Spring Cloud Gateway + Nacos + LoadBalancer实现企业级网关

本文介绍了如何在SpringBoot多模块项目中集成SpringCloudGateway、Nacos和LoadBalancer,通过配置路由规则和Nacos注册中心实现企业级网关的负载均衡功能。

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1. Spring Cloud Gateway 整合Nacos、LoadBalancer 实现企业级网关

前置工作:

  1. 创建 SpringBoot 多模块项目
  2. 创建网关(gateway-service)、用户(user-service)模块
  3. 用户模块添加 Nacos discovery 支持以及 Spring Web,并配置 Nacos 连接信息

准备用户模块的 controller :

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @Autowired  // 获取动态端口
    private ServletWebServerApplicationContext context; 

    @RequestMapping("/getname")
    public String getName() {
        return context.getWebServer().getPort() +
                "--UserService:name=java-"+
                new Random().nextInt(100);
    }
}

【实现步骤】

1. 添加依赖

  • Gateway、Nacos、LoadBalancer

2. 设置路由

  • 配置 Gateway 路由规则:(id、uri、predicates)
  • 设置 Nacos 注册中心地址

1.1 添加依赖

此处的依赖添加在 gateway-service 子模块中:

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
    <!--   高版本需要添加客户端负载均衡   -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

如果依赖加载报错,可以先检查一下父模块

  1. 是否统一版本
  2. <dependencyManagement> 中是否有以下三个依赖
<!-- 统一版本 -->
<spring-cloud-alibaba.version>2022.0.0.0</spring-cloud-alibaba.version>
<spring-cloud.version>2022.0.0</spring-cloud.version>
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-boot.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

1.2 设置路由

在 gateway-service 中的配置文件中,去设置路由规则以及 Nacos 注册中心的地址,

spring:
  cloud:
    nacos: # 配置注册中心
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
        username: nacos
        password: nacos
    gateway: # 配置网关
      routes:
        - id: userservice
          uri: lb://user-service-gateway   # loadbalancer
          predicates:
            - Path=/user/**, /userlog/**

server:
  port: 10086

做好以上两步后,可以复制一个user-service,同时启动两个服务,通过网关路由到服务上的时候,看看是否是默认的轮询负载均衡策略:

 

此时启动 gateway-service、两个 user-service,使用网关模块中配置的 10086 端口去访问服务时,就能看到轮询的负载均衡策略了。


 

<think>好的,我现在需要回答用户关于Spring Cloud Gateway功能和用途的问题。用户之前询问了MaxScale服务器的用途,现在转向了Spring Cloud Gateway。根据提供的引用内容,我需要整合这些信息,同时参考之前的回答结构,确保内容清晰且符合用户要求。 首先,回顾用户的问题:“我想了解Spring Cloud Gateway的功能和用途 请问Spring Cloud Gateway的作用和功能”。需要明确用户的需求是了解该网关的核心作用和功能模块。 接下来,查看提供的引用内容。引用1提到Spring Cloud GatewaySpring Cloud生态中的重要组件,提供了路由、过滤、负载均衡、安全性、限流等功能。引用2给出了配置路由的示例,引用3提到了权重路由分发、限流、请求重试以及结合NacosLoadBalancer实现企业级网关。引用4描述了请求处理流程和与其他网关的对比优势。 需要将这些信息组织成结构化的回答,可能分为核心功能、技术实现、应用场景、优势对比等部分。同时,用户之前的回答结构使用了分点、加粗标题和表格对比,可以借鉴这种格式。 需要确保使用正确的中文术语,并按照用户要求,行内数学表达式用$...$,但此处可能不涉及数学公式。注意引用标识,如[^1]、[^2]等,在适当的位置添加。同时,生成相关问题,放在最后。 需要检查是否有遗漏的功能点,比如引用3提到的请求重试功能,或者与Nacos集成,这些需要包含在功能或应用场景中。另外,引用4中的处理流程(客户端请求到过滤器链的过程)应该详细说明。 可能需要注意避免技术错误,比如正确区分负载均衡的实现方式(如LoadBalancer客户端负载均衡与服务器端负载均衡的区别),确保描述准确。同时,对比其他网关如Zuul,突出Spring Cloud Gateway的优势,如异步非阻塞、性能更优等。 最后,确保回答符合用户强调的“结构清晰,帮助用户逐步解决问题,保证真实可靠”。可能需要分点列出功能,每个功能下详细描述,并结合示例或技术实现,如引用2中的配置示例。同时,应用场景部分可以结合微服务架构、云原生环境等,引用用户提到的案例,如企业级网关实现。</think>### Spring Cloud Gateway 的核心功能与用途 Spring Cloud GatewaySpring Cloud 生态中的**API 网关**,专为微服务架构设计,**核心作用**是统一管理客户端与后端服务之间的请求路由、安全控制、流量治理等,同时提供高性能的异步非阻塞通信能力。以下是其核心功能与典型应用场景: --- #### **一、核心功能** 1. **动态路由** - **功能描述**:根据请求路径、Header、参数等规则将请求路由到指定微服务。 - **技术实现**: - 支持通过配置文件(如 YAML)或代码定义路由规则,例如: ```yaml spring.cloud.gateway.routes[0].id=user-service spring.cloud.gateway.routes[0].uri=lb://USER-SERVICE # 负载均衡到服务实例 spring.cloud.gateway.routes[0].predicates[0]=Path=/api/user/** ``` - 集成服务注册中心(如 Nacos、Eureka),实现服务发现与动态路由更新[^3]。 2. **请求过滤与转换** - **功能描述**:通过过滤器链对请求和响应进行修改或增强,例如: - 添加认证头(如 JWT); - 重写请求路径(如将 `/gateway/order` 转发到 `/order`); - 记录日志或限流标记。 - **过滤器类型**: - **前置过滤器**(Pre-Filter):在请求转发到微服务前执行; - **后置过滤器**(Post-Filter):在微服务返回响应后执行[^4]。 3. **负载均衡** - **功能描述**:基于客户端负载均衡策略(如轮询、权重)分发请求到多个服务实例。 - **技术实现**:集成 Spring Cloud LoadBalancer,支持与 Ribbon 兼容的配置[^3]。 4. **限流与熔断** - **功能描述**: - **限流**:通过令牌桶算法限制每秒请求数,防止服务过载; - **熔断**:集成 Resilience4j 或 Hystrix,在服务故障时快速失败或降级。 - **配置示例**:结合 Redis 实现分布式限流[^3]。 5. **安全控制** - **功能描述**: - 支持 OAuth2、JWT 认证与鉴权; - 防止 SQL 注入、XSS 攻击等安全威胁。 6. **协议适配与 Websocket 支持** - **功能描述**:兼容 HTTP/HTTPS、Websocket 等协议,支持长连接通信。 --- #### **二、典型应用场景** 1. **微服务统一入口** - **场景**:在微服务架构中,对外暴露单一 API 入口,隐藏内部服务细节。 - **优势**:客户端无需感知服务实例地址,降低耦合度[^1]。 2. **灰度发布与 A/B 测试** - **场景**:通过路由权重配置,将部分流量导向新版本服务。 - **示例**: ```yaml spring.cloud.gateway.routes[0].metadata.weight=80 # 80%流量到v1 spring.cloud.gateway.routes[1].metadata.weight=20 # 20%流量到v2 ``` 3. **跨域请求处理(CORS)** - **场景**:统一配置跨域策略,避免每个微服务单独处理。 4. **聚合 API 与响应缓存** - **场景**:合并多个微服务的响应结果,减少客户端请求次数。 5. **生产环境监控与审计** - **场景**:记录所有请求日志,结合 Prometheus 和 Grafana 实现实时监控。 --- ### **三、技术优势对比** | **特性** | **Spring Cloud Gateway** | **Zuul 1.x** | |------------------------|-------------------------------|---------------------------| | **性能** | 基于 Netty 的异步非阻塞模型,吞吐量高 | 基于 Servlet 的同步阻塞模型 | | **扩展性** | 支持自定义全局/局部过滤器 | 插件机制相对复杂 | | **协议支持** | 支持 Websocket、HTTP/2 | 仅支持 HTTP/1.1 | | **依赖管理** | 深度集成 Spring Cloud 生态 | 依赖 Netflix 组件 | --- ### **四、核心架构流程** ``` 客户端请求 → Gateway Handler Mapping(路由匹配) → Gateway Web Handler(过滤器链) ↓ 前置过滤器(认证、限流、路径重写) ↓ 转发到目标微服务 ↓ 后置过滤器(日志、响应修改) → 返回客户端 ``` - **关键点**:所有请求均通过过滤器链处理,支持高度定制化逻辑[^4]。 --- ### **五、企业级实践示例** **场景**:Spring Cloud Gateway + Nacos + LoadBalancer 实现动态路由与服务发现[^3] 1. **服务注册**:微服务注册到 Nacos 注册中心。 2. **路由配置**:GatewayNacos 获取服务实例列表,动态生成路由规则。 3. **流量治理**:结合 LoadBalancer 实现负载均衡,通过过滤器添加限流逻辑。 ---
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