Spring Cloud Gateway：构建高效微服务网关的利器

引言：为什么需要API网关？

在微服务架构中，一个系统往往由数十甚至上百个服务组成。客户端直接与各个服务通信会面临诸多挑战：

复杂的路由管理：不同请求需动态路由到对应服务实例。
安全与认证：每个服务单独处理身份验证会增加重复代码和安全风险。
流量控制与熔断：缺乏统一的限流和容错机制可能导致系统雪崩。
监控与日志：分散的日志难以追踪问题。

API网关作为系统的统一入口，能够高效解决上述问题。而Spring Cloud Gateway凭借其高性能和灵活性，成为Spring生态中网关的首选方案。

与Zuul的对比：为什么选择Spring Cloud Gateway？

特性	Spring Cloud Gateway	Zuul 1.x
架构模型	异步非阻塞（WebFlux）	同步阻塞（Servlet）
性能	高吞吐，低延迟	受限于线程池
扩展性	灵活的过滤器链	过滤器粒度较粗
维护状态	官方持续更新	已停止维护

注意事项与最佳实践

避免阻塞操作：Gateway基于Netty，若使用阻塞式代码（如JDBC），需在单独线程池执行。
合理设计路由规则：按业务模块划分路径，避免过于复杂的断言逻辑。
监控与健康检查：集成Actuator暴露端点，结合Prometheus监控流量。

一、Spring Cloud Gateway核心特性

异步非阻塞模型

基于Project Reactor和WebFlux构建，支持高并发场景，性能远超传统同步网关（如Zuul 1.x）。
动态路由

支持通过配置或代码动态调整路由规则，实时生效无需重启。
强大的断言（Predicate）和过滤器（Filter）
- 断言：匹配HTTP请求的任意属性（如路径、Header、请求方法）。
- 过滤器：在请求前后修改内容，支持全局过滤和路由级过滤。
集成Spring Cloud生态

无缝对接Eureka、Nacos等服务发现组件，支持Hystrix、Sentinel等熔断限流工具。

二、快速入门：搭建一个网关服务

1. 添加依赖

java 复制代码

<!--网关-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos discovery-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!--负载均衡-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos配置管理-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>

2. 配置路由规则（yaml）

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user-service          # 路由ID
          uri: lb://user-service    # 目标服务地址（lb表示负载均衡）
          predicates:
            - Path=/api/user/**    # 匹配路径，就是controller上的
          filters:
            - StripPrefix=1         # 去除前缀"/api/user"

3. 启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class GatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
    }
}

三、其它

1. 自定义全局过滤器（实现JWT认证）

java 复制代码

@Component
public class AuthFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Authorization");
        if (StringUtils.isEmpty(token)) {
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        // 验证Token合法性（伪代码）
        if (!JwtUtil.validateToken(token)) {
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        return chain.filter(exchange);
    }
}

2. 集成Sentinel实现限流

XML 复制代码

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: order-service
          uri: lb://order-service
          predicates:
            - Path=/api/order/**
          filters:
            - name: RequestRateLimiter
              args:
                redis-rate-limiter.replenishRate: 10   # 每秒10个令牌
                redis-rate-limiter.burstCapacity: 20   # 令牌桶容量
                key-resolver: "#{@userKeyResolver}"    # 按用户限流

java 复制代码

@Bean
KeyResolver userKeyResolver() {
    return exchange -> Mono.just(exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("userId"));
}