关于java:看完就会的Spring-Cloud-Gateway

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在后面几节，我给大家介绍了当一个零碎拆分成微服务后，会产生的问题与解决方案：服务如何发现与治理（Nacos 注册核心实战），服务与服务如何通信（Ribbon，Feign 实战）

明天咱们就来聊一聊另一个问题：客户端如何拜访？

在单体架构时，咱们的零碎只有一个入口，前端人员调用起来非常的简略。

然而当咱们拆分为一个微服务零碎后，每个服务都有属于本人 ip 和端口号，咱们不可能跟前端说：诶，调用这个接口的时候你就应用这个地址哈。

前端:

既然这样不行的话，那咱们能不能利用已有的常识想一个解决方案呢？

不是真的能用的解决方案

其实咱们很容易的就能想到，咱们的服务是具备相互发现及通信的能力的，那么，咱们是不是能够搞一个相似对立入口（网关）样的服务，前端只申请这个服务，由这个服务去调用实在服务的 Feign 接口。

举个例子：

  • 商品服务的获取商品接口：localhost:8080/get/goods
  • 订单服务的下订单接口：localhost:8081/order

当初有个网关服务, 外面有两个接口：localhost:5555/get/goods，localhost:5555/order

前端调用获取商品接口时，拜访：localhost:5555/get/goods，而后网关服务调用商品服务的 Feign 接口

下单时：拜访：localhost:5555/order，而后网关服务调用订单服务的 Feign 接口

小结一下：

这个计划是否解决了服务入口对立的问题：解决了

能用吗：能用，但不是齐全能用

因为这样会有一个问题，服务写的每一个接口，都须要给出一个 Feign 接口，给咱们的网关服务调用。

真正的解决方案

Spring Cloud 为咱们提供了一个解决方案：Spring Cloud Gateway

Spring Cloud Gateway 提供了一个建设在 Spring 生态系统之上的 API 网关，可能简略而无效的形式来路由到 API，并基于 Filter 的形式提供一些性能，如：平安、监控。

Spring Cloud Gateway 是由 Spring Boot 2.x、Spring WebFlux 和 Reactor 实现的，须要 Spring Boot 和 Spring Webflux 提供的 Netty 运行环境。它不能在传统的 Servlet 容器中工作，也不能在以 WAR 模式构建时工作。

官网文档：https://docs.spring.io/spring…

概念

Route（路由）：网关的根本构件，它由一个 ID、一个目的地 URI、一个断言汇合和一个过滤器汇合定义。如果汇合断言为真，则路由被匹配。

Predicate（断言）：Java 8 断言函数。参数类型是 Spring Framework ServerWebExchange。能够让开发者在 HTTP 申请中的任何内容上进行匹配，比方头文件或参数。

Filter（过滤）：由特定的工厂构建的 GatewayFilter 的实例，与传统的 Filter 一样，可能申请前后对申请就行解决。

工作原理

客户端向 Spring Cloud Gateway 发出请求。如果 Gateway 处理程序映射确定一个申请与路由相匹配，它将被发送到 Gateway Web 处理程序。这个处理程序通过一个特定于该申请的过滤器链来运行该申请。

过滤器能够在代理申请发送之前和之后运行 pre 和 post 逻辑。

简略应用

筹备

事后筹备一个服务，用来测试路由

我这里筹备了个一个商品服务，并提供了一个接口：http://localhost:8082/goods/g…

当初，开始编写网关服务

引入依赖

<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

编写配置

bootstrap.yaml

server:
  port: 5555
spring:
  application:
    name: my-gateway
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        namespace: public
        username: nacos
        password: nacos

logging:
  level:
    org.springframework.cloud.gateway: info
    com.alibaba.nacos.client.naming: warn

application.yaml

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 路由配置
      routes:
        # 路由 id, 保障唯一性
        - id: my-goods
          # 路由的地址，格局：协定:// 服务名 lb: load balance，my-goods: 商品服务名
          uri: lb://my-goods
          # 断言
          predicates:
            # 匹配 goods 结尾的申请
            - Path=/goods/**

启动类

package com.my.micro.service.gateway;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

/**
 * @author Zijian Liao
 * @since 1.0.0
 */
@SpringBootApplication
public class GatewayApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
    }
}

测试

启动服务，并拜访：http://localhost:5555/goods/g…

能够看到，服务胜利被路由了

一个简略的网关服务就这样实现了，小伙伴看完过有没有对网关的概念更加粗浅呢？

断言

在下面的例子中，咱们就用到了一个断言工厂：Path

在 Spring Cloud Gateway 中，所有的断言工厂都是继承于AbstractRoutePredicateFactory, 并且命名规定为：XxxRoutePredicateFactory, 比方 Path 的类名为：PathRoutePredicateFactory

那么，Spring Cloud Gateway 给咱们内置了哪些断言工厂呢？

文档：https://docs.spring.io/spring…

以下展现我感觉罕用的断言工厂，更多的内容还请小伙伴本人查看文档

After

匹配在某个工夫（ZonedDateTime）后的申请

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 路由配置
      routes:
        # 路由 id, 保障唯一性
        - id: my-goods
          # 路由的地址，格局：协定:// 服务名 lb: load balance，my-goods: 商品服务名
          uri: lb://my-goods
          # 断言
          predicates:
            # 匹配 goods 结尾的申请
            - Path=/goods/**
            # 匹配 23:05 分后的申请
            - After=2021-08-08T23:05:13.605+08:00[Asia/Shanghai]

咱们在 23:03 进行测试

拜访失败了

Before

匹配在某个工夫（ZonedDateTime）前的申请

与 After 类似，不再演示

Between

匹配在某个时间段（ZonedDateTime）的申请

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 路由配置
      routes:
        # 路由 id, 保障唯一性
        - id: my-goods
          # 路由的地址，格局：协定:// 服务名 lb: load balance，my-goods: 商品服务名
          uri: lb://my-goods
          # 断言
          predicates:
            # 匹配 goods 结尾的申请
            - Path=/goods/**
            # 匹配 23:05-23:10 的申请
            - Between=2021-08-08T23:05:13.605+08:00[Asia/Shanghai]，2021-08-08T23:10:13.605+08:00[Asia/Shanghai]

Host

匹配某个 Host 的申请

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 路由配置
      routes:
        # 路由 id, 保障唯一性
        - id: my-goods
          # 路由的地址，格局：协定:// 服务名 lb: load balance，my-goods: 商品服务名
          uri: lb://my-goods
          # 断言
          predicates:
            # 匹配 goods 结尾的申请
            - Path=/goods/**
            #配置 host 为 192.168.1.105 申请
            - Host=192.168.1.105

留神，测试时须要将端口号改为 80

尝试应用 127.0.0.1 发动调用

改为 192.168.1.105 进行调用

RemoteAddr

匹配指定的近程源地址

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 路由配置
      routes:
        # 路由 id, 保障唯一性
        - id: my-goods
          # 路由的地址，格局：协定:// 服务名 lb: load balance，my-goods: 商品服务名
          uri: lb://my-goods
          # 断言
          predicates:
            # 匹配 goods 结尾的申请
            - Path=/goods/**
            #配置 RemoteAddr 为 192.168.1 网段的地址
            - RemoteAddr=192.168.1.1/24

测试

启用内网穿透测试

拜访失败了

过滤器

对于过滤器这块我举个例子，更多的内容请小伙伴本人查阅文档

官网文档：https://docs.spring.io/spring…

举一个用的比拟多的过滤器：

StripPrefix

顾名思义，除去前缀的过滤器，将匹配的申请的前缀去除，将去除后的申请转发给上游服务

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 路由配置
      routes:
        # 路由 id, 保障唯一性
        - id: my-goods
          # 路由的地址，格局：协定:// 服务名 lb: load balance，my-goods: 商品服务名
          uri: lb://my-goods
          # 断言
          predicates:
            # 匹配 goods 结尾的申请
            - Path=/api/goods/**
          filters:
            # 1 示意去除一个前缀
            - StripPrefix=1

组合来看，意思是当客户端发动申请：http://localhost:5555/api/goo…, 匹配该路由，而后将第一个前缀 api 去除，而后转发给商品服务，转发的门路为：/goods/get-goods

测试

自定义断言工厂

下面提到过：所有的断言工厂都是继承于AbstractRoutePredicateFactory, 并且命名规定为：XxxRoutePredicateFactory, 比方 Path 的类名为：PathRoutePredicateFactory

咱们当初就来尝试实现一个自定义的申请头断言工厂吧

编写代码

package com.my.micro.service.gateway.filter;

import org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.AbstractRoutePredicateFactory;
import org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.GatewayPredicate;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;

import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;

/**
 * @author Zijian Liao
 * @since 1.0.0
 */
@Component
public class MyHeaderRoutePredicateFactory extends AbstractRoutePredicateFactory<MyHeaderRoutePredicateFactory.Config> {

    /**
     * Header key.
     */
    public static final String HEADER_KEY = "header";

    /**
     * Regexp key.
     */
    public static final String REGEXP_KEY = "regexp";


    public MyHeaderRoutePredicateFactory() {super(MyHeaderRoutePredicateFactory.Config.class);
    }

    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {return Arrays.asList(HEADER_KEY, REGEXP_KEY);
    }

    @Override
    public Predicate<ServerWebExchange> apply(MyHeaderRoutePredicateFactory.Config config) {return new GatewayPredicate() {
            @Override
            public boolean test(ServerWebExchange exchange) {
                // 获取申请头
                List<String> values = exchange.getRequest().getHeaders()
                        .getOrDefault(config.header, Collections.emptyList());
                if (values.isEmpty()) {return false;}
                // 判断申请头中的值是否与配置匹配
                return values.stream()
                        .anyMatch(value -> value.matches(config.regexp));
            }

            @Override
            public String toString() {return String.format("Header: %s=%s", config.header, config.regexp);
            }
        };
    }

    public static class Config {
        private String header;
        private String regexp;

        public String getHeader() {return header;}

        public void setHeader(String header) {this.header = header;}

        public String getRegexp() {return regexp;}

        public void setRegexp(String regexp) {this.regexp = regexp;}
    }
}

编写配置

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 路由配置
      routes:
        # 路由 id, 保障唯一性
        - id: my-goods
          # 路由的地址，格局：协定:// 服务名 lb: load balance，my-goods: 商品服务名
          uri: lb://my-goods
          # 断言
          predicates:
            # 匹配 goods 结尾的申请
            - Path=/api/goods/**
            # 匹配 header 为 name=aljian 的申请
            - MyHeader=name,ajian
          filters:
            # 1 示意去除一个前缀
            - StripPrefix=1

测试

间接在浏览器中拜访

改用 postman 拜访

自定义过滤器

自定义过滤器的形式与自定义断言工厂的形式大致相同，所以过滤器继承于 AbstractGatewayFilterFactory 或者AbstractNameValueGatewayFilterFactory, 命名规定为XxxGatewayFilterFactory

比方内置的增加申请头过滤器

public class AddRequestHeaderGatewayFilterFactory
        extends AbstractNameValueGatewayFilterFactory {

    @Override
    public GatewayFilter apply(NameValueConfig config) {return new GatewayFilter() {
            @Override
            public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange,
                    GatewayFilterChain chain) {
        // 获取到须要增加的 header value
                String value = ServerWebExchangeUtils.expand(exchange, config.getValue());
                // 将 header 增加到 request 中
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest().mutate()
                        .header(config.getName(), value).build();
                // 从新构建出一个 exchange
                return chain.filter(exchange.mutate().request(request).build());
            }

            @Override
            public String toString() {return filterToStringCreator(AddRequestHeaderGatewayFilterFactory.this)
                        .append(config.getName(), config.getValue()).toString();}
        };
    }

}

全局过滤器

以上内容都是针对于每一个 router，Spring Cloud Gateway 提供了一个针对所有 router 的全局过滤器

实现形式如下

package com.my.micro.service.gateway.filter;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * @author Zijian Liao
 * @since 1.0.0
 */
@Slf4j
@Component
public class MyGlobalFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {String path = exchange.getRequest().getURI().getPath();
        log.info("进入全局过滤器，申请门路为：{}", path);
        // 编写任何你想要实现的逻辑，比方权限校验
        return chain.filter(exchange);
    }
}

测试

自定义异样处理器

小伙伴应该发现了，在遇到谬误时，Spring Cloud Gateway 返回给客户端的异样并不优雅，所以咱们须要自定义异样解决

编写自定义异样处理器

package com.my.micro.service.gateway.exception;

import com.my.micro.service.gateway.result.BaseResult;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
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.http.MediaType;
import org.springframework.lang.NonNull;
import org.springframework.web.reactive.function.BodyInserters;
import org.springframework.web.reactive.function.server.RequestPredicates;
import org.springframework.web.reactive.function.server.RouterFunction;
import org.springframework.web.reactive.function.server.RouterFunctions;
import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerRequest;
import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerResponse;
import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * @author Zijian Liao
 */
@Slf4j
public class JsonExceptionHandler extends DefaultErrorWebExceptionHandler {

    /**
     * Create a new {@code DefaultErrorWebExceptionHandler} instance.
     *
     * @param errorAttributes    the error attributes
     * @param resourceProperties the resources configuration properties
     * @param errorProperties    the error configuration properties
     * @param applicationContext the current application context
     */
    public JsonExceptionHandler(ErrorAttributes errorAttributes, ResourceProperties resourceProperties,
                                          ErrorProperties errorProperties, ApplicationContext applicationContext) {super(errorAttributes, resourceProperties, errorProperties, applicationContext);
    }

    @Override
    protected RouterFunction<ServerResponse> getRoutingFunction(ErrorAttributes errorAttributes) {return RouterFunctions.route(RequestPredicates.all(), this::renderErrorResponse);
    }

    @NonNull
    @Override
    protected Mono<ServerResponse> renderErrorResponse(ServerRequest request) {Throwable throwable = getError(request);
        return ServerResponse.status(HttpStatus.OK)
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .body(BodyInserters.fromValue(this.handleError(throwable)));
    }

    private BaseResult<Void> handleError(Throwable throwable){return BaseResult.failure(throwable.getMessage());
    }
}

BaseResult

package com.my.micro.service.gateway.result;

import lombok.Data;

/**
 * @author Zijian Liao
 * @since 1.0.0
 */
@Data
public class BaseResult<T> {

    private Integer code;

    private String message;

    public BaseResult(Integer code, String message){
        this.code = code;
        this.message = message;
    }

    public static <T> BaseResult<T> failure(String  message){return new BaseResult<>(-1, message);
    }
}

编写配置类

package com.my.micro.service.gateway.exception;

import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.ResourceProperties;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.ServerProperties;
import org.springframework.boot.autoconfigure.web.reactive.error.DefaultErrorWebExceptionHandler;
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.context.annotation.Primary;
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.stream.Collectors;

/**
 * @author Zijian Liao
 * @since 1.0.0
 */
@Configuration
public class ExceptionConfiguration {

    @Primary
    @Bean
    @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    public ErrorWebExceptionHandler errorWebExceptionHandler(ErrorAttributes errorAttributes, ServerProperties serverProperties, ResourceProperties resourceProperties,
                                                             ObjectProvider<ViewResolver> viewResolversProvider, ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer,
                                                             ApplicationContext applicationContext) {
        DefaultErrorWebExceptionHandler exceptionHandler = new JsonExceptionHandler(errorAttributes,
                resourceProperties, serverProperties.getError(), applicationContext);
        exceptionHandler.setViewResolvers(viewResolversProvider.orderedStream().collect(Collectors.toList()));
        exceptionHandler.setMessageWriters(serverCodecConfigurer.getWriters());
        exceptionHandler.setMessageReaders(serverCodecConfigurer.getReaders());
        return exceptionHandler;
    }
}

测试

小结

本编介绍了对于微服务架构中——客户端如何拜访的解决方案：Spring Cloud Gateway

其中介绍了 Gateway 的三个外围概念：Route，Predicate，Filter。并演示了如何配置及应用他们，还解说了如何自定义 Predicate 和 Filter。

最初介绍了 Spring Cloud Gateway 的全局过滤器，以及如何实现自定义异样解决。

以上

看完之后想必有所播种吧~ 想要理解更多精彩内容，欢送关注公众号：程序员阿鉴，阿鉴在公众号欢送你的到来~

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正文完
java
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2021-08-09
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