spring Cloud网关之Spring Cloud Gateway

Spring Cloud Gateway是什么？（官网地址：https://cloud.spring.io/spring-cloud-gateway/reference/html/）

Spring Cloud Gateway是建立在Spring 5, Spring Boot 2 and Project Reactor这几个项目上的API网关，它是由spring团队自己开发的，spring的亲儿子。Spring Cloud Gateway旨在提供一种简单而有效的方法来路由到api，并为它们提供跨领域的关注点，例如：安全性、监控/度量和弹性。

cloud全家桶在1.x版本中推荐用的网关是zuul，但是在2.x版本中，Zuul的升级一直跳票，spring团队最后自己研发了一个网关代替Zuul，就是Spring Cloud Gateway。Spring Cloud Gateway是基于WebFlux框架实现的，而WebFlux框架底层则是使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty。

Spring Cloud Gateway有什么用？

• 性能：API高可用，负载均衡，容错机制。
• 安全：权限身份认证、脱敏，流量清洗，后端签名（保证全链路可信调用）,黑名单（非法调用的限制）。
• 日志：日志记录（spainid,traceid）一旦涉及分布式，全链路跟踪必不可少。
• 缓存：数据缓存。
• 监控：记录请求响应数据，api耗时分析，性能监控。
• 限流：流量控制，错峰流控，可以定义多种限流规则。
• 灰度：线上灰度部署，可以减小风险。
• 路由：动态路由规则。

Spring Cloud Gateway的特性：

1、动态路由：能够匹配任何请求属性。

2、可以对路由指定Predicate（断言）和Filter（过滤），断言和过滤易于编写。

3、集成Hystrix断路器功能、Eureka服务发现功能。

4、请求限流功能，支持路径重写。

在Spring Cloud Finchley正式版之前推荐使用的网关是Netflex提供的Zuul，在此之后推荐使用的是Spring Cloud Gateway。

Spring Cloud Gateway和Zuul的区别：

1、Zuul 1.x是一个基于阻塞I/O的API网关。

2、Zuul 1.x是基于Servlet 2.5使用阻塞架构的，它不支持任何长连接（如WebSocket）,Zuul的设计模式和Nginx较像，每次I/O操作都是从工作线程中选择一个执行，请求线程阻塞到工作线程完成，但是差别是Nginx是用C++实现的，Zuul是用Java实现的，而JVM本身会有第一次加载比较慢的情况，使得Zuul性能会相对较差。

3、Zuul 2.x理念是基于Netty非阻塞和支持长连接，性能方面比Zuul 1.x有很大的提升，但是因为Netflex跳票，还没有发布 。根据官方提供的基准测试，Spring Cloud Gateway的RPS（每秒请求数）是Zuul的1.6倍。

4、Spring Cloud Gateway是建立在Spring 5, Spring Boot 2 and Project Reactor之上，Spring Cloud Gateway是基于WebFlux框架实现的，而WebFlux框架底层则是使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty，是一个非阻塞I/O的API网关。

5、Spring Cloud Gateway还支持WebSocket，并且与Spring紧密集成拥有更好的开发体验。

Spring Cloud Gateway三大核心概念：

1、Route（路由）：路由是构建网关的基本模块，它是由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。

2、Predicate（断言）：参考的是Java8中的java.util.function.Predicate,开发人员匹配HTTP请求中的内容进行断言，如果请求与断言匹配则路由。

3、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。

Spring Cloud Gateway工作流程如下官网提供的图片：

1、客户端向Spring Cloud Gateway发送请求，然后在Gateway Hangdler Mapping中找到与请求相匹配的路由，将其发送到Gateway Web Handler。

2、Handler再通过指定的过滤器链来将请求发送到我们实际的服务执行业务逻辑，然后返回。

3、过滤器之间用虚线分开是因为过滤器可能会在发送代理请求之前（“pre”）或者之后（“post”）执行业务逻辑。

4、Filter在“pre”类型的过滤器可以做参数校验、权限校验、流量监控、日志输出、协议转换等。在“post”类型的过滤器中可以做响应内容、响应头的修改，日志的输出，流量监控等。

5、核心逻辑就是路由转发和执行过滤器链。

Spring Cloud Gateway实践

1、gateway在pom.xml加以下依赖包：

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
            <version>2.2.4.BUILD-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
            <version>2.2.2.RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>
    </dependencies>

2、gateway配置文件如下进行配置：

server:
  port: 8080
  tomcat:
    uri-encoding: UTF-8
    basedir: /tmp/tomcat
    connection-timeout: 60000

spring:
  application:
    name: demo-gateway
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          #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
          enabled: true
      routes:
        - id: demo-client
          #uri: http://localhost:8101
          uri: lb://demo-client
          predicates:
            - Path=/consumer/consumer/**
          #路由的id，没有固定规则，建议配合服务名使用
        - id: demo-user
          #提供服务的路由地址
          #uri: http://localhost:8100
          uri: lb://demo-user
          #断言，路径相匹配就进行路由
          predicates:
            - Path=/user/user/**

eureka:
  instance:
    hostname: gateway-service
  client:
    service-url:
      register-with-eureka: true
      fetch-registry: true
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

3、在GatewayApplication加上注解@EnableDiscoveryClient

4、访问http://localhost:8080/user/user/test?msg=1235

Spring Cloud Gateway服务网关github地址：https://github.com/yuanzipeng/spring-cloud-gateway