Gateway的路由机制

Spring Cloud Gateway 是 Spring 微服务体系中的 API 网关组件，主要作用是对微服务的请求进行统一路由、限流、认证、监控、日志记录等处理。其中，路由机制是 Gateway 的核心功能之一，控制了外部请求如何转发到内部服务。

下面我会从整体架构、路由定义方式、匹配流程、执行机制、关键组件和高级功能这几个方面，详细讲解 Spring Cloud Gateway 的路由机制。

---

🧱 一、Spring Cloud Gateway 路由机制总览

**路由（Route）**定义了一个请求的匹配规则（谓词 Predicate）以及对应的目标地址（URI）和过滤器链（Filters）。

路由 = 请求匹配 + 请求转发 + 过滤器处理

- id: order_route
  uri: http://localhost:8081
  predicates:
    - Path=/order/**
  filters:
    - StripPrefix=1

---

🔍 二、路由机制核心组成

组件	作用
RouteDefinition	路由定义：包括 ID、Predicates（匹配条件）、URI（目标地址）、Filters（过滤器）
RouteLocator	路由查找器：从配置或数据库中加载 RouteDefinition
Predicate	路由匹配条件，如 Path、Method、Header、Host 等
Filter	请求处理器链，对请求进行预处理或后处理（如认证、限流、日志）
GatewayHandlerMapping	核心分发器：根据 Predicate 匹配路由
GatewayWebHandler	真正处理请求并执行过滤器链，转发请求到目标服务

---

🧭 三、路由匹配与转发流程（图解逻辑）

         [请求进入]
              ↓
   GatewayHandlerMapping 匹配 Predicate
              ↓
     RouteLocator 查找所有匹配 Route
              ↓
   构造过滤器链 GatewayFilterChain
              ↓
     GatewayWebHandler 执行 filter 链
              ↓
         请求转发到 URI

---

🧪 四、常用 Predicate 匹配规则

Predicate	示例	说明
Path	/api/**	路径匹配
Method	GET, POST	请求方法
Host	**.example.com	域名匹配
Header	"X-Request-Id", \d+	请求头匹配
Query	"foo", "bar"	请求参数匹配
After, Before, Between	时间范围
RemoteAddr	192.168.1.1/24	IP 白名单控制

---

🧰 五、常用 Filter 功能说明

Filter	功能
AddRequestHeader	添加请求头
StripPrefix	去除请求路径前缀
RequestRateLimiter	限流
Retry	自动重试
CircuitBreaker	熔断
RedirectTo	重定向
自定义 Filter	实现 GatewayFilter 接口

---

🧾 六、支持的路由定义方式

✅ 1. 配置文件方式（推荐 YAML）

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user_route
          uri: http://localhost:8081
          predicates:
            - Path=/user/**
          filters:
            - StripPrefix=1

✅ 2. Java 编码方式（RouteLocatorBuilder）

@Bean
public RouteLocator customRouteLocator(RouteLocatorBuilder builder) {
  return builder.routes()
    .route("user_route", r -> r.path("/user/**")
        .uri("http://localhost:8081")
        .filters(f -> f.stripPrefix(1)))
    .build();
}

✅ 3. 动态方式（数据库 / Nacos 注册中心）

• 自定义 RouteDefinitionRepository

• 动态加载路由配置并热更新（适合大规模微服务网关）

---

🚦 七、动态路由 & 刷新机制

Spring Cloud Gateway 支持 动态路由热更新：

• 调用 /actuator/gateway/refresh 可以刷新路由缓存（需开启 Spring Boot Actuator）

• 如果是基于 Nacos、Redis 等动态路由源，也可以监听配置变更自动更新

---

🧠 八、路由机制关键面试点总结

问题	要点
Gateway 如何进行请求路由？	GatewayHandlerMapping 根据 RouteDefinition 中的 Predicate 匹配请求
如何实现动态路由？	实现 RouteDefinitionLocator + Refresh Endpoint
Predicate 支持哪些类型？	Path、Method、Header、Query、Host 等
Filter 的作用是？	实现请求处理的逻辑链，如认证、限流、日志、重试、Header 修改等
与 Zuul 区别？	Zuul 1.x 基于 Servlet，Gateway 基于 Netty，性能更高，响应更快

---

📌 九、总结一句话

Spring Cloud Gateway 的路由机制 = 路由定义 + 谓词匹配 + 过滤器处理 + 目标服务转发，它是微服务架构中统一流量入口和控制逻辑的核心。