Spring Cloud（十三）：Gateway+demo

1. 概述简介

官网：
https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/spring-cloud-gateway/2.2.1.RELEASE/reference/html/

2. 是什么

Gateway 是在Spring生态系统之上，基于Spring5，Spring Boot2 和Project Reactor等技术。

Gateway旨在提供一种简单而有效的方式来对API进行路由，以及提供一些强大的过滤器功能，例如：熔断、限流、重试等。

Spring Cloud Gateway 作为 Spring Cloud 生态系统中的弯管，母校是替代Zuul，在Spring Cloud 2.0以上本版本中，没有对新版本的Zuul 2.0以上最新高性能版本进行集成。仍然还是使用的Zuul 1.x非Reactor模式的老版本，而为了提升网关的性能，SpringCloud Gateway是基于WebFlux框架实现的，二WebFlux框架底层则使用了高性能的Reactor模式通信框架Netty。

Spring Cloud Gateway的目标提供统一的路由方式且基于Filter链的方式提供了网关基本的功能，例如：安全、监控/指标和限流等。

一句话：
Spring Cloud Gateway 使用的Webflux中的reactor-netty响应式编程组件，底层使用了Netty通讯框架。

3. 能干嘛

• 反向代理
• 鉴权
• 流量控制
• 熔断
• 日志监控
  

4. 有了Zuul了怎么又出来了gateway

SpringCloud Gateway具有如下特性：

• 基于Spring Framework 5,Project Reactor 和 Spring Boot 2.0 进行构建；
• 动态路由：能够匹配任何请求属性；
• 可以对路由指定Predicate（断言）和Filter（过滤器）；
• 集成Hystrix的断路器功能；
• 集成Spring Cloud 服务发现功能；
• 易于编写的Predicate（断言）和Filter(过滤器)；
• 请求限流功能；
• 支持路径重写。

SpringCloud Gateway与Zuul的区别
在Spring Cloud Finchley 正式版之前，Spring Cloud 推荐的网关是Netflix提供的zuul；

1. Zuul 1.x 是一个基于阻塞I/O的APIGateway
2. Zuul 1.x 基于Servlet 2.5 使用阻塞架构 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，请求线程被阻塞到工作线程完成，但是差别是Nginx用C++实现，Zuul用Java实现，而JVM本身会有第一次加载较慢的情况，是的Zuul的性能相对较差。
3. Zuul 2.x理念更先进，相继与Netty非阻塞和支持长连接，单SpringCloud目前还没有整合。Zuul 2.x的性能较Zuul 1.x有较大提升。在性能方面，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建立在Spring Frameword 5、Project Reactor 和Spring Boot2之上，使用非阻塞API
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。

Zuul1.x模型
Spring Cloud 中所集成的Zuul版本，采用的是Tomcat容器，使用的是传统的Servlet IO处理模型。
Servlet 的生命周期是由servlet container进行生命周期管理。
container 启动时构造servlet对象并调用servlet init（）进行初始化
container运行时接受请求，并为每个请求分配一个县城（一般从线程池中获取空闲线程）然后调用service（）
container关闭时调用servlet destory（）销毁servlet

上述模式的缺点：
servler是一个简单的网络IO模型，当请求进入servlet container时，servlet container 就会为其绑定一个线程，在并发不高的场景下这种模型是使用的，但是一旦 高并发（比如使用jemeter）线程数量就会上涨，而线程资源代价是昂贵的（上下文切换，内存消耗大）严重影响请求的处理时间，在一些简单业务场景下，不希望为每个request分配一个线程，只需要1个或几个线程就能应对极大并发的请求，这种业务场景下servlet模型没有优势

所以Zuul 1.x是基于servlet之上的一个阻塞式处理模型，即spring实现了处理所有request请求的一个servlet（DispatcherServlet）并由该servlet阻塞式处理处理，所以Spring Cloud Zuul无法摆脱Servlet模型的弊端。

GateWay模型
WebFlux是什么？

传统的Web框架，比如说：Struts2、SpringMVC等都是基于Servlet API与Servlet容器基础之上运行的。但是，在Servler3.1之后有了异步非阻塞的支持。而WebFlux是一个典型非阻塞异步的框架，他的核心是基于Reactor的相关API实现的。相对于传统的Web框架来说，他可以运行在诸如Netty、Undertow及支持Servlet3.1的容器上。非阻塞时+函数式编程（Spring5必须让你使用java8）

Spring WebFlux是Spring 5.0 引入的新的响应式框架，区别于Springmvc ，它不需要依赖Servlet API，它是完全异步非阻塞的，并基于Reactor来实现响应式流规范。

5. 三大核心概念

Route(路由)：
路由是构建网关的基本模块，它由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

Predicate（断言）：
参考的是java8的java.util.function.Predicate开发人员可以匹配HTTP请求中的所有内容（例如请求头或请求参数），如果请求与断言相匹配则进行路由

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。

6. Gateway工作流程

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

Handler再通过制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

过滤器之前用虚线分开是因为过滤器可能会在发送代理请求之前“pre”或之后“post” 执行业务逻辑

Filter在“pre类型的过滤器可以做参数校验、权限校验、流量控制、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、流量监控等有着非常重要的作用”

路由转发+执行过滤器链

7. 配置网关

7.1 新建 Module

新建 cloud-gateway-gateway9527

7.2 pom

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>spring-cloud-demo</artifactId>
        <groupId>com.lele.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>cloud-gateway-gateway9527</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.lele.springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

7.3 yml

server:
  port: 9527

spring:
  application:
    name: cloud-gateway

eureka:
  instance:
    hostname: cloud-gateway-service
  client:  #服务提供者provider注册进eureka服务列表内
    service-url:
      register-with-eureka: true
      fetch-registry: true
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

7.4 启动类

package com.lele.springcloud;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

/**
 * @author: lele
 * @date: 2021/3/23 22:13
 * @description:
 */
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class GateWayMain9527 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GateWayMain9527.class, args);
    }
}

9527网关如何做路由映射？
目前不想暴露8001端口，希望在8001外面套一层9527

测试：

启动7001
启动8001
启动9527网关

访问：http://eureka7001.com:7001/

添加网关前
http://localhost:8001/payment/get/1

添加网关后
http://localhost:9527/payment/get/1

8. yml 配置说明

Gateway网关路由有两种配置方式

• 在配置文件yml中配置
• 代码中注入RouteLocator的Bean:

通过9527网关访问到外网的百度新闻网址

• 新建配置类：GateWayConfig

package com.lele.springcloud.config;

import org.springframework.cloud.gateway.route.RouteLocator;
import org.springframework.cloud.gateway.route.builder.RouteLocatorBuilder;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * @author: lele
 * @date: 2021/3/24 7:04
 * @description:
 */
@Configuration
public class GatewayConfig {

    /**
     * 配置了一个id为route-name的路由规则，
     * 当访问地址 http://localhost:9527/guonei 时，会自动转发到地址：http://news.baidu.com/guonei
     * @param routeLocatorBuilder
     * @return
     */
    @Bean
    public RouteLocator customRouteLocator(RouteLocatorBuilder routeLocatorBuilder) {
        RouteLocatorBuilder.Builder routes = routeLocatorBuilder.routes();
        routes.route("path_route_lele", r -> r.path("/guonei")
                .uri("http://news.baidu.com/guonei")).build();
        return routes.build();
    }
}

访问：http://localhost:9527/guonei

9. 通过微服务名实现动态路由

默认情况下Gateway会根据注册中心的服务列表，以注册中心上微服务名为路径创建动态路由进行转发，从而实现动态路由的功能。

启动：7001、8001、8002

9527yml：
需要注意的是uri的协议为lb，表示启用Gateway的负载均衡功能。

lb://serviceName是spring cloud gateway在微服务中自动为我们创建的负载均衡uri

8001/8002两个端口切换