【微服务 SpringCloudAlibaba】实用篇 · Gateway服务网关

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微服务(8)

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微服务(8)

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。

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:

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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。

2. gateway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

1)创建gateway服务,引入依赖

创建服务:

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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>

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)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

同理,orderservice可以这样配:

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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。

4)重启测试

重启网关,访问http://localhost:10010/order/101时,符合/order/**规则,请求转发到uri:http://orderservice/order/101,得到了结果:

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5)网关路由的流程图

整个访问的流程如下:

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  1. 指定了nacos的地址,所以是知道在哪里拉取服务列表并做负载均衡的
  2. 加了路由目标就知道拉取哪些服务,lb代表负载均衡,后面再加上服务名
  3. predicate指定了,这里有一种路径断言,例如:Path=/user/**,如果是user开头的路由,就断定是要定向到user-service这个路由,也就是lb://userservice
    • Predicate这个函数式接口就是条件,其实断言就是条件啦,满足某个条件就可以定向
    • Path就必须有,否则压根就不知道什么路由可以定向到哪些服务

总结:

网关搭建步骤:

  1. 创建项目,引入nacos服务发现和gateway依赖

  2. 配置application.yml,包括服务基本信息、nacos地址、路由

路由配置包括:

  1. 路由id:路由的唯一标示

  2. 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

  3. 路由断言(predicates):判断路由的规则,

  4. 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. 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:

名称 说明 示例
After 是某个时间点后的请求 - After=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Before 是某个时间点之前的请求 - Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
Between 是某两个时间点之前的请求 - Between=2037-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2037-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Cookie 请求必须包含某些cookie - Cookie=chocolate, ch.p
Header 请求必须包含某些header - Header=X-Request-Id, \d+
Host 请求必须是访问某个host(域名) - Host=.somehost.org,.anotherhost.org
Method 请求方式必须是指定方式 - Method=GET,POST
Path 请求路径必须符合指定规则 - Path=/red/{segment},/blue/**
Query 请求参数必须包含指定参数 - Query=name, Jack或者- Query=name
RemoteAddr 请求者的ip必须是指定范围 - RemoteAddr=192.168.1.1/24
Weight 权重处理

Spring Cloud Gateway

  • 这是官网可以去了解一下这些断言工厂

如果路由没有一个满足所有断言条件的route,就会404

例如时间路由断言:

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断言:

  1. /order开头
  2. 指定时区的时间之前发来的请求

满足这两个条件的路由会被定向到指定的route

重启gateway服务后:

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反之,如果是这个After,就需要某个时间之后才能访问:

  • 这个值的格式一定要严格满足官方提供的要求!
  • 例如Path=…,Before=…之类的,不能自定义XX=…,而是只能有官方给的几个断言工程
  • 至于=后面的值,例如时间要符合时间格式…

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但其实,我们只需要掌握Path这种路由工程就可以了😊~

  • 我把刚才多加的predicate条件注释掉了,继续我们后面的学习

注意:通过断言规则可以模拟出类似于拦截的效果,但是不要误解成是对该路由的拦截,而是满足断言规则才会定向到该路由,如果每个route都不满足,那么就404,找不到向谁请求

你可能会觉得单单从Path就可以找到了呀,但是他的机制就是这样的,遵循约定,不必纠结!

4. 过滤器工厂

GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器,可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理:

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3.4.1.路由过滤器的种类

Spring提供了31种不同的路由过滤器工厂。例如:

名称 说明
AddRequestHeader 给当前请求添加一个请求头
RemoveRequestHeader 移除请求中的一个请求头
AddResponseHeader 给响应结果中添加一个响应头
RemoveResponseHeader 从响应结果中移除有一个响应头
RequestRateLimiter 限制请求的流量

Spring Cloud Gateway

  • 官方地址,用到啥学啥_(¦3」∠)_

4.2 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

当前过滤器写在一个route里,例如userservice路由下,因此仅仅对访问userservice的请求有效。

一样的,过滤器工程XX=…,必须是官方给出的,按照具体的含义,例如这里是增加请求头=a,b

  • 也就是添加key为a,value为b的请求头(这是约定,不要跳纠结为啥)

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你会发现用代理看请求结构的时候,并没有这个,这个是经过我们的gateway服务才加上去的,所以这里没有,我们可以这样子去检验是否有这个请求头:

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访问一下看控制台:

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4.3 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,是default-filters,不是filters
      - AddRequestHeader=Truth, Itcast is freaking awesome! 

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但是你会发现,order访问不了了

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不过访问order也会打印:

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这代表,向网关发送的请求请求头是带这两个请求头的,但是orderservice向userservice发请求,是不经过网关的,所以没有Name这个请求头~

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既然服务a发请求给服务b不需要通过网关,在这里你也可以得到一些结论:

并不是必须访问网关才能访问我们的服务,访问网关可以通过断言规则定向到我们的接口罢了;

如果请求不是通过访问网关定向到对应路由的,那么自然也没有经过过滤器,也就不会进行过滤

例如我加了一个predicate为假的在orderservice对应的“routes.predicates”里

通过访问网关不能定向到对应的接口

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但是直接访问接口可以,并且这个接口不需要authorization参数的值,证明GlobalFilter没生效

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若是直接访问这个order/101接口,则会因为请求头缺少Truth/Name而报异常,这说明路由过滤器和DefaultFilter都没有生效

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4.4 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

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。

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。

配置文件配置的方式,肯定不能完成我们的一些实际上更具体的需求逻辑,这些过滤逻辑需要我们写代码去完善

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

5.2 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:

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package cn.itcast.gateway;

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.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.MultiValueMap;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

//@Order(-1)//过滤器有很多,通过这里设置的值来决定哪个过滤器先过滤,值越小,优先级越高!
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1. 获取请求参数
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        MultiValueMap<String, String> queryParams = request.getQueryParams();
        // 2. 获取参数中的某个参数
        String auth = queryParams.getFirst("authorization");
        // 3. 判断参数值是否等于admin,判断是否放行
        if("admin".equals(auth)) {
            // 是
            return chain.filter(exchange);//代表放行
        }
        // 否
//        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.valueOf(401));// 401 restful里代表未登录
        // 设置状态(方便前端你选人用户感知,bug排查...)
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);// 401 restful里代表未登录
        return exchange.getResponse().setComplete();//代表终结(不放行)
    }

    // 实现Ordered的这个方法,获取优先级的时候就可以通过这个方法获取order值(其实注解实现的也是这个逻辑吧)
    @Override
    public int getOrder() {
        return -1;
    }
}

5.3 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:

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路由过滤器和DefaultFilter,你会发现,他们的值: 过滤器列表其实是同一套东西的(重合)

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两种过滤器本质内核是一样的,对应的“同类”过滤器(例如AddRequestHeader过滤器),路由过滤器和DefaultFilter都由同一个过滤器工厂生成GatewayFilter:

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而我们的GlobalFilter则会被框架内的某个适配器适配成GatewayFilter:

  • 了解大概的那个意思就行,看不懂代码无所谓

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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(配置中不同的过滤器配置分开计数)。

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。,两个GF的order相同的话,前后随机

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

重启后访问一下:

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加上querystring:(?authorization=admin)

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6. 跨域问题

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

例如这一个跨域问题: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https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/04/cors.html

6.2 模拟跨域问题

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge" />
        <title>Document</title>
    </head>
    <body>
        <h1>Test</h1>
    </body>
    <script src="https://unpkg.com/axios/dist/axios.min.js"></script>
    <script>
        axios
            .get("http://localhost:10010/user/1?authorization=admin")
            .then((resp) => console.log(resp.data))
            .catch((err) => console.log(err));
    </script>
</html>

VSCode打开,下载Live Server插件,点击VSCode右下角的Go Live,我分配的端口是5500,在浏览器访问一下:

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可以在浏览器控制台看到下面的错误:

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从localhost:5500访问localhost:10010,端口不同,显然是跨域的请求。

6.3 解决跨域问题

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这个需要放行的是http://localhost:5500,我们必须分毫不差地放行“http://localhost:5500”,而不是这些:

  1. 127.0.0.1:5500
  2. localhost:5500
  3. http://127.0.0.1:5500

跨域检查是强区分这些的~

还有,如果80端口发出的跨域请求,那么应该是http://localhost,而不是http://localhost:80,等等…

  • 反正就是报错要我们放行什么就放行什么,不是放行什么“等价”的地址

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 # 每次跨域检测,发的就是options请求,这里解决的是options请求被拦截问题,默认是false
        corsConfigurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求 
              - "http://localhost:5500"
            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,如果检验通过,浏览器会缓存了这次跨域检验,这段时间对该网关的跨域请求将会被直接放行

跨域问题解决😊:

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文章到此结束!谢谢观看
可以叫我 小马,我可能写的不好或者有错误,但是一起加油鸭🦆

代码:云服务: 云服务相关代码 (gitee.com)文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-789002.html


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    2024年02月13日
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  • 微服务框架SpringcloudAlibaba+Nacos集成RabbiMQ

    目前公司使用jeepluscloud版本,这个版本没有集成消息队列,这里记录一下,集成的过程;这个框架跟ruoyi的那个微服务版本结构一模一样,所以也可以快速上手。 配置类的东西做成一个公共的模块 rabbitmq模块: 哪一个服务模块需要消息队列,就在对应的yml文件中配置 rabbit链接

    2024年02月07日
    浏览(42)

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