片_20220529140022.png

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。


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。


3.2gateway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


3.2.1创建gateway服务 引入依赖


创建服务:微信图片_20220529140746.png

引入依赖:

<!--网关-->
<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>

3.2.2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);
    }
}

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 # 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

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。


3.2.4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:

微信图片_20220529141114.png

3.2.5网关路由的流程图


整个访问的流程如下:微信图片_20220529141122.png

总结:


网关搭建步骤:


创建项目,引入nacos服务发现和gateway依赖


配置application.yml,包括服务基本信息、nacos地址、路由


路由配置包括:


路由id:路由的唯一标示


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


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


接下来,就重点来学习路由断言和路由过滤器的详细知识


3.3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:image.png

3.4.1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的请求添加一个请求头: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。


3.4.2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! 

3.4.3总结


过滤器的作用是什么?


① 对路由的请求或响应做加工处理,比如添加请求头


② 配置在路由下的过滤器只对当前路由的请求生效


defaultFilters的作用是什么?


① 对所有路由都生效的过滤器


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。


3.5.1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);
}

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


3.5.1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,


  • 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中定义一个过滤器:

package cn.itcast.gateway.filters;
 
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.stereotype.Component;
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.获取请求参数
        MultiValueMap<String, String> params = exchange.getRequest().getQueryParams();
        // 2.获取authorization参数
        String auth = params.getFirst("authorization");
        // 3.校验
        if ("admin".equals(auth)) {
            // 放行
            return chain.filter(exchange);
        }
        // 4.拦截
        // 4.1.禁止访问,设置状态码
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);
        // 4.2.结束处理
        return exchange.getResponse().setComplete();
    }
}

3.5.2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:微信图片_20220529141827.png

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


3.6跨域问题


3.6.1什么是跨域问题


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localhost8081


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跨域资源共享 CORS 详解 - 阮一峰的网络日志


3.6.2模拟跨域问题


找到课前资料的页面文件:微信图片_20220529142033.png

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:微信图片_20220529142038.png


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


3.6.3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


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