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分布式微服务--GateWay(1)

news 2025/8/7 6:05:07

一、什么是微服务网关（API Gateway）

  • 定义：微服务网关是整个系统请求的统一入口，负责请求转发、过滤处理、安全校验等。

  • 作用：

    • 请求路由

    • 日志记录

    • 权限控制

    • 参数校验

    • 解决跨域问题

    • 黑白名单控制

    • 限流、熔断、降级

    • 统一前后端接口调用

二、过滤器与网关的区别

对比项过滤器（Filter）网关（Gateway）
作用范围单个微服务内部整个微服务系统
实现方式@WebFilter、OncePerRequestFilterSpring Cloud Gateway
适用场景局部处理、日志、拦截器全局处理、统一入口、鉴权

三、Zuul vs Gateway

对比项Zuul（1代网关）Gateway（2代网关）
所属公司NetflixSpring 官方
技术架构Servlet、阻塞式WebFlux、非阻塞响应式
性能较差高性能、支持长连接
生态整合较弱完美整合 Spring 生态
适合场景兼容性要求高的旧项目新项目优选、高并发场景

四、快速构建 Gateway 项目

Maven 依赖

//注意：会和spring-webmvc的依赖冲突，需要排除spring-webmvc
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>

        在使用 spring-cloud-starter-gateway 时，不能再同时使用 spring-boot-starter-web，否则会产生冲突或运行时报错。

✅ 原因详解
🔧 spring-cloud-starter-gateway 是基于 Spring WebFlux（响应式编程）

  • 内部依赖的是 spring-boot-starter-webflux

  • 使用响应式的非阻塞式 Netty 服务器（不是 Tomcat）

  • 框架核心类如：WebHandler、ServerWebExchange、Mono、Flux

❌ spring-boot-starter-web 是基于 Spring MVC（Servlet 阻塞式编程）

  • 内部使用的是 spring-web + spring-webmvc

  • 默认使用嵌入式 Tomcat

  • 与 WebFlux 核心机制不兼容

application.yml 配置

server:port: 80spring:application:name: gateway-servicecloud:gateway:discovery:  //二选一locator:enabled: true  # 开启服务注册自动路由routes:     //二选一- id: example-routeuri: http://www.example.com/predicates:- Path=/example/**
✅ discovery.locator.enabled: true（自动路由）

  • 会自动将注册中心的服务映射成路由，无需手动配置。

  • 访问格式：http://网关地址/服务名/**

  • 适合：快速开发、测试环境。

  • 不灵活：路径固定为服务名，不能自定义。

✅ 手动配置 routes

  • 你手动指定路由规则（路径、服务名、过滤器等）。

  • 更灵活：可以自定义路径、加过滤器、权限控制等。

  • 适合：生产环境。

✅ 是否二选一？

  • 一般只用一个即可。

  • 正式环境推荐：关闭 discovery.locator.enabled，手动写 routes。

五、整合 Nacos 实现服务注册与发现

添加依赖

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

application.yml 示例

spring:cloud:nacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848gateway:discovery:locator:enabled: trueroutes:- id: memberuri: lb://member-servicepredicates:- Path=/member/**filters:- StripPrefix=1
✅ 两种 uri 写法的区别
🟩 第一种：
routes:- id: user-serviceuri: lb://user-servicepredicates:- Path=/user/**

解释：

  • uri: lb://user-service 表示使用服务发现 + 负载均衡。

  • lb:// 前缀 = load balancer，Spring Cloud Gateway 会去注册中心（如 Nacos）里找名为 user-service 的服务，并自动负载均衡调用。

  • 这个写法 必须依赖 Nacos 或其他服务注册中心，否则会报错：服务找不到。

🟩 第二种：
routes:- id: example-routeuri: http://www.example.com/predicates:- Path=/example/**

解释：

  • uri: http://... 表示直接转发到固定的 HTTP 地址。

  • 不需要注册中心，Gateway 会将请求直接转发到 www.example.com。

  • 不需要 Nacos 等服务发现组件。

✅ 总结对比表
配置方式是否需要注册中心（如 Nacos）说明
uri: lb://user-service✅ 需要从注册中心获取服务实例，负载均衡
uri: http://www.example.com/❌ 不需要直接转发到固定地址
✅ 最常用的判断逻辑

是否用到了 lb://？如果用到了，就需要服务注册中心（Nacos）。否则不需要。

六、Nginx 与 Gateway 的区别

项目NginxSpring Cloud Gateway
编程语言C语言Java
扩展性靠 Lua 二次开发基于 Java/Spring 插件式开发
所属层级网络层（L7）反向代理微服务层
适合高性能网络转发服务间通信、认证授权、动态路由

七、自定义全局过滤器（如 Token 拦截）

@Component
public class TokenFilter implements GlobalFilter {@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {String token = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("token");if (token == null || token.isEmpty()) {ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();response.setStatusCode(HttpStatus.BAD_REQUEST);DataBuffer buffer = response.bufferFactory().wrap("token not is null".getBytes());return response.writeWith(Mono.just(buffer));}return chain.filter(exchange);}
}

八、接口安全措施总结

  1. 幂等性控制：使用 token 防重复提交

  2. HTTPS 加密传输

  3. MD5 签名防篡改

  4. API 权限控制（白名单、黑名单、OAuth2）

  5. 熔断、降级、隔离防止雪崩

  6. Swagger 文档统一管理

九、网关高可用架构

  • 使用 Nginx / LVS + Gateway 实现高可用网关

  • 网关本身无状态，可水平扩展

  • 示例 Nginx 配置：

upstream gateway_cluster {server 127.0.0.1:8081;server 127.0.0.1:8082;
}server {listen 80;server_name gateway.example.com;location / {proxy_pass http://gateway_cluster;}
}

🔁 十、动态路由实现（基于数据库）

表结构

CREATE TABLE boyatop_gateway (id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,route_id VARCHAR(50),route_name VARCHAR(255),route_pattern VARCHAR(255),route_type VARCHAR(10),route_url VARCHAR(255)
);

核心代码

public void loadRoute(GateWayEntity gateway) {RouteDefinition definition = new RouteDefinition();definition.setId(gateway.getRouteId());PredicateDefinition predicate = new PredicateDefinition();predicate.setName("Path");predicate.addArg("pattern", gateway.getRoutePattern());FilterDefinition filter = new FilterDefinition();filter.setName("StripPrefix");filter.addArg("_genkey_0", "1");URI uri = gateway.getRouteType().equals("0") ?UriComponentsBuilder.fromUriString("lb://" + gateway.getRouteUrl()).build().toUri(): UriComponentsBuilder.fromHttpUrl(gateway.getRouteUrl()).build().toUri();definition.setUri(uri);definition.setPredicates(List.of(predicate));definition.setFilters(List.of(filter));routeDefinitionWriter.save(Mono.just(definition)).subscribe();publisher.publishEvent(new RefreshRoutesEvent(this));
}

🔄 十一、谓词与过滤器

  • 谓词（Predicates）：判断是否匹配请求

    • Path=/xxx/**

    • After=时间

    • Host=xxx.example.com

    • Method=GET

    • Header=X-Request-Id, \d+

    • Weight=group1, 2

  • 过滤器（Filters）：处理请求前/后逻辑

    • StripPrefix=1

    • AddRequestHeader=X-Name, value

    • RewritePath=/old/(?<segment>.*), /new/${segment}

    • Retry、CircuitBreaker

🌍 十二、解决跨域问题（CORS）

全局跨域过滤器实现

@Component
public class CorsFilter implements GlobalFilter {@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();HttpHeaders headers = response.getHeaders();headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_ORIGIN, "*");headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_METHODS, "*");headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_ALLOW_HEADERS, "*");headers.add(HttpHeaders.ACCESS_CONTROL_EXPOSE_HEADERS, "*");return chain.filter(exchange);}
}

🔬 十三、源码启动流程（核心组件）

  1. GatewayClassPathWarningAutoConfiguration：校验是否依赖 webflux

  2. GatewayAutoConfiguration：加载所有核心 Bean（如 RouteDefinitionLocator）

  3. RoutePredicateHandlerMapping：路由匹配

  4. FilteringWebHandler：执行过滤器链

  5. GatewayFilterChain：按顺序执行自定义/内置过滤器

  6. GatewayLoadBalancerClientAutoConfiguration：整合负载均衡器

  7. GatewayRedisAutoConfiguration：限流配置

  8. GatewayDiscoveryClientAutoConfiguration：注册中心服务发现

🧠 十四、常见错误总结

  • 错误：required a bean of type 'org.springframework.http.codec.ServerCodecConfigurer'

  • 原因：Spring Cloud Gateway 使用 webflux，请删除 spring-boot-starter-web 依赖，使用 spring-boot-starter-webflux

📚 十五、关键词汇速查表

名称说明
Route路由配置（包含 id、uri、predicates、filters）
Predicate请求匹配规则（Path、Method、Header、Host）
Filter请求过滤器，可修改请求/响应
lb://使用服务名转发（注册中心）
StripPrefix去除路径前缀
RefreshRoutesEvent动态刷新路由事件

📎 官方参考文档

  • Spring Cloud Gateway

http://www.lryc.cn/news/611549.html

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