SpringCloud-Gateway网关的使用

本文介绍如何在 SpringCloud 项目中引入 Gateway 网关并完成网关服务的调用。Gateway 网关是一个在微服务架构中起到入口和路由控制的关键组件。它负责处理客户端请求，进行路由决策，并将请求转发到相应的微服务。Gateway 网关还可以实现负载均衡、安全认证、日志记录等功能，集中管理服务间的通信，提升整体系统的可维护性和安全性。通过 Gateway 网关，可以实现统一的访问点，简化客户端与后端微服务之间的交互，同时也能够更灵活地进行流量控制和监控。

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一、Gateway网关介绍

Gateway 网关是一个基于 Spring Cloud 的 API 网关服务，它提供了路由、过滤、监控、日志等功能，用于统一管理和转发微服务的请求流量。作为微服务架构中的入口点，Gateway 网关可以实现负载均衡、安全认证、请求转发等功能，提高了系统的安全性、可用性和可维护性。

网关的作用：

• 对用户请求做身份认证、权限校验
• 将用户请求路由到微服务，并实现负载均衡
• 对用户请求做限流

含 Gateway 网关项目结构示意图：

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二、搭建Gateway网关

搭建Gateway网关需要以下步骤：

1、创建Gateway模块

我们需要的开发环境中创建一个新的Spring Boot项目。
不会创建的可以参考我之前的文章：SpringCloud-创建多模块项目

在SpringCloud项目上我们创建Gateway模块，我命名为 springcloud-gateway。

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2、引入SpringCloud-Gateway依赖

在 springcloud-gateway 项目的 pom.xml 文件中引入 Spring Cloud Gateway 的依赖。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>

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3、配置路由规则

编辑 applicatin.yml，配置 Gateway 网关的路由规则，包括定义路由路径、目标服务等信息。

server:
  port: 8090
spring:
  application:
    name: springcloud-gateway
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
    gateway:
      discovery:
          locator:
              enabled: true # 开启自动路由
      routes: # 网关路由配置
        - id: gateway-service # 路由id，自定义，唯一
          uri: lb://target # 路由的目标地址，lb表示负载均衡
          predicates: # 路由断言，判断请求是否符合路由规则
            - Path=/gateway/** # 要求请求路径以/user/开头，否则404
          filters:
            - StripPrefix=1 # 转发请求时uri过滤掉/gateway

我们添加了动态路由，这里的动态路由属性可以自动让网关的转发请求负载均衡。

这里我们用到了一个 Path 断言，要求请求路径以 /user/ 开头，否则请求会返回404 (未找到服务) 。这里我们还用到了一个过滤器，让网关转发请求时，去掉前缀 /gateway。断言工厂和过滤器的概念我们在下文进行详细讲解。

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4、添加断言

在Spring Cloud Gateway中，断言（Predicate）用于定义请求匹配的条件，从而决定是否应用某个过滤器链。以下是一些常见的Gateway断言种类和相应的示例：

下面来举个例子：

server:
  port: 8090
spring:
  application:
    name: springcloud-gateway
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
    gateway:
      discovery:
          locator:
              enabled: true # 开启自动路由
      routes:
        - id: gateway-service
          uri: lb://target
          predicates:
            - Header=Authorization, Bearer 831B175-D251501-31A3F301-711636-9CAE

这里用到的最常用的 Header 断言中的鉴权断言，要求访问网关的请求必须在请求头里带有 <Authorization, Bearer 831B175-D251501-31A3F301-711636-9CAE> 的鉴权码，如果没有鉴权码或者鉴权码不匹配，则返回 404。

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5、添加过滤器

Spring Cloud Gateway提供了丰富的过滤器种类，这些过滤器用于在请求进入网关或响应离开网关时执行各种操作。以下是一些常见的Gateway过滤器种类：

这些过滤器可以按照需求进行组合和配置，使得开发者可以在Gateway中实现各种复杂的请求和响应处理逻辑。通过合理配置过滤器，可以实现日志记录、认证授权、请求重试、熔断器等功能，提高网关的灵活性和可扩展性。

下面我们来举个例子：

server:
  port: 8090
spring:
  application:
    name: springcloud-gateway
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
    gateway:
      discovery:
          locator:
              enabled: true # 开启自动路由
      routes:
        - id: gateway-service
          uri: lb://target
          predicates:
            - Path=/gateway/**
          filters:
            - StripPrefix=1
            - AddRequestHeader=test_header, damon0806

这里可以看到，我们在 routes（网关路由）下配置了 filters（过滤器）。

• StripPrefix=1：表示从请求的URI中去除前缀的数量。在这里，1 表示去除两级路径的前缀。例如，如果原始请求是 /path1/rest-of-the-uri，使用此配置后，转发到后端的请求 URI 将是 /rest-of-the-uri。
• AddRequestHeader=test_header, damon0806：表示在请求头中添加一个自定义的头部。具体来说，它添加了一个名为 test_header 的头部，其值为 damon0806。这可以用于在请求发送到后端服务时传递额外的信息或标识。

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6、启动网关服务

编写 springcloud-gateway 的启动类，启动 Gateway 网关服务，使其开始监听和转发请求。

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
 
@SpringBootApplication
public class SpringcloudGatewayApplication {
 
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringcloudGatewayApplication.class, args);
	}
}

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7、测试路由

可以使用 Postman 等接口测试工具发送请求，测试 Gateway 网关是否能够正确转发请求到相应的微服务，以及断言工厂或者过滤器是否实现。

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三、Gatway网关的作用

Gateway 网关作为微服务架构中的入口点，扮演着关键的角色。

其作用主要体现在以下几个方面：

Gateway网关在微服务架构中承担了集中处理、管理和保护服务的责任，通过提供统一的入口和处理机制，使得微服务系统更加稳定、灵活和易于维护。

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四、Gateway网关服务的调用

下面是前端 Ajax 调用网关服务的实例：

前端 JavaScript 代码：

$.ajax({
    type: "POST",
    url: "http://localhost:8090/gateway/getUserList",
    data: {},
    dataType: 'json'
});

网关配置如下：

server:
  port: 8090
spring:
  application:
    name: springcloud-gateway
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
    gateway:
      discovery:
          locator:
              enabled: true # 开启自动路由
      routes:
        - id: gateway-service
          uri: lb://target
          predicates:
            - Path=/gateway/**
          filters:
            - StripPrefix=1
            - AddRequestHeader=test_header, damon0806

当我们执行上述 Ajax 请求时，请求会被网关转发到 lb://target/getUserList 上。

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五、Gateway网关总结

Gateway网关作为微服务架构中的关键组件，承担着诸多重要任务，为整个系统提供了一种高效、可靠的服务入口。以下是对Gateway网关的总结：

综上所述，Gateway网关在微服务架构中扮演了不可或缺的角色，通过集中化管理、智能路由和强大的过滤器机制，为构建高效、可扩展的微服务系统提供了有力支持。其优势在于简化了开发、提高了系统的可维护性，并在面对复杂的微服务架构时提供了一种优雅的解决方案。