写在前面

源码 。
本文一起看下spring cloud gateway微服务网关组件。

1：为什么需要微服务网关

为了承载高流量，nginx因为其占用内存少，超强的并发能力，所以一般是我们作为流量入口的不二之选，一般我们也会通过dns轮询机制来实现nginx的横向扩展，以及keepalive+vip的方式对nginx所主从，避免主张，所以，架构可能如下：

此时nginx直接访问到我们的业务节点，假定此时我们是一个有三个节点的集群，但是春节到了需要增加到10个节点，此时我们就需要停掉ngixn，并修改其配置，然后重启，不仅这种业务需要的情况，，删除节点也需要去修改nginx的配置,类似这样的操作会严重影响到用户体验，以及SLO 指标，说不定还会影响到我们的钱袋子（部分节点宕机，导致事故）。在计算机领域，有一句话，没有什么事是不能通过加一层解决的，这里我们也来加一层，而加这一层需要能够完美的解决上述提到的问题，即要能够做到动态伸缩，异常节点剔除等。本文要分析的spring cloud gateway也正是提供了这些功能，因为其实际上也是一个微服务，所以一般我们叫做微服务网关，因为是一个微服务所以能够完美的融入到spring cloud的技术体系中，后端业务的增加和删除都可以通过nacos注册中心实现动态感知和剔除，当然自己也会注册到nacos中，此时架构可能如下图：

先来看下sprin cloud gateway核心概念：

1:路由指定要访问的目标服务名称，可以有很多个路由2：谓词匹配路由的规则3：过滤器调用具体接口前要执行的过滤操作

结构如下图：

程序可能如下：

二者对比如下图：

接下来我们就来详细看下spring cloud gateway组件吧！

2：声明路由的方式

三种方式，java代码，yaml，动态路由,如下:

  • java代码
@Beanpublic RouteLocator declare(RouteLocatorBuilder builder) {return builder.routes().route("id-001", route -> route.path("/geekbang/**").uri("http://time.geekbang.org")).route(route -> route.path("/test/**").uri("http://www.test.com")).build();}
  • yaml
spring:cloud:gateway:routes:- id: id-001uri: http://time.geekbang.orgpredicates:- Path=/geekbang2/**- uri: http://www.test.compredicates:- Path=/test2/**
  • 动态路由
    基于nacos，生产上建议采用这种方式。

3：谓词都有哪些

通过谓词来匹配路由。

  • 寻址谓词
    通过请求地址，请求方法等，最终返回True则命中：
.route("id-001", route -> route.path("/geekbang/**").and().method(HttpMethod.GET, HttpMethod.POST).uri("http://time.geekbang.org")
  • 请求参数谓词
    通过请求参数，header参数,cookie参数等，匹配，如下：
.route("id-001", route -> route// 必须包含cookie，并且值满足规则.cookie("myCookie", "regex")// 必须包含头myHeaderA.and().header("myHeaderA")// 必须包含头myHeaderB，且值等于regex.and().header("myHeaderB", "regex")// 验证param.and().query("paramA").and().query("paramB", "regex")// Header 中的 Host满足某些规则.and().remoteAddr("远程服务地址")// Header 中的 Host满足某些规则.and().host("pattern1", "pattern2")
  • 时间谓词
    考虑秒杀的场景，某段时间内路由到某个接口，如下：
.route("id-001", route -> route // 在指定时间之前 .before(ZonedDateTime.parse("2022-12-25T14:33:47.789+08:00")) // 在指定时间之后 .or().after(ZonedDateTime.parse("2022-12-25T14:33:47.789+08:00")) // 或者在某个时间段以内 .or().between(ZonedDateTime.parse("起始时间"),ZonedDateTime.parse("结束时间"))
  • 自定义谓词
    继承抽象类org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.AbstractRoutePredicateFactory.

4：跨域配置

  • 什么是跨域规则
    在了解如何配置跨域规则之前，我需要先为你讲一讲什么是浏览器的“同源保护策略”，当从域名aa.com发送求到bb.com域名的话，浏览器会先发送一个options请求询问bb.com是否支持跨域，如果是no，则浏览器会禁止访问，这就是同源保护策略。这种请求方式叫做跨域请求，参考下图：

    配置可能如下：
server:port: 30000spring:...gateway:discovery:...# 跨域配置globalcors:cors-configurations:'[/**]':# 授信地址列表allowed-origins:- "http://localhost:10000"- "https://www.geekbang.com"# cookie, authorization认证信息expose-headers: "*"allowed-methods: "*"allow-credentials: trueallowed-headers: "*"# 浏览器缓存时间max-age: 1000


其中allowed-origin最重要，工程上建议给出一个具体的列表而非*。

5：实战

5.1：简单路由

首先我们新建一个middleware的模块作为我们的网关项目（实际场景肯定是创建一个全新的项目然后上传到一个全新的git仓库中），首先引入依赖：

<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId></dependency>...详细参考源码

接着创建配置文件applicatin.yml：

server:port: 30000error:include-message: alwaysspring:cloud:nacos:discovery:server-addr: 192.168.10.62:8858heart-beat-interval: 5000heart-beat-timeout: 15000cluster-name: Cluster-Anamespace: devgroup: myGroupregister-enabled: truewatch:enabled: truewatch-delay: 30000

bootstrap.yml:

spring:application:name: coupon-gatewaycloud:nacos:config:server-addr: 192.168.10.62:8858file-extension: ymlnamespace: devtimeout: 5000config-long-poll-timeout: 1000config-retry-time: 100000max-retry: 3refresh-enabled: trueenable-remote-sync-config: true

接着在nacos创建dataId为coupon-gateway的配置项：

暂时没用，内容可先随便写。然后来定义路由信息：

@Beanpublic RouteLocator declare(RouteLocatorBuilder builder) {return builder.routes().route(route -> route.path("/gateway/coupon-customer/**").filters(f -> f.stripPrefix(1)).uri("lb://coupon-customer-serv-gateway")).route(route -> route.order(1).path("/gateway/template/**").filters(f -> f.stripPrefix(1)).uri("lb://coupon-template-serv")).route(route -> route.path("/gateway/calculator/**").filters(f -> f.stripPrefix(1)).uri("lb://coupon-customer-serv-gateway")).build();}

如下访问：

匹配路由过程如下：

5.2：动态路由

本部分看下如何讲路由信息配置在nacos中，实现配置动态的刷新。
首先我们来定义负责加载路由信息的服务类:

@Slf4j@Servicepublic class GatewayService {@Autowiredprivate RouteDefinitionWriter routeDefinitionWriter;@Autowiredprivate ApplicationEventPublisher publisher;public void updateRoutes(List<RouteDefinition> routes) {if (CollectionUtils.isEmpty(routes)) {log.info("No routes found");return;}routes.forEach(r -> {try {routeDefinitionWriter.save(Mono.just(r)).subscribe();publisher.publishEvent(new RefreshRoutesEvent(this));} catch (Exception e) {log.error("cannot update route, id={}", r.getId());}});}}

接着定义监听nacos配置更新的监听器：

@Slf4j@Componentpublic class DynamicRoutesListener implements Listener {@Autowiredprivate GatewayService gatewayService;@Overridepublic Executor getExecutor() {log.info("getExecutor");return null;}// 使用JSON转换，将plain text变为RouteDefinition@Overridepublic void receiveConfigInfo(String configInfo) {log.info("received routes changes {}", configInfo);List<RouteDefinition> definitionList = JSON.parseArray(configInfo, RouteDefinition.class);gatewayService.updateRoutes(definitionList);}}

定义启动时加载nacos配置的类，同时注册监听器（也可以在其他地方做）：

@Slf4j@Configuration@Componentpublic class DynamicRoutesLoader implements InitializingBean {@Autowiredprivate NacosConfigManager configService;@Autowiredprivate NacosConfigProperties configProps;@Autowiredprivate DynamicRoutesListener dynamicRoutesListener;private static final String ROUTES_CONFIG = "routes-config.json";@Overridepublic void afterPropertiesSet() throws Exception {// 首次加载配置String routes = configService.getConfigService().getConfig(ROUTES_CONFIG, configProps.getGroup(), 10000);dynamicRoutesListener.receiveConfigInfo(routes);// 注册监听器configService.getConfigService().addListener(ROUTES_CONFIG,configProps.getGroup(),dynamicRoutesListener);}}

程序中用到了routes-config.json配置项，所以需要我们在nacos中进行配置：

[{"id": "customer-dynamic-router","order": 0,"predicates": [{"args": {"pattern": "/dynamic-routes/**"},"name": "Path"}],"filters": [{"name": "StripPrefix","args": {"parts": 1}}],"uri": "lb://coupon-customer-serv-gateway"}]

启动后访问：

动态修改配置：

测试：

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参考文章列表

nginx高可用方案 。
nginx自动摘除和恢复后端服务，进行自动检测 。