1.Spring Cloud Gateway 简介

1.1 概述

Spring cloud gateway 是 spring 官方基于 Spring 5.0、Spring Boot2.0 和 Project Reactor 等技术开发的网关，Spring Cloud Gateway 旨在为微服务架构提供简单、有效和统一的 API 路由管理方式，Spring Cloud Gateway 作为 Spring Cloud 生态系统中的网关，目标是替代 Netflix Zuul，其不仅提供统一的路由方式，并且还基于 Filer 链的方式提供了网关基本的功能，例如：安全、监控/埋点、限流等。

1.2 核心概念

1.2.1 API 网关

API 网关出现的原因是微服务架构的出现，不同的微服务一般会有不同的网络地址，而外部客户端可能需要调用多个服务的接口才能完成一个业务需求，如果让客户端直接与各个微服务通信，会有以下的问题：

1.客户端会多次请求不同的微服务，增加了客户端的复杂性。

2.存在跨域请求，在一定场景下处理相对复杂。

3.认证复杂，每个服务都需要独立认证。

4.难以重构，随着项目的迭代，可能需要重新划分微服务。例如，可能将多个服务合并成一个或者将一个服务拆分成多个。如果客户端直接与微服务通信，那么重构将会很难实施。

5.某些微服务可能使用了防火墙 / 浏览器不友好的协议，直接访问会有一定的困难

以上这些问题可以借助 API 网关解决。API 网关是介于客户端和服务器端之间的中间层，所有的外部请求都会先经过 API 网关这一层。也就是说，API 的实现方面更多的考虑业务逻辑，而安全、性能、监控可以交由 API 网关来做，这样既提高业务灵活性又不缺安全性。

使用 API 网关后示意图：

使用 API 网关后的优点如下：

易于监控。可以在网关收集监控数据并将其推送到外部系统进行分析。
易于认证。可以在网关上进行认证，然后再将请求转发到后端的微服务，而无须在每个微服务中进行认证
统一接入。减少了客户端与各个微服务之间的交互次数。

1.2.2 路由

路由是网关最基础的部分，路由信息有一个 ID、一个目的 URL、一组断言和一组 Filter 组成。如果断言路由为真，则说明请求的 URL 和配置匹配。

1.2.3 过滤器

一个标准的 Spring webFilter。Spring cloud gateway 中的 filter 分为两种类型的 Filter，分别是 Gateway Filter 和 Global Filter。过滤器 Filter 将会对请求和响应进行修改处理。执行示意图如下：

如上图所示，Spring cloudGateway 发出请求。然后再由 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我们实际的服务执行业务逻辑，然后返回。

2 使用 Spring Cloud Gateway 实现路由功能

2.1入门案例

实现步骤是将gateway注册到注册中心,服务也要注册到注册中心

3 创建api-gateway模块（网关服务）

1、在infrastructure模块下创建api_gateway模块

2、在pom.xml引入依赖

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>com.atguigu</groupId>
        <artifactId>common_utils</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
    </dependency>
    <!--gson-->
    <dependency>
        <groupId>com.google.code.gson</groupId>
        <artifactId>gson</artifactId>
    </dependency>
    <!--服务调用-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

3、编写application.properties配置文件

# 服务端口
server.port=8222
# 服务名
spring.application.name=service-gateway
# nacos服务地址
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848
#使用服务发现路由
spring.cloud.gateway.discovery.locator.enabled=true
#服务路由名小写
#spring.cloud.gateway.discovery.locator.lower-case-service-id=true
#设置路由id
spring.cloud.gateway.routes[0].id=service-acl
#设置路由的uri
spring.cloud.gateway.routes[0].uri=lb://service-acl
#设置路由断言,代理servicerId为auth-service的/auth/路径
spring.cloud.gateway.routes[0].predicates= Path=/*/acl/**
#配置service-edu服务
spring.cloud.gateway.routes[1].id=service-edu
spring.cloud.gateway.routes[1].uri=lb://service-edu
spring.cloud.gateway.routes[1].predicates= Path=/eduservice/**
#配置service-ucenter服务
spring.cloud.gateway.routes[2].id=service-ucenter
spring.cloud.gateway.routes[2].uri=lb://service-ucenter
spring.cloud.gateway.routes[2].predicates= Path=/ucenterservice/**
#配置service-ucenter服务
spring.cloud.gateway.routes[3].id=service-cms
spring.cloud.gateway.routes[3].uri=lb://service-cms
spring.cloud.gateway.routes[3].predicates= Path=/cmsservice/**
spring.cloud.gateway.routes[4].id=service-msm
spring.cloud.gateway.routes[4].uri=lb://service-msm
spring.cloud.gateway.routes[4].predicates= Path=/edumsm/**
spring.cloud.gateway.routes[5].id=service-order
spring.cloud.gateway.routes[5].uri=lb://service-order
spring.cloud.gateway.routes[5].predicates= Path=/orderservice/**
spring.cloud.gateway.routes[6].id=service-order
spring.cloud.gateway.routes[6].uri=lb://service-order
spring.cloud.gateway.routes[6].predicates= Path=/orderservice/**
spring.cloud.gateway.routes[7].id=service-oss
spring.cloud.gateway.routes[7].uri=lb://service-oss
spring.cloud.gateway.routes[7].predicates= Path=/eduoss/**
spring.cloud.gateway.routes[8].id=service-statistic
spring.cloud.gateway.routes[8].uri=lb://service-statistic
spring.cloud.gateway.routes[8].predicates= Path=/staservice/**
spring.cloud.gateway.routes[9].id=service-vod
spring.cloud.gateway.routes[9].uri=lb://service-vod
spring.cloud.gateway.routes[9].predicates= Path=/eduvod/**
spring.cloud.gateway.routes[10].id=service-edu
spring.cloud.gateway.routes[10].uri=lb://service-edu
spring.cloud.gateway.routes[10].predicates= Path=/eduuser/**

yml文件：

server:
  port: 8222
spring:
  application:
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true
      routes:
      - id: SERVICE-ACL
        uri: lb://SERVICE-ACL
        predicates:
        - Path=/*/acl/** # 路径匹配
      - id: SERVICE-EDU
        uri: lb://SERVICE-EDU
        predicates:
        - Path=/eduservice/** # 路径匹配
      - id: SERVICE-UCENTER
        uri: lb://SERVICE-UCENTER
        predicates:
        - Path=/ucenter/** # 路径匹配
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848

4、编写启动类

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

4 网关相关配置

4.1、网关解决跨域问题

（1）创建配置类

@Configuration
public class CorsConfig {
    @Bean
    public CorsWebFilter corsFilter() {
        CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();
        config.addAllowedMethod("*");
        config.addAllowedOrigin("*");
        config.addAllowedHeader("*");
        UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource(new PathPatternParser());
        source.registerCorsConfiguration("/**", config);
        return new CorsWebFilter(source);
    }
}

4.2、全局Filter，统一处理会员登录与外部不允许访问的服务

import com.google.gson.JsonObject;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.io.buffer.DataBuffer;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.AntPathMatcher;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.List;
/**
 * <p>
 * 全局Filter，统一处理会员登录与外部不允许访问的服务
 * </p>
 */
@Component
public class AuthGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    private AntPathMatcher antPathMatcher = new AntPathMatcher();
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        String path = request.getURI().getPath();
        //谷粒学院api接口，校验用户必须登录
        if(antPathMatcher.match("/api/**/auth/**", path)) {
            List<String> tokenList = request.getHeaders().get("token");
            if(null == tokenList) {
                ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
                return out(response);
            } else {
//                Boolean isCheck = JwtUtils.checkToken(tokenList.get(0));
//                if(!isCheck) {
                    ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
                    return out(response);
//                }
            }
        }
        //内部服务接口，不允许外部访问
        if(antPathMatcher.match("/**/inner/**", path)) {
            ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
            return out(response);
        }
        return chain.filter(exchange);
    }
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
    private Mono<Void> out(ServerHttpResponse response) {
        JsonObject message = new JsonObject();
        message.addProperty("success", false);
        message.addProperty("code", 28004);
        message.addProperty("data", "鉴权失败");
        byte[] bits = message.toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        DataBuffer buffer = response.bufferFactory().wrap(bits);
        //response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
        //指定编码，否则在浏览器中会中文乱码
        response.getHeaders().add("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8");
        return response.writeWith(Mono.just(buffer));
    }
}

4.3、自定义异常处理

服务网关调用服务时可能会有一些异常或服务不可用，它返回错误信息不友好，需要我们覆盖处理

ErrorHandlerConfig：

import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.ResourceProperties;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.ServerProperties;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.boot.web.reactive.error.ErrorAttributes;
import org.springframework.boot.web.reactive.error.ErrorWebExceptionHandler;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.http.codec.ServerCodecConfigurer;
import org.springframework.web.reactive.result.view.ViewResolver;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * 覆盖默认的异常处理
 *
 */
@Configuration
@EnableConfigurationProperties({ServerProperties.class, ResourceProperties.class})
public class ErrorHandlerConfig {
    private final ServerProperties serverProperties;
    private final ApplicationContext applicationContext;
    private final ResourceProperties resourceProperties;
    private final List<ViewResolver> viewResolvers;
    private final ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer;
    public ErrorHandlerConfig(ServerProperties serverProperties,
                                     ResourceProperties resourceProperties,
                                     ObjectProvider<List<ViewResolver>> viewResolversProvider,
                                        ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer,
                                     ApplicationContext applicationContext) {
        this.serverProperties = serverProperties;
        this.applicationContext = applicationContext;
        this.resourceProperties = resourceProperties;
        this.viewResolvers = viewResolversProvider.getIfAvailable(Collections::emptyList);
        this.serverCodecConfigurer = serverCodecConfigurer;
    }
    @Bean
    @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    public ErrorWebExceptionHandler errorWebExceptionHandler(ErrorAttributes errorAttributes) {
        JsonExceptionHandler exceptionHandler = new JsonExceptionHandler(
                errorAttributes,
                this.resourceProperties,
                this.serverProperties.getError(),
                this.applicationContext);
        exceptionHandler.setViewResolvers(this.viewResolvers);
        exceptionHandler.setMessageWriters(this.serverCodecConfigurer.getWriters());
        exceptionHandler.setMessageReaders(this.serverCodecConfigurer.getReaders());
        return exceptionHandler;
    }
}

JsonExceptionHandler：

import org.springframework.boot.autoconfigure.web.ErrorProperties;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.ResourceProperties;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.error.DefaultErrorWebExceptionHandler;
import org.springframework.boot.web.reactive.error.ErrorAttributes;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.reactive.function.server.*;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * 自定义异常处理
 *
 * <p>异常时用JSON代替HTML异常信息<p>
 *
 */
public class JsonExceptionHandler extends DefaultErrorWebExceptionHandler {
    public JsonExceptionHandler(ErrorAttributes errorAttributes, ResourceProperties resourceProperties,
                                ErrorProperties errorProperties, ApplicationContext applicationContext) {
        super(errorAttributes, resourceProperties, errorProperties, applicationContext);
    }
    /**
     * 获取异常属性
     */
    @Override
    protected Map<String, Object> getErrorAttributes(ServerRequest request, boolean includeStackTrace) {
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("success", false);
        map.put("code", 20005);
        map.put("message", "网关失败");
        map.put("data", null);
        return map;
    }
    /**
     * 指定响应处理方法为JSON处理的方法
     * @param errorAttributes
     */
    @Override
    protected RouterFunction<ServerResponse> getRoutingFunction(ErrorAttributes errorAttributes) {
        return RouterFunctions.route(RequestPredicates.all(), this::renderErrorResponse);
    }
    /**
     * 根据code获取对应的HttpStatus
     * @param errorAttributes
     */
    @Override
    protected HttpStatus getHttpStatus(Map<String, Object> errorAttributes) {
        return HttpStatus.OK;
    }
}

SpringCloud Gateway网关