Gateway核心概念

Spring Cloud Gateway 是一个基于 Spring 5、Spring Boot 2 和 Project Reactor 的 API 网关。它为微服务架构提供了一种简单而有效的方式来路由请求、处理跨域问题、实现负载均衡以及执行其他常见的网关功能。本文将详细介绍 Spring Cloud Gateway 的核心概念，帮助初学者快速上手。

什么是API网关？

API 网关是微服务架构中的一个关键组件，它充当所有客户端请求的入口点。API 网关的主要职责包括：

路由：将请求转发到正确的微服务。
过滤：在请求到达目标服务之前或之后执行某些操作，例如身份验证、日志记录等。
负载均衡：将请求分发到多个服务实例，以提高系统的可用性和性能。
安全性：提供身份验证和授权功能，保护后端服务。

Spring Cloud Gateway 的核心概念

1. 路由（Route）

路由是 Spring Cloud Gateway 的核心概念之一。它定义了如何将请求从客户端转发到后端服务。每个路由通常包含以下信息：

ID：路由的唯一标识符。
URI：目标服务的地址。
断言（Predicate）：用于匹配请求的条件。
过滤器（Filter）：在请求到达目标服务之前或之后执行的逻辑。

以下是一个简单的路由配置示例：

yaml
spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user_service_route
          uri: http://localhost:8081
          predicates:
            - Path=/user/**
          filters:
            - AddRequestHeader=X-Request-User, User-Service

在这个例子中，所有以 /user 开头的请求都会被转发到 http://localhost:8081，并且在请求头中添加 X-Request-User 字段。

2. 断言（Predicate）

断言用于匹配请求的条件。Spring Cloud Gateway 提供了多种内置的断言类型，例如：

Path：匹配请求路径。
Method：匹配请求方法（GET、POST 等）。
Header：匹配请求头。
Query：匹配查询参数。

以下是一个使用 Path 断言的示例：

yaml
predicates:
  - Path=/user/**

这个断言表示所有以 /user 开头的请求都会被匹配。

3. 过滤器（Filter）

过滤器用于在请求到达目标服务之前或之后执行某些操作。Spring Cloud Gateway 提供了多种内置的过滤器类型，例如：

AddRequestHeader：在请求头中添加字段。
AddResponseHeader：在响应头中添加字段。
RewritePath：重写请求路径。
Retry：在请求失败时重试。

以下是一个使用 AddRequestHeader 过滤器的示例：

yaml
filters:
  - AddRequestHeader=X-Request-User, User-Service

这个过滤器会在请求头中添加 X-Request-User 字段，并将其值设置为 User-Service。

4. 全局过滤器（Global Filter）

全局过滤器应用于所有路由，而不需要显式配置。它们通常用于实现跨路由的通用逻辑，例如身份验证、日志记录等。

以下是一个简单的全局过滤器示例：

java
@Component
public class LoggingGlobalFilter implements GlobalFilter {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        System.out.println("Request received: " + exchange.getRequest().getURI());
        return chain.filter(exchange);
    }
}

这个过滤器会在每个请求到达时打印请求的 URI。

实际应用场景

场景 1：路由请求到不同的微服务

假设你有两个微服务：user-service 和 order-service。你可以使用 Spring Cloud Gateway 将请求路由到不同的服务：

yaml
spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user_service_route
          uri: http://localhost:8081
          predicates:
            - Path=/user/**
        - id: order_service_route
          uri: http://localhost:8082
          predicates:
            - Path=/order/**

在这个配置中，所有以 /user 开头的请求会被路由到 user-service，而以 /order 开头的请求会被路由到 order-service。

场景 2：实现身份验证

你可以使用全局过滤器来实现身份验证逻辑：

java
@Component
public class AuthGlobalFilter implements GlobalFilter {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Authorization");
        if (token == null || !isValidToken(token)) {
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        return chain.filter(exchange);
    }

    private boolean isValidToken(String token) {
        // 实现验证逻辑
        return true;
    }
}

这个过滤器会检查请求头中的 Authorization 字段，如果无效则返回 401 状态码。

总结

Spring Cloud Gateway 是一个功能强大的 API 网关，它通过路由、断言和过滤器等核心概念，帮助开发者轻松构建高效的微服务架构。通过本文的介绍，你应该已经掌握了 Spring Cloud Gateway 的基本用法，并能够在实际项目中应用这些概念。

附加资源

练习

创建一个 Spring Cloud Gateway 项目，并配置两个路由，分别指向不同的微服务。
实现一个全局过滤器，记录每个请求的响应时间。
使用 RewritePath 过滤器，将 /api/v1/** 的请求重写为 /v1/**。

通过完成这些练习，你将进一步巩固对 Spring Cloud Gateway 的理解。

什么是API网关？​

Spring Cloud Gateway 的核心概念​

1. 路由（Route）​

2. 断言（Predicate）​

3. 过滤器（Filter）​

4. 全局过滤器（Global Filter）​

实际应用场景​

场景 1：路由请求到不同的微服务​

场景 2：实现身份验证​

总结​

附加资源​

练习​