网关Gateway

2024-01-07 17:57:58

什么是网关?

????????网关实质上是一个网络通向其他网络的 IP 地址，是当前微服务项目的"统一入口"。

网关能做什么？

????????反向代理、鉴权、流量控制、熔断、?日志监控等

图片原文：http://t.csdnimg.cn/SvUJh

核心概念

Router（路由）：路由时构建网关的基本模块，它由ID，目标URI，一系列的断言和过滤器组成，如果断言为true则匹配该路由。

Predicate（断言）：断言说简单点，就是请求匹配条件。断言是定义匹配条件，如果请求符合条件，则该请求匹配断言所属的路由。

Filter（ 过滤）： 指的是 Spring 框架中 GatewayFilter 的实例，使用过滤器，可以在请求被路由前或者之后对请求进行修改。

Spring Cloud Gateway 网关的搭建：

创建 springboot 项目，引入 jar

        <!--网关jar-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
            <version>${spring-cloud-alibaba-version}</version>
        </dependency>
        <!--引入nacos-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
            <version>${spring-cloud-alibaba-version}</version>
        </dependency>
    <!--注意我这里没有引入父工程，而是springboot父启动依赖，也不要引入web依赖而是webflux-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId>
        </dependency>

Spring Cloud GateWay是基于 webflux 的，如果非要 web 支持的话需要导入spring-boot-starter-webflux而不是spring-boot-start-web

应用启动类添加注解 @EnableDiscoveryClient

编写application.yml

server:
    port: 8070
spring:
    application:
        name: alibaba-gateway
cloud:
    nacos:
        discovery:
            server-addr: 127.0.0.1:3333 #注册服务到nacos，注意nacos的端口号配置
    gateway:
        discovery:
            locator:
                enabled: true #表明gateway开启服务注册和发现的功能，gateway为每一个服务创建了一个router，这个router将以服务名开头的请求路径转发到对应的服务。
                lower-case-service-id: true #请求路径的服务g名改为小写

启动项目，输入路径 ip+GateWay 端口号 + 要请求的服务名 + 地址

如： http://127.0.0.1:8070/alibaba-user-consumer-8090/user/findUserById?id=3

自定义路由

修改yml文件信息：

server:
    port: 8070
spring:
    application:
        name: alibaba-gateway
cloud:
    nacos:
        discovery:
            server-addr: 127.0.0.1:3333 #注册服务到nacos，注意nacos的端口号配置
    gateway:
        discovery:
            locator:
                enabled: false #表明gateway开启服务注册和发现的功能，gateway为每一个服务创建了一个router，这个router将以服务名开头的请求路径转发到对应的服务。
                lower-case-service-id: true #请求路径的服务g名改为小写
        routes:    l
        - id: user-consumer #唯一 路由id
          uri: http://127.0.0.1:7780 #使用http:IP+服务端口 或lb://alibaba-user-consumer-8090 也可以，lb为负载均衡
          predicates: # 断言
            - Path=/ts/** # 路径需携带ts
          filters:
            - StripPrefix=1 #路由去掉前缀信息 使用内置过滤器

路由的主要四个配置：

路由id（id）
路由目标（uri）
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

再次启动项目输入路径：ip+GateWay 端口号+ts+ 路径

如： http://127.0.0.1:8070/ts/user/findUserById?id=3

路由过滤器

客户端请求先找到路由，路由匹配时经过过滤器层层筛选，最终访问到微服务。
?

请求头过滤器配置示例（局部过滤器）

在yml中配置相关信息：

????????

给所有进入 user-consumer 的请求添加一个请求头。

请求头的 key 为 token ， value 为 test。

默认过滤器配置示例（全局过滤器）

default - filters 的配置和 routes 平级。

只要配置在 default - filters 下面的过滤器，会对 routes 配置的所有路由都生效。

自定义全局路由过滤器

????????

有时候SpringCloudGateWay提供的过滤器工厂不能满足自己的要求。?，可能有时候需要在过滤时做一些其它的逻辑操作。那么这时候可以选择使用Java代码自定义全局过滤器。

yml配置如图：

创建 GateWayFilter 类实现接口 GlobalFilter 与 Ordered：

import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * @Author 
 * @Date 2023/12/25 11:11
 * @Description:
 */
//@Component
//@Order(1)
public class GateWayFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        String token=exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("token");
        System.out.println("token1====="+token);
        if ("123".equals(token)){
            return chain.filter(exchange);
        }
        System.out.println("错误，不放行");
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
        return exchange.getResponse().setComplete();
    }
}

这里请求头携带的token为123时才允许放行。

当有多个过滤器时，Order的值决定了过滤器的执行顺序。

数值越大优先级越低，负的越多，优先级越高。

设置 Order 的值有两种方式：

1. 实现 Ordered 接口，并且重写 getOrder 方法

2. 使用@Order注解

如：GateWayFilter1

import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * @Author 
 * @Date 2023/12/25 11:31
 * @Description:
 */
//@Component
public class GateWayFilter1  implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        return null;
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 2;
    }
}

网关的跨域问题

使用 CORS 方式。

CORS是一个 W3C 标准，全称是 " 跨域资源共享 " （ Cross-origin resource sharing ）。

它允许浏览器向跨源服务器，发出XMLHttpRequest 请求，从而克服了 AJAX 只能同源使用的限制。

方式一：配置 application.yml 文件：

spring:
    cloud:
        gateway:
            globalcors: # 全局的跨域配置
                add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
                    # options请求 就是一种询问服务器是否浏览器可以跨域的请求
                    # 如果每次跨域都有询问服务器是否浏览器可以跨域对性能也是损耗
                    # 可以配置本次跨域检测的有效期maxAge
                    # 在maxAge设置的时间范围内，不去询问，统统允许跨域
                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 # 允许在请求中携带cookie
                    maxAge: 360000 # 本次跨域检测的有效期(单位毫秒)
                        # 有效期内，跨域请求不会一直发option请求去增大服务器压力

方式二：使用编码方式定义配置类

@Configuration
public class CorsConfig {
    private static final String MAX_AGE = "18000L";
    @Bean
    public WebFilter corsFilter() {
        return (ServerWebExchange ctx, WebFilterChain chain) -> {
            ServerHttpRequest request = ctx.getRequest();
            // 使用SpringMvc自带的跨域检测工具类判断当前请求是否跨域
            if (!CorsUtils.isCorsRequest(request)) {
                return chain.filter(ctx);
            }
            HttpHeaders requestHeaders = request.getHeaders();
            // 获取请求头
            ServerHttpResponse response = ctx.getResponse();
            // 获取响应对象
            HttpMethod requestMethod =
                    requestHeaders.getAccessControlRequestMethod(); // 获取请求方式对象
            HttpHeaders headers = response.getHeaders();
            // 获取响应头
            headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_ORIGIN,
                    requestHeaders.getOrigin()); // 把请求头中的请求源（协议+ip+端口）添加到响应头中（相当于yml中的allowedOrigins)
            headers.addAll(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_HEADERS,
                    requestHeaders.getAccessControlRequestHeaders());
            if (requestMethod != null) {
                headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_METHODS,
                        requestMethod.name()); // 允许被响应的方法（GET/POST等，相当于yml中的allowedMethods)
            }
            headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_CREDENTIALS, "true");
            // 允许在请求中携带cookie（相当于yml中的allowCredentials）
            headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_EXPOSE_HEADERS, "*");
            // 允许在请求中携带的头信息（相当于yml中的allowedHeaders）
            headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_MAX_AGE, MAX_AGE);
            // 本次跨域检测的有效期(单位毫秒，相当于yml中的maxAge)
            if (request.getMethod() == HttpMethod.OPTIONS) {
                // 直接给option请求反回结果
                response.setStatusCode(HttpStatus.OK);
                return Mono.empty();
            }
            return chain.filter(ctx);
            // 不是option请求则放行
        };
    }
}

网关限流

????????网关可以做很多的事情，比如，限流，当我们的系统被频繁的请求的时候，就有可能将系统压垮，所以为了解决这个问题，需要在每一个微服务中做限流操作，但是如果有了网关，那么就可以在网关系统做限流，因为所有的请求都需要先通过网关系统才能路由到微服务中。

令牌桶算法是比较常见的限流算法之一，大概描述如下：

所有的请求在处理之前都需要拿到一个可用的令牌才会被处理；
根据限流大小，设置按照一定的速率往桶里添加令牌；
桶设置最大的放置令牌限制，当桶满时、新添加的令牌就被丢弃或者拒绝；
请求达到后首先要获取令牌桶中的令牌，拿着令牌才可以进行其他的业务逻辑，处理完业务逻辑之后，将令牌直接删除；
令牌桶有最低限额，当桶中的令牌达到最低限额的时候，请求处理完之后将不会删除令牌，以此保证足够的限流

网关限流代码实现

需求：每个 ip 地址 1 秒内只能发送 1 次请求，多出来的请求返回 429 错误。

spring cloud gateway 默认使用 redis 的 RateLimter 限流算法来实现。所以我们要使用首先需要引

入 redis 的依赖

jar包引入：

       <!--redis 限流-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId>
            <version>2.1.3.RELEASE</version>
        </dependency>

定义 KeyResolver

@Configuration
public class KeyResolverConfiguration {

    @Bean
    public KeyResolver ipKeyResolver(){
        return new KeyResolver() {
            @Override
            public Mono<String> resolve(ServerWebExchange exchange) {
                return Mono.just(exchange.getRequest().getRemoteAddress().getHostName());
            }
        };
    }
}

修改yml中的配置项，指定限制流量的配置以及redis的配置

      routes:
      - id: cloud-user-consumer
        uri: http://127.0.0.1:7780
        predicates: # 断言
          - Path=/ts/** # 路径需携带ts
        filters:
          - StripPrefix=1 #路由去掉前缀信息 使用内置过滤器
          - AddRequestHeader=token,123 #添加请求头
          - name: RequestRateLimiter #请求数限流 名字不能随便写
            args:
              key-resolver: "#{@ipKeyResolver}" #用于限流的键的解析器的 Bean 对象的名字。它使用SpEL 表达式根据#{@beanName}从 Spring 容器中获取 Bean 对象
              redis-rate-limiter.replenishRate: 1 #令牌桶每秒填充平均速率
              redis-rate-limiter.burstCapacity: 1 #令牌桶总容量。

burstCapacity ：令牌桶总容量。
replenishRate ：令牌桶每秒填充平均速率。
key - resolver ：用于限流的键的解析器的 Bean 对象的名字。它使用 SpEL 表达式根据 #{@beanName} 从 Spring 容器中获取 Bean 对象。

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_44114187/article/details/135439046
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