SpringCloud - Gateway 组件

介绍

API 网关是一个搭建在客户端和微服务之间的服务，我们可以在 API 网关中处理一些非业务功能的逻辑，例如权限验证、监控、缓存、请求路由等。
API 网关就像整个微服务系统的门面一样，是系统对外的唯一入口。有了它，客户端会先将请求发送到 API 网关，然后由 API 网关根据请求的标识信息将请求转发到微服务实例。

网关好处

1、客户端只需要知道 API 网关地址即可，而不需要维护大量的服务地址，简化了客户端的开发。
2、客户端直接与 API 网关通信，能够减少客户端与各个服务的交互次数。
3、客户端与后端的服务耦合度降低。
4、节省流量，提高性能，提升用户体验。
5、API 网关还提供了安全、流控、过滤、缓存、计费以及监控等 API 管理功能。

核心概念

Route（路由）

网关最基本的模块。它由一个 ID、一个目标 URI、一组断言（Predicate）和一组过滤器（Filter）组成。

Predicate（断言）

路由转发的判断条件，我们可以通过 Predicate 对 HTTP 请求进行匹配，例如请求方式、请求路径、请求头、参数等，如果请求与断言匹配成功，则将请求转发到相应的服务。

Filter（过滤器）

过滤器，我们可以使用它对请求进行拦截和修改，还可以使用它对上文的响应进行再处理。

Spring Cloud Gateway 的特征

1、基于 Spring Framework 5、Project Reactor 和 Spring Boot 2.0 构建。
2、集成了 Hystrix 熔断器。
3、集成了 Spring Cloud DiscoveryClient（服务发现客户端）。
4、能够限制请求频率。
5、能够重写请求路径。

Spring Cloud Gateway 工作流程

1、客户端将请求发送到 Spring Cloud Gateway 上。
2、Spring Cloud Gateway 通过 Gateway Handler Mapping 找到与请求相匹配的路由，将其发送给 Gateway Web Handler。
3、Gateway Web Handler 通过指定的过滤器链（Filter Chain），将请求转发到实际的服务节点中，执行业务逻辑返回响应结果。
4、过滤器之间用虚线分开是因为过滤器可能会在转发请求之前（pre）或之后（post）执行业务逻辑。
5、过滤器（Filter）可以在请求被转发到服务端前，对请求进行拦截和修改，例如参数校验、权限校验、流量监控、日志输出以及协议转换等。
6、过滤器可以在响应返回客户端之前，对响应进行拦截和再处理，例如修改响应内容或响应头、日志输出、流量监控等。
7、响应原路返回给客户端。

Predicate 断言

Spring Cloud Gateway 通过 Predicate 断言来实现 Route 路由的匹配规则。简单点说，Predicate 是路由转发的判断条件，请求只有满足了 Predicate 的条件，才会被转发到指定的服务上进行处理。一个路由可以包含多个不同断言，当一个请求同时满足多个路由的断言条件时，请求只会被首个成功匹配的路由转发。

Spring Cloud Gateway 动态路由

默认情况下，Spring Cloud Gateway 会根据服务注册中心（例如 Eureka Server）中维护的服务列表，以服务名（spring.application.name）作为路径创建动态路由进行转发，从而实现动态路由功能。

Filter 过滤器

通常情况下，出于安全方面的考虑，服务端提供的服务往往都会有一定的校验逻辑，例如用户登陆状态校验、签名校验等。在微服务架构中，系统由多个微服务组成，所有这些服务都需要这些校验逻辑，此时我们就可以将这些校验逻辑写到 Spring Cloud Gateway 的 Filter 过滤器中。

Pre 类型过滤器

这种过滤器在请求被转发到微服务之前可以对请求进行拦截和修改，例如参数校验、权限校验、流量监控、日志输出以及协议转换等操作。

Post 类型过滤器

这种过滤器在微服务对请求做出响应后可以对响应进行拦截和再处理，例如修改响应内容或响应头、日志输出、流量监控等。

GlobalFilter 全局过滤器

GlobalFilter 是一种作用于所有的路由上的全局过滤器，通过它，我们可以实现一些统一化的业务功能，例如权限认证、IP 访问限制等。当某个请求被路由匹配时，那么所有的 GlobalFilter 会和该路由自身配置的 GatewayFilter 组合成一个过滤器链。