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springcloud :Gateway网关

作者头像
冷环渊
发布2021-10-19 15:52:53
1.4K0
发布2021-10-19 15:52:53
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Gateway新一代网关

gateway官网:https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-gateway/2.2.1.RELEASE/reference/html/

他是什么?

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LPXa9kVP-1631301314459)(springcloud.assets/image-20210911002632034.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LPXa9kVP-1631301314459)(springcloud.assets/image-20210911002632034.png)]

​ Gateway是在Spring生态系统之上构建的API网关服务,基于Spring 5,Spring Boot 2和Project Reactor等技术。 Gateway旨在提供一种简单而有效的方式来对API进行路由,以及提供一些强大的过滤器功能,例如:熔断、限流、重试等

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tRxN6ZC1-1631301376509)(springcloud.assets/image-20210911002642902.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-tRxN6ZC1-1631301376509)(springcloud.assets/image-20210911002642902.png)]

​ SpringCloud Gateway是Spring Cloud的一个全新项目,基于Spring 5.0+Spring Boot 2.0和Project Reactor等技术开发的网关,它旨在为微服务架构提供—种简单有效的统一的API路由管理方式。 ​ SpringCloud Gateway作为Spring Cloud生态系统中的网关,目标是替代Zuul,在Spring Cloud 2.0以上版本中,没有对新版本的Zuul .0以上最新高性能版本进行集成,仍然还是使用的Zuul 1.x非Reactor模式的老版本。而为了提升网关的性能 ​ SpringCloud Gateway是基于WebFlux框架实现的,而WebFlux框架底层则使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty。 ​ Spring Cloud Gateway的目标提供统一的路由方式且基于Filter链的方式提供了网关基本的功能,例如:安全,监控/指标,和限流。

一句话概括就是:Spring Cloud Gateway 使用的Webflux中的reactor-netty响应式编程组件,底层使用了Netty通讯框架.

架构:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UfydrBsg-1631301395717)(springcloud.assets/image-20210911002757348.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UfydrBsg-1631301395717)(springcloud.assets/image-20210911002757348.png)]

技术背景

有了Zuul了怎么又出来了gateway??

我们为什么选择Gatway?:

neflix不太靠谱,zuul2.0一直跳票,迟迟不发布

​ 一方面因为Zuul1.0已经进入了维护阶段,而且Gateway是SpringCloud团队研发的,是亲儿子产品,值得信赖。而且很多功能Zuul都没有用起来也非常的简单便捷。 ​ Gateway是基于异步非阻塞模型上进行开发的,性能方面不需要担心。虽然Netflix早就发布了最新的Zuul 2.x,但Spring Cloud貌似没有整合计划。而且Netflix相关组件都宣布进入维护期;不知前景如何 ? 多方面综合考虑Gateway是很理想的网关选择。

SpringCloud Gateway具有如下特性
  • 基于Spring Framework 5, Project Reactor和Spring Boot 2.0进行构建;动态路由:能够匹配任何请求属性;
  • 可以对路由指定Predicate(断言)和Filter (过滤器);集成Hystrix的断路器功能;
  • 集成Spring Cloud服务发现功能;
  • 易于编写的 Predicate(断言)和Filter (过滤器);请求限流功能;
  • 支持路径重写。
技术对比

Zuul

Springcloud中所集成的Zuul版本,采用的是Tomcat容器,使用的是传统的Servlet lO处理模型。 学过尚硅谷web中期课程都知道一个题目,Servlet的生命周期?servlet由servlet container进行生命周 期管理。 container启动时构造servlet对象并调用servlet init)进行初始化; container运行时接受请求,并为每个请求分配一个线程(一般从线程池中获取空闲线程)然后调用service()。container关闭时调用servlet destory0销毁servlet;

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iswtI8gG-1631301314463)(springcloud.assets/image-20210911003206886.png)]
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上述模式的缺点:

​ servlet是一个简单的网络IO模型,当请求进入servlet container时,servlet container就会为其绑定一个线程,在并发不高的场景下这种模型是适用的。但是一旦高并发(此比如抽风用jemeter),线程数量就会上涨,而线程资源代价是昂贵的(上线文切换,内存消耗大)严重影响请求的处理时间。

在一些简单业务场景下,不希望为每个request分配一个线程,只需要1个或几个线程就能应对极大并发的请求,这种业务场景下servlet模型没有优势

所以Zuul 1.X是基于servlet之上的一个姐塞式处理模型,即spring实现了处理所有request请求的一个servlet (DispatcherServiet)并由该servletse塞式处理处理。所以Springcloud Zuul无法摆脱servlet模型的弊端

gateway(webflux + netty)

​ 传统的Web框架,比如说: struts2,springmvc等都是基于Servlet API与Servlet容器基础之上运行的。 但是 ​ 在Servlet3.1之后有了异步非阻塞的支持。而WebFlux是一个典型非阻塞异步的框架,它的核心是基于Reactor的相关API实现的。相对于传统的web框架来说,它可以运行在诸如Netty, Undertow及支持Servlet3.1的容器上。非阻塞式+函数式编程(Spring5必须让你使用java8)

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sE9LUKTf-1631301314464)(springcloud.assets/image-20210911003521718.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sE9LUKTf-1631301314464)(springcloud.assets/image-20210911003521718.png)]

​ Spring WebFlux是Spring 5.0引入的新的响应式框架,区别于Spring MVC,它不需要依赖Servlet API,它是完全异步非阻塞的,并且基于Reactor来实现响应式流规范。

Gateway三大核心概念

Route(路由)

​ 路由是构建网关的基本模块,它由ID,目标URI,一系列的断言和过滤器组成,如果断言为true则匹配该路由

Predicate(断言):

​ 参考的是java8的java.util.function.Predicate开发人员可以匹配HTTP请求中的所有内容(例如请求头或请求参数),如果请求与断言相匹配则进行路由

Filter(过滤)

​ 指的是Spring框架中GatewayFilter的实例,使用过滤器,可以在请求被路由前或者之后对请求进行修改。

总体:

  • web请求,通过一些匹配条件,定位到真正的服务节点。并在这个转发过程的前后,进行一些精细化控制。
  • predicate就是我们的匹配条件;
  • flter,就可以理解为一个无所不能的拦截器。有了这两个元素,再加上目标uri,就可以实现一个具体的路由了
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VfgoNsAw-1631301314465)(springcloud.assets/image-20210911003737963.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VfgoNsAw-1631301314465)(springcloud.assets/image-20210911003737963.png)]

Gateway工作流程

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rVizpR58-1631301314465)(springcloud.assets/image-20210911003852702.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-rVizpR58-1631301314465)(springcloud.assets/image-20210911003852702.png)]

核心逻辑: 路由转发+执行过滤器链

demo实战

新建模块: cloud-gateway-gateway9527

导入依赖

代码语言:javascript
复制
  <dependencies>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gatewayartifactId>
        dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.atguigu.springcloudgroupId>
            <artifactId>cloud-api-commonsartifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOTversion>
        dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrixartifactId>
        dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloudgroupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-clientartifactId>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.bootgroupId>
            <artifactId>spring-boot-devtoolsartifactId>
            <scope>runtimescope>
            <optional>trueoptional>
        dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombokgroupId>
            <artifactId>lombokartifactId>
            <optional>trueoptional>
        dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.bootgroupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-testartifactId>
            <scope>testscope>
        dependency>



    dependencies>

配置对应的yml

代码语言:javascript
复制
server:
  port: 9527
spring:
  application:
    name: cloud-gateway
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: payment_routh #路由的ID,没有固定规则但要求唯一,建议配合服务名
          uri: http://localhost:8001   #匹配后提供服务的路由地址
          predicates:
            - Path=/payment/get/**   #断言,路径相匹配的进行路由

        - id: payment_routh2
          uri: http://localhost:8001
          predicates:
            - Path=/payment/lb/**   #断言,路径相匹配的进行路由


eureka:
  instance:
    hostname: cloud-gateway-service
  client:
    service-url:
      register-with-eureka: true
      fetch-registry: true
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

编写主启动类:

代码语言:javascript
复制
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class GateWayMain9527 {
    public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run( GateWayMain9527.class,args);
        }
}

构建好基本的网关模块之后,我们需要思考

9527网关如何做路由映射那???

我们打开服务提供者:cloud-provider-payment8001看看controller的访问地址

我们不想暴露8001服务端口,希望在8001外面套一层9527

于是乎

配置网管 9527的配置文件

代码语言:javascript
复制
server:
  port: 9527
spring:
  application:
    name: cloud-gateway
  cloud:
    gateway:
      routes:
    - id: payment_routh #路由的ID,没有固定规则但要求唯一,建议配合服务名
      uri: http://localhost:8001   #匹配后提供服务的路由地址
      predicates:
        - Path=/payment/get/**   #断言,路径相匹配的进行路由

    - id: payment_routh2
      uri: http://localhost:8001
      predicates:
        - Path=/payment/lb/**   #断言,路径相匹配的进行路由


eureka:
  instance:
    hostname: cloud-gateway-service
  client:
    service-url:
      register-with-eureka: true
      fetch-registry: true
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

这个时候我们可以来测试一下

添加网关前:http://localhost:8001/payment/get/1,我们访问会暴露出端口

添加网关后:http://localhost:9527/payment/get/1,我们访问网管,他会去找到配置文件对路由的匹配路由地址,之后断言按照规则匹配路由

通过微服务名实现动态路由

​ 简单看到了网管效果之后,继续看看问题,我们现在的配置十分的膨胀,url是匹配死的,我们需要的是动态的,

​ 默认情况下Gateway会根据注册中心的服务列表,以注册中心上微服务名为路径创建动态路由进行转发,从而实现动态路由的功能

这个时候我们启动 : 一个eureka7001+两个服务提供者8001/8002

此时我们要去继续修改9527的配置:

代码语言:javascript
复制
server:
  port: 9527
spring:
  application:
    name: cloud-gateway
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true  #开启从注册中心动态创建路由的功能,利用微服务名进行路由
      routes:
        - id: payment_routh #路由的ID,没有固定规则但要求唯一,建议配合服务名
          #uri: http://localhost:8001   #匹配后提供服务的路由地址
          uri: lb://cloud-payment-service
          predicates:
            - Path=/payment/get/**   #断言,路径相匹配的进行路由

        - id: payment_routh2
          #uri: http://localhost:8001   #匹配后提供服务的路由地址
          uri: lb://cloud-payment-service
          predicates:
            - Path=/payment/lb/**   #断言,路径相匹配的进行路由


eureka:
  instance:
    hostname: cloud-gateway-service
  client:
    service-url:
      register-with-eureka: true
      fetch-registry: true
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

PS :

  • 需要注意的是uri的协议为lb,表示启用Gateway的负载均衡功能。
  • lb://serviceName是spring cloud gateway在微服务中自动为我们创建的负载均衡uri

之后再次测试

http://localhost:9527/payment/lb

就可以发现采用了轮询的方式做负载均衡,在8001/8002两个端口切换

Predicate的使用断言的使用

断言是什么?

启动我们的gatewat9527

我们会看到他在启动的时候

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Jclw8jOS-1631301314466)(springcloud.assets/image-20210911005125073.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Jclw8jOS-1631301314466)(springcloud.assets/image-20210911005125073.png)]
Route Predicate Factory 这个是什么东东?
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cy2meMwk-1631301314467)(springcloud.assets/image-20210911005203095.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cy2meMwk-1631301314467)(springcloud.assets/image-20210911005203095.png)]

Spring Cloud Gateway将路由匹配作为Spring WebFlux HandlerMapping基础架构的一部分。

  • Spring Cloud Gateway包括许多内置的Route Predicate工厂。所有这些Predicate都与HTTP请求的不同属性匹配。多个RoutePredicate工厂可以进行组合
  • Spring Cloud Gateway创建Route对象时,使用RoutePredicateFactory 创建 Predicate对象,Predicate对象可以赋值给Route。Spring Cloud Gateway包含许多内置的Route Predicate Factories。
  • 所有这些谓词都匹配HTTP请求的不同属性。多种谓词工厂可以组合
常用的Route Predicate
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-M4466GfT-1631301314468)(springcloud.assets/image-20210911005340872.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-M4466GfT-1631301314468)(springcloud.assets/image-20210911005340872.png)]

我们来看一下常用的断言:

代码语言:javascript
复制
        - Path=/payment/lb/**   #断言,路径相匹配的进行路由
        #- After=2020-03-08T10:59:34.102+08:00[Asia/Shanghai]
        #- Cookie=username,zhangshuai #并且Cookie是username=zhangshuai才能访问
        #- Header=X-Request-Id, \d+ #请求头中要有X-Request-Id属性并且值为整数的正则表达式
        #- Host=**.atguigu.com
        #- Method=GET
        #- Query=username, \d+ #要有参数名称并且是正整数才能路由

说白了,Predicate就是为了实现一组匹配规则,让请求过来找到对应的Route进行处理

Filter的使用

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ioG2bFVj-1631301314469)(springcloud.assets/image-20210911005755967.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ioG2bFVj-1631301314469)(springcloud.assets/image-20210911005755967.png)]

路由过滤器可用于修改进入的HTTP请求和返回的HTTP响应,路由过滤器只能指定路由进行使用。 Spring Cloud Gateway内置了多种路由过滤器,他们都由GatewayFilter的工厂类来产生

Spring Cloud Gateway的Filter
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hUbRq0cz-1631301314469)(springcloud.assets/image-20210911005905238.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hUbRq0cz-1631301314469)(springcloud.assets/image-20210911005905238.png)]

常用的GatewayFilter:AddRequestParameter

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cUfGP1Sn-1631301314470)(springcloud.assets/image-20210911005929316.png)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cUfGP1Sn-1631301314470)(springcloud.assets/image-20210911005929316.png)]
自定义全局GlobalFilter

两个主要接口介绍:

  • GlobalFilter : 全局过滤器
  • Ordered : 执行顺序

能干嘛?

  • 全局日志记录
  • 统一网关鉴权
  • 等等等…
过滤器代码
代码语言:javascript
复制
@Component
@Slf4j
public class MyLogGateWayFilter implements GlobalFilter,Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {

        log.info("*********come in MyLogGateWayFilter: "+new Date());
        String uname = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("username");
        if(StringUtils.isEmpty(username)){
            log.info("*****用户名为Null 非法用户,(┬_┬)");
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.NOT_ACCEPTABLE);//给人家一个回应
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

使用了这个之后

我们的请求如果是没有带有uname这个参数就会被过滤,可以用来作为一些必要参数的筛选和鉴权.

以上就是gate网关的学习啦

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原始发表:2021-09-11 ,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • Gateway新一代网关
    • 技术背景
      • 我们为什么选择Gatway?:
      • SpringCloud Gateway具有如下特性
      • 技术对比
    • Gateway三大核心概念
      • Gateway工作流程
        • demo实战
          • 通过微服务名实现动态路由
        • Predicate的使用断言的使用
          • 断言是什么?
          • Route Predicate Factory 这个是什么东东?
          • 常用的Route Predicate
        • Filter的使用
          • Spring Cloud Gateway的Filter
          • 自定义全局GlobalFilter
          • 过滤器代码
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