Spring Cloud Gateway 服务网关的部署与使用详细介绍

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一、为什么需要服务网关:

1、什么是服务网关:

        传统的单体架构中只需要开放一个服务给客户端调用,但是微服务架构中是将一个系统拆分成多个微服务,如果没有网关,客户端只能在本地记录每个微服务的调用地址,当需要调用的微服务数量很多时,它需要了解每个服务的接口,这个工作量很大。那有了网关之后,能够起到怎样的改善呢?

        网关作为系统的唯一流量入口,封装内部系统的架构,所有请求都先经过网关,由网关将请求路由到合适的微服务,所以,使用网关的好处在于:

  • (1)简化客户端的工作。网关将微服务封装起来后,客户端只需同网关交互,而不必调用各个不同服务;
  • (2)降低函数间的耦合度。 一旦服务接口修改,只需修改网关的路由策略,不必修改每个调用该函数的客户端,从而减少了程序间的耦合性
  • (3)解放开发人员把精力专注于业务逻辑的实现。由网关统一实现服务路由(灰度与ABTest)、负载均衡、访问控制、流控熔断降级等非业务相关功能,而不需要每个服务 API 实现时都去考虑

        但是 API 网关也存在不足之处,在微服务这种去中心化的架构中,网关又成了一个中心点或瓶颈点,它增加了一个我们必须开发、部署和维护的高可用组件。正是由于这个原因,在网关设计时必须考虑即使 API 网关宕机也不要影响到服务的调用和运行,所以需要对网关的响应结果有数据缓存能力,通过返回缓存数据或默认数据屏蔽后端服务的失败。

        在服务的调用方式上面,网关也有一定的要求,API 网关最好是支持 I/O 异步、同步非阻塞的,如果服务是同步阻塞调用,可以理解为微服务模块之间是没有彻底解耦的,即如果A依赖B提供的API,如果B提供的服务不可用将直接影响到A不可用,除非同步服务调用在API网关层或客户端做了相应的缓存。因此为了彻底解耦,在微服务调用上更建议选择异步方式进行。而对于 API 网关需要通过底层多个细粒度的 API 组合的场景,推荐采用响应式编程模型进行而不是传统的异步回调方法组合代码,其原因除了采用回调方式导致的代码混乱外,还有就是对于 API 组合本身可能存在并行或先后调用,对于采用回调方式往往很难控制。

2、服务网关的基本功能:

3、流量网关与服务网关的区别:

        流量网关和服务网关在系统整体架构中所处的位置如上图所示,流量网关(如Nignx)是指提供全局性的、与后端业务应用无关的策略,例如 HTTPS证书卸载、Web防火墙、全局流量监控等。而微服务网关(如Spring Cloud Gateway)是指与业务紧耦合的、提供单个业务域级别的策略,如服务治理、身份认证等。也就是说,流量网关负责南北向流量调度及安全防护,微服务网关负责东西向流量调度及服务治理。

二、服务网关的部署:

1、主流网关的对比与选型:

 (1)Kong 网关:Kong 的性能非常好,非常适合做流量网关,但是对于复杂系统不建议业务网关用 Kong,主要是工程性方面的考虑

(2)Zuul1.x 网关:Zuul 1.0 的落地经验丰富,但是性能差、基于同步阻塞IO,适合中小架构,不适合并发流量高的场景,因为容易产生线程耗尽,导致请求被拒绝的情况

(3)gateway 网关:功能强大丰富,性能好,官方基准测试 RPS (每秒请求数)是Zuul的1.6倍,能与 SpringCloud 生态很好兼容,单从流式编程+支持异步上也足以让开发者选择它了。

(4)Zuul 2.x:性能与 gateway 差不多,基于非阻塞的,支持长连接,但 SpringCloud 没有集成 zuul2 的计划,并且 Netflix 相关组件都宣布进入维护期,前景未知。

        综上,gateway 网关更加适合 SpringCloud 项目,而从发展趋势上看,gateway 替代 zuul 也是必然的。

2、Spring Cloud Gateway 网关的搭建:

(1)声明依赖版本号:

	<properties>
		<spring-boot.version>2.3.2.RELEASE</spring-boot.version>
		<spring-cloud.version>Hoxton.SR9</spring-cloud.version>
		<spring-cloud-alibaba.version>2.2.6.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>
	</properties>

	<!-- 只声明依赖,不引入依赖 -->
	<dependencyManagement>
		<dependencies>
			<!-- 声明springBoot版本 -->
			<dependency>
				<groupId>org.springframework.boot</groupId>
				<artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
				<version>${spring-boot.version}</version>
				<type>pom</type>
				<scope>import</scope>
			</dependency>
			<!-- 声明springCloud版本 -->
			<dependency>
				<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
				<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
				<version>${spring-cloud.version}</version>
				<type>pom</type>
				<scope>import</scope>
			</dependency>
			<!-- 声明 springCloud Alibaba 版本 -->
			<dependency>
				<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
				<artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
				<version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
				<type>pom</type>
				<scope>import</scope>
			</dependency>
		</dependencies>
	</dependencyManagement>

(2)添加依赖:

<!-- 引入gateway网关 -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
	<exclusions>
        <exclusion>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
        	<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

注意:一定要排除掉 spring-boot-starter-web 依赖,否则启动报错

(3)配置项目名与端口:

server:
  port: 9023
  servlet:
    context-path: /${spring.application.name}
spring:
  application:
    name: gateway

好了,网关项目搭建完成,其实就添加这么一个依赖,关于详细的配置以及作用下文介绍。

3、Spring Cloud Gateway 配置项的说明:

        在介绍 Spring Cloud Gateway 的配置项之前,我们先了解几个 Spring Cloud Gateway 的核心术语:

  • 断言(Predicate):参照 Java8 的新特性Predicate,允许开发人员匹配 HTTP 请求中的任何内容,比如请求头或请求参数,最后根据匹配结果返回一个布尔值。
  • 路由(route):由ID、目标URI、断言集合和过滤器集合组成。如果聚合断言结果为真,则转发到该路由。
  • 过滤器(filter):可以在返回请求之前或之后修改请求和响应的内容。

3.1、路由 Route:

        Route 主要由 路由id、目标uri、断言集合和过滤器集合组成,那我们简单看看这些属性到底有什么作用。

(1)id:路由标识,要求唯一,名称任意(默认值 uuid,一般不用,需要自定义)

(2)uri:请求最终被转发到的目标地址

(3)order: 路由优先级,数字越小,优先级越高

(4)predicates:断言数组,即判断条件,如果返回值是boolean,则转发请求到 uri 属性指定的服务中

(5)filters:过滤器数组,在请求传递过程中,对请求做一些修改

3.2、断言 Predicate:

        Predicate 来自于 Java8 的接口。Predicate 接受一个输入参数,返回一个布尔值结果。该接口包含多种默认方法来将 Predicate 组合成其他复杂的逻辑(比如:与,或,非)。

        Predicate 可以用于接口请求参数校验、判断新老数据是否有变化需要进行更新操作。Spring Cloud Gateway 内置了许多 Predict,这些 Predict 的源码在 org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate 包中,有兴趣可以阅读一下。内置的一些断言如下图:

以上11种断言这里就不再介绍如何配置了,官方文档写的很清楚:https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/2.2.9.RELEASE/reference/html/

下面就以最后一种权重断言为例介绍一下如何配置。配置如下:

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 路由数组:指当请求满足什么样的断言时,转发到哪个服务上
      routes:
        # 路由标识,要求唯一,名称任意
        - id: gateway-provider_1
		  # 请求最终被转发到的目标地址
          uri: http://localhost:9024
          # 设置断言
          predicates:
            # Path Route Predicate Factory 断言,满足 /gateway/provider/** 路径的请求都会被路由到 http://localhost:9024 这个uri中
            - Path=/gateway/provider/**
            # Weight Route Predicate Factory 断言,同一分组按照权重进行分配流量,这里分配了80%
            # 第一个group1是分组名,第二个参数是权重
            - Weight=group1, 8
          # 配置过滤器(局部)
          filters:
            # StripPrefix:去除原始请求路径中的前1级路径,即/gateway
            - StripPrefix=1            
            
        - id: gateway-provider_2
          uri: http://localhost:9025
          # 设置断言
          predicates:
            - Path=/gateway/provider/**
            # Weight Route Predicate Factory,同一分组按照权重进行分配流量,这里分配了20%
            - Weight=group1, 2
		  # 配置过滤器(局部)
          filters:
            # StripPrefix:去除原始请求路径中的前1级路径,即/gateway
            - StripPrefix=1            

        Spring Cloud Gateway 中的断言命名都是有规范的,格式:“xxx + RoutePredicateFactory”,比如权重断言 WeightRoutePredicateFactory,那么配置时直接取前面的 “Weight”。

        如果路由转发匹配到了两个或以上,则是的按照配置先后顺序转发,上面都配置了路径:“ Path=/gateway/provider/** ”,如果没有配置权重,则肯定是先转发到 “http://localhost:9024”,但是既然配置配置了权重并且相同的分组,则按照权重比例进行分配流量。

3.3、过滤器 filter:

Gateway 过滤器的生命周期:

  • PRE:这种过滤器在请求被路由之前调用。我们可利用这种过滤器实现身份验证、在集群中选择请求的微服务、记录调试信息等。
  • POST:这种过滤器在路由到微服务以后执行。这种过滤器可用来为响应添加标准的 HTTP Header、收集统计信息和指标、将响应从微服务发送给客户端等。

Gateway 过滤器从作用范围可分为两种:

  • GatewayFilter:应用到单个路由或者一个分组的路由上(需要在配置文件中配置)
  • GlobalFilter:应用到所有的路由上(无需配置,全局生效)

(1)局部过滤器 GatewayFilter:

        Spring Cloud Gateway 中内置了许多的局部过滤器,如下图:

         局部过滤器需要在指定路由配置才能生效,默认是不生效的。以 “AddResponseHeaderGatewayFilterFactory” 这个过滤器为例,为原始响应添加Header,配置如下:

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: gateway-provider_1
          uri: http://localhost:9024
          predicates:
            - Path=/gateway/provider/**
          # 配置过滤器(局部)
          filters:
            - AddResponseHeader=X-Response-Foo, Bar
            # StripPrefix:去除原始请求路径中的前1级路径,即/gateway
            - StripPrefix=1   

浏览器请求,发现响应头中已经有了 X-Response-Foo=Bar 这个键值对,如下图:

        在前面的示例中,我们也使用到了另一个局部过滤器 StripPrefixGatewayFilterFactory,该过滤器主要用于截断原始请求的路径,当我们请求 localhost:9023/gateway/provider/test 时,实际请求会被转发到 http://localhost:9024 服务上,并被截断成 “http://localhost:9024/provider/test"

注意:过滤器的名称只需要写前缀,过滤器命名必须是 "xxx + GatewayFilterFactory“(包括自定义)。

更多过滤器的配置参考官方文档:https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/2.2.9.RELEASE/reference/html/#gatewayfilter-factories

(2)自定义局部过滤器:

        虽说内置的过滤器能够解决很多场景,但是难免还是有些特殊需求需要定制一个过滤器,下面就来介绍一下如何自定义局部过滤器。

/**
 * 名称必须是xxxGatewayFilterFactory形式
 * todo:模拟授权的验证,具体逻辑根据业务完善
 */
@Component
@Slf4j
public class AuthorizeGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<AuthorizeGatewayFilterFactory.Config> {

    private static final String AUTHORIZE_TOKEN = "token";

    //构造函数,加载Config
    public AuthorizeGatewayFilterFactory() {
        //固定写法
        super(AuthorizeGatewayFilterFactory.Config.class);
        log.info("Loaded GatewayFilterFactory [Authorize]");
    }

    //读取配置文件中的参数 赋值到 配置类中
    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        //Config.enabled
        return Arrays.asList("enabled");
    }

    @Override
    public GatewayFilter apply(AuthorizeGatewayFilterFactory.Config config) {
        return (exchange, chain) -> {
            //判断是否开启授权验证
            if (!config.isEnabled()) {
                return chain.filter(exchange);
            }

            ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
            HttpHeaders headers = request.getHeaders();
            //从请求头中获取token
            String token = headers.getFirst(AUTHORIZE_TOKEN);
            if (token == null) {
                //从请求头参数中获取token
                token = request.getQueryParams().getFirst(AUTHORIZE_TOKEN);
            }

            ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
            //如果token为空,直接返回401,未授权
            if (StringUtils.isEmpty(token)) {
                response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
                //处理完成,直接拦截,不再进行下去
                return response.setComplete();
            }
            /**
             * todo chain.filter(exchange) 之前的都是过滤器的前置处理
             *
             * chain.filter().then(
             *  过滤器的后置处理...........
             * )
             */
            //授权正常,继续下一个过滤器链的调用
            return chain.filter(exchange);
        };
    }

    @Data
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    public static class Config {
        // 控制是否开启认证
        private boolean enabled;
    }
}

局部过滤器需要在路由中配置才能生效,配置如下:

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: gateway-provider_1
          uri: http://localhost:9024
          predicates:
            - Path=/gateway/provider/**
          ## 配置过滤器(局部)
          filters:
            - AddResponseHeader=X-Response-Foo, Bar
            ## AuthorizeGatewayFilterFactory自定义过滤器配置,值为true需要验证授权,false不需要
            - Authorize=true

此时直接访问:http://localhost:9023/gateway/provider/port,不携带token,返回如下图:

请求参数带上token:http://localhost:9023/gateway/provider/port?token=abcdcdecd-ddcdeicd12,成功返回,如下图:

        上述的 AuthorizeGatewayFilterFactory 只是涉及到了过滤器的前置处理,后置处理是在 chain.filter().then() 中的 then() 方法中完成的,具体可以看下项目源码中的 TimeGatewayFilterFactory,代码就不再贴出来了,如下图:

(3)GlobalFilter 全局过滤器:

        全局过滤器应用全部路由上,无需开发者配置,Spring Cloud Gateway 也内置了一些全局过滤器,如下图:

        GlobalFilter 的功能其实和 GatewayFilter 是相同的,只是 GlobalFilter 的作用域是所有的路由配置,而不是绑定在指定的路由配置上。多个 GlobalFilter 可以通过 @Order 或者 getOrder() 方法指定执行顺序,order值越小,执行的优先级越高。

        注意,由于过滤器有 pre 和 post 两种类型,pre 类型过滤器如果 order 值越小,那么它就应该在pre过滤器链的顶层,post 类型过滤器如果 order 值越小,那么它就应该在 post 过滤器链的底层。示意图如下:

(4)自定义全局过滤器:

        当然除了内置的全局过滤器,实际工作中还需要定制过滤器,下面来介绍一下如何自定义。我们模拟 Nginx 的 Access Log 功能,记录每次请求的相关信息。代码如下:

@Slf4j
@Component
@Order(value = Integer.MIN_VALUE)
public class AccessLogGlobalFilter implements GlobalFilter {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        //filter的前置处理
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        String path = request.getPath().pathWithinApplication().value();
        InetSocketAddress remoteAddress = request.getRemoteAddress();
        return chain
                //继续调用filter
                .filter(exchange)
                //filter的后置处理
                .then(Mono.fromRunnable(() -> {
            ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
            HttpStatus statusCode = response.getStatusCode();
            log.info("请求路径:{},远程IP地址:{},响应码:{}", path, remoteAddress, statusCode);
        }));
    }
}

好了,全局过滤器不必在路由上配置,注入到IOC容器中即可全局生效。

此时发出一个请求,控制台打印信息如下:

请求路径:/gateway/provider/port,远程IP地址:/0:0:0:0:0:0:0:1:64114,响应码:200 OK

4、Gateway 集成 nacos 注册中心实现服务发现:

        上述 demo 中并没有集成注册中心,每次路由配置都是指定固定的服务uri,如下图:

这样做有什么坏处呢?

  • 网关服务需要知道所有服务的域名或IP地址,另外,一旦服务的域名或IP地址发生修改,路由配置中的 uri 就必须修改
  • 服务集群中无法实现负载均衡

        那么此时我们可以集成的注册中心,使得网关能够从注册中心自动获取uri,并实现负载均衡,这里我们以 nacos 注册中心为例介绍一下

(1)pom 文件中新增依赖:

<!--nacos注册中心-->
<dependency>
	<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

(2)启动类添加 @EnableDiscoveryClient 注解开启注册中心功能,如下图:

 (3)配置 nacos 注册中心的地址:

nacos:
  namespace: 856a40d7-6548-4494-bdb9-c44491865f63
  url: 120.76.129.106:80
spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
      	server-addr: ${nacos.url}
        namespace: ${nacos.namespace}
        register-enabled: true

(4)服务路由配置:

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: gateway-provider_1
          ## 使用了lb形式,从注册中心负载均衡的获取uri
          uri: lb://gateway-provider
          ## 配置断言
          predicates:
            - Path=/gateway/provider/**
          filters:
            - AddResponseHeader=X-Response-Foo, Bar

路由配置中唯一不同的就是路由的 uri,格式:lb://service-name,这是固定写法:

  • lb:固定格式,指的是从nacos中按照名称获取微服务,并遵循负载均衡策略
  • service-name:nacos注册中心的服务名称,这里并不是IP地址形式的

        为什么指定了 lb 就可以开启负载均衡,前面说过全局过滤器 LoadBalancerClientFilter 就是负责路由寻址和负载均衡的,可以看到如下源码:

(5)开启 gateway 自动路由配置:

        随着我们的系统架构不断地发展,系统中微服务的数量肯定会越来越多,我们不可能每添加一个服务,就在网关配置一个新的路由规则,这样的维护成本很大;特别在很多种情况,我们在请求路径中会携带一个路由标识方便进行转发,而这个路由标识一般都是服务在注册中心中的服务名,因此这是我们就可以开启 spring cloud gateway 的自动路由功能,网关自动根据注册中心的服务名为每个服务创建一个router,将以服务名开头的请求路径转发到对应的服务,配置如下:

# enabled:默认为false,设置为true表明spring cloud gateway开启服务发现和路由的功能,网关自动根据注册中心的服务名为每个服务创建一个router,将以服务名开头的请求路径转发到对应的服务
spring.cloud.gateway.discovery.locator.enabled = true
# lowerCaseServiceId:启动 locator.enabled=true 自动路由时,路由的路径默认会使用大写ID,若想要使用小写ID,可将lowerCaseServiceId设置为true
spring.cloud.gateway.discovery.locator.lower-case-service-id = true

        这里需要注意的是,由于我们的网关项目配置了 server.servlet.context-path 属性,这会导致自动路由失败的问题,因此我们需要做如下两个修改:

# 重写过滤链,解决项目设置了 server.servlet.context-path 导致 locator.enabled=true 默认路由策略404的问题
spring.cloud.gateway.discovery.locator.filters[0] = PreserveHostHeader
@Configuration
public class GatewayConfig
{
    @Value ("${server.servlet.context-path}")
    private String prefix;

    /**
     * 过滤 server.servlet.context-path 属性配置的项目路径,防止对后续路由策略产生影响,因为 gateway 网关不支持 servlet
     */
    @Bean
    @Order (-1)
    public WebFilter apiPrefixFilter()
    {
        return (exchange, chain) ->
        {
            ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
            String path = request.getURI().getRawPath();

            path = path.startsWith(prefix) ? path.replaceFirst(prefix, "") : path;
            ServerHttpRequest newRequest = request.mutate().path(path).build();

            return chain.filter(exchange.mutate().request(newRequest).build());
        };
    }
}

        至此,我们就开启了 spring cloud gateway 的自动路由功能,网关自动根据注册中心的服务名为每个服务创建一个router,将以服务名开头的请求路径转发到对应的服务。假设我们的服务提供者在 nacos 注册中心的服务名为 “gateway-provider”,这时我们只需要访问 “http://localhost:9023/gateway/gateway-provider/test”,就可以将请求成功转发过去了

5、Gateway 整合 Apollo 实现动态路由配置:

        上述例子都是将网关的一系列配置写到项目的配置文件中,一旦路由策略发生改变必须要重启项目,这样维护成本很高,特别是服务网关作为系统的中心点,一旦重启出现问题,影响面将是十分巨大的,因此,我们将网关的配置存放到配置中心中,这样由配置中心统一管理,一旦路由发生改变,只需要在配置中心修改即可,降低风险且实时失效。本部分就以 Apollo 配置中心为例介绍下如下实现动态路由配置:

(1)添加 apollo 配置中心依赖:

<!-- Apollo 统一配置中心 -->
<dependency>
    <groupId>com.ctrip.framework.apollo</groupId>
    <artifactId>apollo-client</artifactId>
    <version>1.7.0</version>
</dependency>

(2)添加 Apollo 路由更改监听刷新类:

import com.ctrip.framework.apollo.enums.PropertyChangeType;
import com.ctrip.framework.apollo.model.ConfigChange;
import com.ctrip.framework.apollo.model.ConfigChangeEvent;
import com.ctrip.framework.apollo.spring.annotation.ApolloConfigChangeListener;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.context.environment.EnvironmentChangeEvent;
import org.springframework.cloud.gateway.config.GatewayProperties;
import org.springframework.cloud.gateway.event.RefreshRoutesEvent;
import org.springframework.cloud.gateway.route.RouteDefinitionWriter;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
import org.springframework.context.ApplicationEventPublisherAware;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.ArrayList;

/**
 * Apollo路由更改监听刷新
 */
@Configuration
public class GatewayPropertRefresher implements ApplicationContextAware, ApplicationEventPublisherAware
{
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GatewayPropertRefresher.class);

    private static final String ID_PATTERN = "spring\\.cloud\\.gateway\\.routes\\[\\d+\\]\\.id";

    private static final String DEFAULT_FILTER_PATTERN = "spring\\.cloud\\.gateway\\.default-filters\\[\\d+\\]\\.name";


    private ApplicationContext applicationContext;

    private ApplicationEventPublisher publisher;

    @Autowired
    private  GatewayProperties gatewayProperties;

    @Autowired
    private RouteDefinitionWriter routeDefinitionWriter;


    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        this.applicationContext = applicationContext;
    }

    @Override
    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
        this.publisher = applicationEventPublisher;
    }


    /**
     * 监听路由修改
     */
    @ApolloConfigChangeListener(interestedKeyPrefixes = "spring.cloud.gateway.")
    public void onChange(ConfigChangeEvent changeEvent)
    {
        refreshGatewayProperties(changeEvent);
    }

    /**
     * 刷新路由信息
     */
    private void refreshGatewayProperties(ConfigChangeEvent changeEvent)
    {
        logger.info("gateway网关配置 刷新开始!");

        preDestroyGatewayProperties(changeEvent);
        //更新配置
        this.applicationContext.publishEvent(new EnvironmentChangeEvent(changeEvent.changedKeys()));
        //更新路由
        refreshGatewayRouteDefinition();

        logger.info("gateway网关配置 刷新完成!");
    }

    /***
     * GatewayProperties没有@PreDestroy和destroy方法
     * org.springframework.cloud.context.properties.ConfigurationPropertiesRebinder#rebind(java.lang.String)中destroyBean时不会销毁当前对象
     * 如果把spring.cloud.gateway.前缀的配置项全部删除(例如需要动态删除最后一个路由的场景),initializeBean时也无法创建新的bean,则return当前bean
     * 若仍保留有spring.cloud.gateway.routes[n]或spring.cloud.gateway.default-filters[n]等配置,initializeBean时会注入新的属性替换已有的bean
     * 这个方法提供了类似@PreDestroy的操作,根据配置文件的实际情况把org.springframework.cloud.gateway.config.GatewayProperties#routes
     * 和org.springframework.cloud.gateway.config.GatewayProperties#defaultFilters两个集合清空
     */
    private synchronized void preDestroyGatewayProperties(ConfigChangeEvent changeEvent)
    {
        logger.info("Pre Destroy GatewayProperties 操作开始!");

        final boolean needClearRoutes = this.checkNeedClear(changeEvent, ID_PATTERN, this.gatewayProperties.getRoutes().size());
        if (needClearRoutes)
        {
            this.gatewayProperties.setRoutes(new ArrayList());
        }

        final boolean needClearDefaultFilters = this.checkNeedClear(changeEvent, DEFAULT_FILTER_PATTERN, this.gatewayProperties.getDefaultFilters().size());
        if (needClearDefaultFilters)
        {
            this.gatewayProperties.setRoutes(new ArrayList());
        }

        logger.info("Pre Destroy GatewayProperties 操作完成!");
    }


    private void refreshGatewayRouteDefinition()
    {
        logger.info("Refreshing Gateway RouteDefinition 操作开始!");

        this.publisher.publishEvent(new RefreshRoutesEvent(this));

        logger.info("Gateway RouteDefinition refreshed 操作完成!");
    }

    /***
     * 根据changeEvent和定义的pattern匹配key,如果所有对应PropertyChangeType为DELETED则需要清空GatewayProperties里相关集合
     */
    private boolean checkNeedClear(ConfigChangeEvent changeEvent, String pattern, int existSize) {

        return changeEvent.changedKeys().stream().filter(key -> key.matches(pattern)).filter(key ->
        {
            ConfigChange change = changeEvent.getChange(key);
            return PropertyChangeType.DELETED.equals(change.getChangeType());
        }).count() == existSize;
    }
}

(3)暴露endpoint端点:

# 暴露endpoint端点,暴露路由信息,有获取所有路由、刷新路由、查看单个路由、删除路由等方法
management.endpoints.web.exposure.include = *
management.endpoint.health.show-details = always

        至此,我们就完成了 Gateway 网关整合 Apollo 配置中心实现动态路由配置,一旦路由发生改变,只需要在配置中心修改即可被监听到并实时失效

如果有整合 Nacos 或 MySQL 进行动态路由配置的读者可以参考以下两篇文章:

(1)整合 Nacos 进行动态路由配置:https://www.cnblogs.com/jian0110/p/12862569.html

(2)整合 MySQL 进行动态路由配置:https://blog.csdn.net/qq_42714869/article/details/92794911

6、自定义全局异常处理器:

        通过前面的测试可以看到一个现象:一旦路由的微服务下线或者失联了,Spring Cloud Gateway直接返回了一个错误页面,如下图:

        显然这种异常信息不友好,前后端分离架构中必须定制返回的异常信息。传统的Spring Boot 服务中都是使用 @ControllerAdvice 来包装全局异常处理的,但是由于服务下线,请求并没有到达。因此必须在网关中也要定制一层全局异常处理,这样才能更加友好的和客户端交互。

        Spring Cloud Gateway提供了多种全局处理的方式,今天只介绍其中一种方式,实现还算比较优雅:

        直接创建一个类 GlobalErrorExceptionHandler,实现 ErrorWebExceptionHandler,重写其中的 handle 方法,代码如下:

/**
 * 用于网关的全局异常处理
 * @Order(-1):优先级一定要比ResponseStatusExceptionHandler低
 */
@Slf4j
@Order(-1)
@Component
@RequiredArgsConstructor
public class GlobalErrorExceptionHandler implements ErrorWebExceptionHandler {

 private final ObjectMapper objectMapper;

 @SuppressWarnings({"rawtypes", "unchecked", "NullableProblems"})
 @Override
 public Mono<Void> handle(ServerWebExchange exchange, Throwable ex) {
  ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
  if (response.isCommitted()) {
   return Mono.error(ex);
  }

  // JOSN格式返回
  response.getHeaders().setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
  if (ex instanceof ResponseStatusException) {
   response.setStatusCode(((ResponseStatusException) ex).getStatus());
  }

  return response.writeWith(Mono.fromSupplier(() -> {
   DataBufferFactory bufferFactory = response.bufferFactory();
   try {
    //todo 返回响应结果,根据业务需求,自己定制
    CommonResponse resultMsg = new CommonResponse("500",ex.getMessage(),null);
    return bufferFactory.wrap(objectMapper.writeValueAsBytes(resultMsg));
   }
   catch (JsonProcessingException e) {
    log.error("Error writing response", ex);
    return bufferFactory.wrap(new byte[0]);
   }
  }));
 }
}

        好了,全局异常处理已经定制完成了,在测试一下,此时正常返回JSON数据了(JSON的样式根据架构需要自己定制),如下图:


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参考文章:Spring Cloud Gateway夺命连环10问?