【SpringCloud】Gateway微服务网关(gateway快速⼊⻔ 断⾔⼯⼚ 过滤器⼯⼚ 浏览器同源策略)

Gateway微服务网关

Gateway服务网关

什么是Gateway网关?

Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 的⼀个全新项⽬,该项⽬是基于 Spring 5.0,Spring Boot 2.0 和Project Reactor 等响应式编程和事件流技术开发的⽹关,它旨在为微服务架构提供 ⼀种简单有效的统⼀的 API 路由管理⽅式。

为什么需要网关?

Gateway⽹关是我们服务的守⻔神,所有微服务的统⼀⼊⼝。

⽹关的核⼼功能特性:

  • 请求路由
  • 权限控制
  • 限流

整体架构为:

**权限控制:**⽹关作为微服务⼊⼝,需要校验⽤户是否有请求资格,如果没有则进⾏拦截。

**路由和负载均衡:**⼀切请求都必须先经过gateway,但⽹关不处理业务,⽽是根据某种规则,把请求转发到某个微服务,这个过程叫做路由。当然路由的⽬标服务有多个时,还需要做负载均衡。

**限流:**当请求流量过⾼时,在⽹关中按照下流的微服务能够接受的速度来放⾏请求,避免服务压⼒过⼤。

在SpringCloud中网关的实现包括两种:

  • Gateway【基于Spring5中提供的 WebFlux,属于响应式编程的实现,具备更好的性能】
  • zuul【基于Servlet的实现,是属于阻塞式编程】

Gateway快速入门

基本步骤如下:

  1. 创建SpringBoot⼯程gateway,引⼊⽹关依赖
    2.编写基础配置和路由规则
  1. 启动⽹关服务进⾏测试

创建gateway服务,引入依赖

新增模块gateway

导入pom坐标

plain 复制代码
<?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 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <artifactId>springcloud_alibaba</artifactId>
        <groupId>com.stringzhua</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>

    <artifactId>api-gateway</artifactId>

    <dependencies>
        <!--gateway网关-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos客户端-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

</project>

编写配置文件yaml和路由规则

plain 复制代码
server:
  port: 7000
spring:
  application:
    name: api-gateway
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true # 让gateway可以发现nacos中的微服务
      routes: # 路由数组[路由 就是指定当请求满足什么条件的时候转到哪个微服务]
        - id: product_route # 当前路由的标识, 要求唯一
          uri: lb://service-product # 请求要转发到的地址
          order: 1 # 路由的优先级,数字越小级别越高
          predicates: # 断言(就是路由转发要满足的条件)
            - Path=/product-serv/** # 当请求路径满足Path指定的规则时,才进行路由转发
          filters: # 过滤器,请求在传递过程中可以通过过滤器对其进行一定的修改
            - StripPrefix=1 # 转发之前去掉1层路径
        - id: order_route # 当前路由的标识, 要求唯一
          uri: lb://service-order # 请求要转发到的地址
          order: 1 # 路由的优先级,数字越小级别越高
          predicates: # 断言(就是路由转发要满足的条件)
            - Path=/order-serv/** # 当请求路径满足Path指定的规则时,才进行路由转发
          filters: # 过滤器,请求在传递过程中可以通过过滤器对其进行一定的修改
            - StripPrefix=1 # 转发之前去掉1层路径

重启测试

这里我们使用了nacos的lb轮询策略,而不是把服务的端口号写死:

总结

网关搭建步骤:

  • 1.创建项目,引入nacos服务发现和gateway依赖
  • 2.配置application.yaml,包括服务基本信息、nacos地址、路由

路由配置包括:

  • 1.路由id:路由的唯一标识
  • 2.路由目标uri:路由的目标地址,http代表固定地址,lb代表根据服务名负载均衡
  • 3.路由断言predicates:判断路由的规则
  • 4.路由过滤器filters:对请求或响应做处理

断言工厂

我们在配置⽂件中写的断⾔规则只是字符串,这些字符串会被Predicate Factory读取并处理,转 变为路由判断的条件 例如Path=/user/**是按照路径匹配,这个规则是由org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory类来处理 的,像这样的断⾔⼯⼚在SpringCloudGateway还有⼗⼏个:

例如:

plain 复制代码
After=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]

那么就会访问不到:

改为:

plain 复制代码
Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]

就可以访问到:

过滤器工厂

GatewayFilter是⽹关中提供的⼀种过滤器,可以对进⼊⽹关的请求和微服务返回的响应做处理:

路由过滤器的种类

Spring提供了31种不同的路由过滤器⼯⼚

请求头过滤器

下⾯我们以AddRequestHeader 为例来讲解。 限制请求的流量 只需要修改gateway服务的application.yml⽂件,添加路由过滤即可:

plain 复制代码
server:
  port: 7000
spring:
  application:
    name: api-gateway
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true # 让gateway可以发现nacos中的微服务
      routes:
        - id: product_route
          uri: lb://service-product # lb指的是从nacos中按照名称获取微服务,并遵循负载均 衡策略
          order: 1
          predicates:
            - Path=/product-serv/**
            - Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
          filters:
            - StripPrefix=1
            - AddRequestHeader=msg,wake up! # 添加请求头

修改ProductController

plain 复制代码
//路由过滤器
    @RequestMapping("/productheader")
    public String productHeader(@RequestHeader(value = "msg",required = false)String msg){
        System.out.println("=====>头信息:"+msg);
        return "productHeader";
    }

访问会得到如下头信息:

默认过滤器

GatewayFilter是⽹关中提供的⼀种过滤器,可以对进⼊⽹关的请求和微服务返回的响应做处理:

如果要对所有的路由都⽣效,则可以将过滤器⼯⼚写到default下。格式如下:

plain 复制代码
server:
  port: 7000
spring:
  application:
    name: api-gateway
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true # 让gateway可以发现nacos中的微服务
      routes:
        - id: product_route
          uri: lb://service-product # lb指的是从nacos中按照名称获取微服务,并遵循负载均 衡策略
          order: 1
          predicates:
            - Path=/product-serv/**
            - Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]
          filters:
            - StripPrefix=1
            - AddRequestHeader=msg,wake up product_route! # 添加请求头
      default-filters: # 默认过滤器,会对所有的路由请求都⽣效
        - AddRequestHeader=msg,wake up default-filters! # 添加请求头

全局过滤器【可写自定义逻辑】

概念

**全局过滤器作用 **全局过滤器的作⽤也是处理⼀切进⼊⽹关的请求和微服务响应,与GatewayFilter的作⽤⼀样。

区别在于GatewayFilter通过配置定义,处理逻辑是固定的;

⽽GlobalFilter的逻辑需要⾃⼰写代码实现。 定义⽅式是实现GlobalFilter接⼝。

在filter中编写⾃定义逻辑,可以实现下列功能:

  • 登录状态判断
  • 权限校验
  • 请求限流等

自定义全局过滤器【自定义Auth认证】

需求:定义全局过滤器,拦截请求,判断请求的参数是否满⾜下⾯条件:

  • 参数中是否有authorization
  • authorization参数值是否为admin

如果同时满⾜则放⾏,否则拦截

实现:在gateway中定义⼀个过滤器:

首先在gateway中定义一个过滤规则:

plain 复制代码
package com.stringzhua.shop_gateway.filters;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * @Author Stringzhua
 * @Date 2024/10/8 15:58
 * description:
 */
@Order(-1)//设置优先级
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
    //Mono<Void> 无状态的返回值,不会立即执行
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
//        System.out.println("自定义全局过滤器~");
//        return chain.filter(exchange);

        //1.获取请求参数
        String auth = exchange.getRequest().getHeaders().get("authorization").get(0);

        //2.校验
        if ("admin".equals(auth)) {
            //放行
            return chain.filter(exchange);
        }
        //3.拦截
        //3.1禁止访问
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
        //3.2结束处理,返回数据
        return exchange.getResponse().setComplete();
    }
}

重启gateway项目,然后发送请求测试http://localhost:7000/product-serv/product/6?authorization=admin或者postman 测试

这里使用postman测试在Postman中访问:http://localhost:7000/product-serv/product/select/11

过滤器执行顺序

过滤器执⾏顺序

请求进⼊⽹关会碰到三类过滤器:当前路由的过滤器、DefaultFilter、GlobalFilter 请求路由后,会将当前路由过滤器和DefaultFilter、GlobalFilter,合并到⼀个过滤器链(集合) 中,排序后依次执⾏每个过滤器

排序规则是什么?

  • 每⼀个过滤器都必须指定⼀个int类型的order值,order值越⼩,优先级越⾼,执⾏顺序越靠前。
  • GlobalFilter通过实现Ordered接⼝,或者添加@Order注解来指定order值,由我们⾃⼰指定
  • 路由过滤器和defaultFilter的order由Spring指定,默认是按照声明顺序从1递增。
  • 当过滤器的order值⼀样时,会按照 defaultFilter > 路由过滤器 >GlobalFilter的顺序执⾏。
测试优先级
plain 复制代码
package com.stringzhua.shop_gateway.filters;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

/**
 * @Author Stringzhua
 * @Date 2024/10/8 15:58
 * description:
 */
@Order(-1)//设置优先级
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter {
    //Mono<Void> 无状态的返回值,不会立即执行
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        System.out.println("自定义全局过滤器~");
        return chain.filter(exchange);
    }
}

优先级为:默认过滤器,路由过滤器,全局过滤器【自定义】

浏览器同源策略

1995年,同源政策由 Netscape 公司引⼊浏览器。⽬前,所有浏览器都实⾏这个政策。

最初,它的含义是指,A⽹⻚设置的 Cookie,B⽹⻚不能打开,除⾮这两个⽹⻚"同源"。所谓"同源"指的 是"三个相同"。

  • 协议相同
  • 域名相同
  • 端⼝相同

举例: http://www.example.com/dir/page.html⽹址

它的同源情况如下

同源⽬的

同源政策的⽬的,是为了保证⽤户信息的安全,防⽌恶意的⽹站窃取数据。

设想这样⼀种情况:A⽹站是⼀家银⾏,⽤户登录以后,⼜去浏览其他⽹站。如果其他⽹站可以读取A⽹ 站的 Cookie,会发⽣什么?

很显然,如果 Cookie 包含隐私(⽐如存款总额),这些信息就会泄漏。更可怕的是,Cookie 往往⽤来保存⽤户的登录状态,如果⽤户没有退出登录,其他⽹站就可以冒充⽤户,为所欲为。因为浏览器同时还规定,提交表单不受同源政策的限制。

由此可⻅,"同源政策"是必需的,否则 Cookie 可以共享,互联⽹就毫⽆安全可⾔了。

跨域问题解决方案

跨域:域名不⼀致就是跨域,主要包括:

跨域问题:浏览器禁⽌请求的发起者与服务端发⽣跨域ajax请求,请求被浏览器拦截的问题

**CORS **

CORS是跨源资源分享(Cross-Origin Resource Sharing)的缩写。它是W3C标准,是跨源AJAX请求 的根本解决⽅法。相⽐JSONP只能发GET请求,CORS允许任何类型的请求。

在gateway服务的application.yml⽂件中,添加下⾯的配置:

plain 复制代码
spring:
  cloud:
    gateway:
      globalcors: # 全局的跨域处理
        add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
        corsConfigurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: # 允许哪些⽹站的跨域请求
              - "http://localhost:8090"
            allowedMethods: #允许的跨域ajax的请求⽅式              
              - "GET"
              - "POST"
              - "DELETE"
              - "PUT"
              - "OPTIONS"
            allowedHeaders: "*" #允许在请求中携带的头信息            
            allowCredentials: true #是否允许携带cookie
            maxAge: 360000 #这次跨域检测的有效期

前后端设计:

单体架构

有状态的认证:

首先前端接收用户输入的账号和密码,通过表单的形式提交到后台,后台查询数据库是否存在该用户对象,将用户对象信息保存至session再返回给前端一个登录成功状态。

当下次登录时,检查session会话中是否有该对象,如果有就登录成功,没有则需要重定向到登录界面。

无状态的认证:【主流】

首先前端接收用户输入的账号和密码,通过前端提交到后台,后台查询到数据库中是否存在该用户对象,将该用户的对象信息转换为token串,再和登录成功信息一起返回给前端。

当下次登录时,后端检查前端发送的请求头中是否携带有效token,如果有则登录成功,没有则跳转到登录界面重新登录。

微服务架构

有状态的认证:【不推荐】

无状态的认证:【借助网关实现,推荐】

无状态Token方案是一种基于Token的认证方式,用户登录成功后,服务器会返回一个Token给客户端,客户端每次请求都需要携带这个Token。 服务器通过验证Token的有效性来判断用户的身份和权限。 由于Token是无状态的,即不包含用户的状态信息,因此服务器不需要保存Token的状态,也不需要跨域共享Session。

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