Spring Cloud Gateway入门解读

spring cloud gateway介绍

前段时间刚刚发布了spring boot 2正式版，spring cloud gateway基于spring boot 2，是spring cloud的全新项目，该项目提供了一个构建在spring 生态之上的api网关，包括：spring 5，spring boot 2和project reactor。 spring cloud gateway旨在提供一种简单而有效的途径来发送api，并为他们提供横切关注点，例如：安全性，监控/指标和弹性。当前最新的版本是v2.0.0.m8，正式版最近也会到来。

spring cloud gateway的特征：

java 8
spring framework 5
spring boot 2
动态路由
内置到spring handler映射中的路由匹配
基于http请求的路由匹配 (path, method, header, host, etc…)
过滤器作用于匹配的路由
过滤器可以修改下游http请求和http响应 (add/remove headers, add/remove parameters, rewrite path, set path, hystrix, etc…)
通过api或配置驱动
支持spring cloud discoveryclient配置路由，与服务发现与注册配合使用

vs netflix zuul

zuul基于servlet 2.5（使用3.x），使用阻塞api。它不支持任何长连接，如websockets。而gateway建立在spring framework 5，project reactor和spring boot 2之上，使用非阻塞api。 websockets得到支持，并且由于它与spring紧密集成，所以将会是一个更好的开发体验。

spring cloud gateway入门实践

笔者最近研读了spring cloud gateway的源码，大部分功能的实现也写了源码分析的文章，但毕竟正式版没有发布，本文算是一篇入门实践，展示常用的几个功能，期待最近的正式版本发布。

示例启动两个服务：gateway-server和user-server。模拟的场景是，客户端请求后端服务，网关提供后端服务的统一入口。后端的服务都注册到服务发现consul（搭建zk，eureka都可以，笔者比较习惯使用consul）。网关通过负载均衡转发到具体的后端服务。

用户服务

用户服务注册到consul上，并提供一个接口/test。

依赖

需要的依赖如下：

									<dependency>

									  <groupid>org.springframework.cloud</groupid>

									  <artifactid>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactid>

									</dependency>

									<dependency>

									  <groupid>org.springframework.boot</groupid>

									  <artifactid>spring-boot-starter-web</artifactid>

									</dependency>

配置文件

									spring:

									 application:

									  name: user-service

									 cloud:

									  consul:

									   host: 192.168.1.204

									   port: 8500

									   discovery:

									    ip-address: ${host_address:localhost}

									    port: ${server_port:${server.port}}

									    healthcheckpath: /health

									    healthcheckinterval: 15s

									    instance-id: user-${server.port}

									    service-name: user

									server:

									 port: 8005

									management:

									 security:

									  enabled: false

暴露接口

									@springbootapplication

									@restcontroller

									@enablediscoveryclient

									public class gatewayuserapplication {

									  public static void main(string[] args) {

									    springapplication.run(gatewayuserapplication.class, args);

									  }

									  @getmapping("/test")

									  public string test() {

									    return "ok";

									  }

									}

暴露/test接口，返回ok即可。

网关服务

网关服务提供多种路由配置、路由断言工厂和过滤器工厂等功能。

依赖

需要引入的依赖：

									<dependency>

									  <groupid>org.springframework.boot</groupid>

									  <artifactid>spring-boot-actuator</artifactid>

									</dependency>

									//依赖于webflux，必须引入

									<dependency>

									  <groupid>org.springframework.boot</groupid>

									  <artifactid>spring-boot-starter-webflux</artifactid>

									</dependency>

									<dependency>

									  <groupid>org.springframework.cloud</groupid>

									  <artifactid>spring-cloud-gateway-core</artifactid>

									</dependency>

									//服务发现组件，排除web依赖

									<dependency>

									  <groupid>org.springframework.cloud</groupid>

									  <artifactid>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactid>

									  <version>2.0.0.m6</version>

									  <exclusions>

									    <exclusion>

									      <groupid>org.springframework.boot</groupid>

									      <artifactid>spring-boot-starter-web</artifactid>

									    </exclusion>

									  </exclusions>

									</dependency>

									//kotlin依赖

									<dependency>

									  <groupid>org.jetbrains.kotlin</groupid>

									  <artifactid>kotlin-stdlib</artifactid>

									  <version>${kotlin.version}</version>

									  <optional>true</optional>

									</dependency>

									<dependency>

									  <groupid>org.jetbrains.kotlin</groupid>

									  <artifactid>kotlin-reflect</artifactid>

									  <version>${kotlin.version}</version>

									  <optional>true</optional>

									</dependency>

如上引入了kotlin相关的依赖，这里需要支持kotlin的路由配置。spring cloud gateway的使用需要排除web相关的配置，引入的是webflux的引用，应用启动时会检查，必须引入。

路由断言工厂

路由断言工厂有多种类型，根据请求的时间、host、路径、方法等等。如下定义的是一个基于路径的路由断言匹配。

									@bean

									public routerfunction<serverresponse> testfunrouterfunction() {

									  routerfunction<serverresponse> route = routerfunctions.route(

									      requestpredicates.path("/testfun"),

									      request -> serverresponse.ok().body(bodyinserters.fromobject("hello")));

									  return route;

									}

当请求的路径为/testfun时，直接返回ok的状态码，且响应体为hello字符串。

过滤器工厂

网关经常需要对路由请求进行过滤，进行一些操作，如鉴权之后构造头部之类的，过滤的种类很多，如增加请求头、增加请求参数、增加响应头和断路器等等功能。

									@bean

									public routelocator customroutelocator(routelocatorbuilder builder, throttlegatewayfilterfactory throttle) {

									  //@formatter:off

									  return builder.routes()

									      .route(r -> r.path("/image/webp")

									          .filters(f ->

									              f.addresponseheader("x-anotherheader", "baz"))

									          .uri("http://httpbin.org:80")

									      )

									      .build();

									  //@formatter:on

									}

如上实现了当请求路径为/image/webp时，将请求转发到http://httpbin.org:80，并对响应进行过滤处理，增加响应的头部x-anotherheader: baz。

自定义路由

上面两小节属于api自定义路由，还可以通过配置进行定义：

									spring:

									 cloud:

									  gateway:

									   locator:

									    enabled: true

									   default-filters:

									   - addresponseheader=x-response-default-foo, default-bar

									   routes:

									   # =====================================

									   - id: default_path_to_http

									    uri: blueskykong.com

									    order: 10000

									    predicates:

									    - path=/**

如上的配置定义了路由与过滤器。全局过滤器将所有的响应加上头部x-response-default-foo: default-bar。定义了id为default_path_to_http的路由，只是优先级比较低，当该请求都不能匹配时，将会转发到blueskykong.com。

kotlin自定义路由

spring cloud gateway可以使用kotlin自定义路由：

									@configuration

									class additionalroutes {

									 @bean

									 fun additionalroutelocator(builder: routelocatorbuilder): routelocator = builder.routes {

									 route(id = "test-kotlin") {

									  path("/image/png")

									  filters {

									  addresponseheader("x-testheader", "foobar")

									  }

									  uri("http://httpbin.org:80")

									 }

									 }

									}

当请求的路径是/image/png，将会转发到http://httpbin.org:80，并设置了过滤器，在其响应头中加上了x-testheader: foobar头部。

服务发现组件

与服务注册于发现组件进行结合，通过serviceid转发到具体的服务实例。在前面的配置已经引入了相应的依赖。

									@bean

									public routedefinitionlocator discoveryclientroutedefinitionlocator(discoveryclient discoveryclient) {

									  return new discoveryclientroutedefinitionlocator(discoveryclient);

									}

将discoveryclient注入到discoveryclientroutedefinitionlocator的构造函数中，关于该路由定义定位器，后面的源码分析会讲解，此处不展开。

									spring:

									 cloud:

									  gateway:

									   locator:

									    enabled: true

									   default-filters:

									   - addresponseheader=x-response-default-foo, default-bar

									   routes:

									   # =====================================

									   - id: service_to_user

									    uri: lb://user

									    order: 8000

									    predicates:

									    - path=/user/**

									    filters:

									    - stripprefix=1

上面的配置开启了discoveryclient定位器的实现。路由定义了，所有请求路径以/user开头的请求，都将会转发到user服务，并应用路径的过滤器，截取掉路径的第一部分前缀。即访问/user/test的实际请求转换成了lb://user/test。

websocket

还可以配置websocket的网关路由：

									spring:

									 cloud:

									  gateway:

									   default-filters:

									   - addresponseheader=x-response-default-foo, default-bar

									   routes:

									   - id: websocket_test

									    uri: ws://localhost:9000

									    order: 9000

									    predicates:

									    - path=/echo