服务网关 Gateway 从入门到精通

一、为什么需要服务网关？

在微服务架构中，服务被拆分得越来越细，会面临以下问题：

• 客户端直接调用多个微服务，存在跨域、认证复杂、请求地址管理混乱等问题；
• 每个微服务需要重复实现认证、限流、日志等功能，代码冗余；
• 微服务地址动态变化，客户端无法感知；

服务网关 作为微服务架构的入口，承接所有前端请求，实现路由转发、统一认证、限流熔断、日志监控等能力，解决以上痛点。

二、Gateway 核心概念

2.1 核心组件

• Route（路由） ：网关最核心的组件，由ID + 目标URI + 断言 + 过滤器组成，满足断言条件则转发请求到目标服务；
• Predicate（断言）：判断请求是否符合路由规则（如路径、请求头、请求方式等）；
• Filter（过滤器） ：对请求 / 响应进行拦截处理（如添加请求头、参数、限流、日志等），分为GatewayFilter（局部）和GlobalFilter（全局）。

2.2 工作流程

客户端请求 → 网关接收请求 → 断言匹配路由 → 执行过滤器链（前置） → 转发请求到目标服务 → 执行过滤器链（后置） → 返回响应给客户端

三、Gateway 实战：快速搭建

3.1 环境准备

• SpringBoot 2.3.x + SpringCloud Hoxton.SR9
• 注册中心：Nacos（与上文 Sentinel 环境保持一致）

3.2 创建 Gateway 工程

3.2.1 引入依赖（pom.xml）

<?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>springcloud_parent</artifactId>
        <groupId>com.hg</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>gateway_server</artifactId>

    <dependencies>
        <!-- Gateway核心依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <!-- Nacos服务发现 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!-- Sentinel整合Gateway（可选，限流用） -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

3.2.2 配置文件（application.yml）

yaml:

server:
  port: 9527 # 网关端口
spring:
  application:
    name: gateway-server # 网关服务名
  cloud:
    # Nacos配置
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 192.168.209.129:8848 # 注册中心地址
    # Gateway配置
    gateway:
      # 开启服务发现（基于服务名转发）
      discovery:
        locator:
          enabled: true
          lower-case-service-id: true # 服务名小写
      # 路由规则
      routes:
        # 路由1：转发到消费者服务
        - id: sentinel-consumer-route # 路由ID，唯一
          uri: lb://sentinel-consumer # 目标服务（lb://表示负载均衡）
          predicates:
            - Path=/consumer/** # 路径匹配规则
          filters:
            - StripPrefix=1 # 去除路径前缀（/consumer/xxx → /xxx）
        # 路由2：转发到提供者服务
        - id: sentinel-provider-route
          uri: lb://sentinel-provider
          predicates:
            - Path=/provider/**
            - Method=GET # 仅GET请求匹配
          filters:
            - StripPrefix=1

3.2.3 启动类

package com.hg;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient // 开启服务发现
public class GatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
    }
}

3.3 测试路由转发

1. 启动 Nacos、sentinel-provider、sentinel-consumer、gateway-server；
2. 访问网关地址：http://127.0.0.1:9527/consumer/hello3；
   • 网关会将请求转发到sentinel-consumer的/hello3接口；
3. 访问：http://127.0.0.1:9527/provider/getUserById/1；
   • 网关会将请求转发到sentinel-provider的/getUserById/1接口。

四、Gateway 核心功能实战

4.1 断言（Predicate）高级用法

支持多种断言规则，示例：

yaml:

predicates:
  - Path=/consumer/** # 路径断言
  - Method=GET,POST # 请求方式断言
  - Header=token, \d+ # 请求头断言（token值为数字）
  - Query=id, \d+ # 请求参数断言（id值为数字）
  - After=2024-01-01T00:00:00+08:00[Asia/Shanghai] # 时间断言（指定时间后）

4.2 过滤器（Filter）实战

4.2.1 局部过滤器（GatewayFilter）

示例：添加请求头、设置响应头

yaml:

filters:
  - AddRequestHeader=X-Request-From, Gateway # 添加请求头
  - AddResponseHeader=X-Response-From, Gateway # 添加响应头
  - RequestRateLimiter=2, 5, #{@redisRateLimiter} # 限流（需结合Redis）

4.2.2 全局过滤器（GlobalFilter）

自定义全局过滤器，实现统一认证：

package com.hg.filter;

import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

@Component
public class AuthGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1. 获取请求参数中的token
        String token = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("token");
        // 2. 认证逻辑
        if (token == null || !token.equals("admin123")) {
            // 认证失败，返回401
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        // 3. 认证通过，继续执行
        return chain.filter(exchange);
    }

    // 过滤器执行顺序（值越小越先执行）
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

4.3 整合 Sentinel 实现网关限流

4.3.1 配置限流规则（yml）

yaml:

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: 127.0.0.1:8080 # Sentinel控制台地址
      gateway:
        enabled: true # 开启Gateway限流
        routes:
          - id: sentinel-consumer-route # 对应网关路由ID
            resource-mode: URL # 按URL限流

4.3.2 控制台配置限流规则

1. 访问 Sentinel 控制台（http://localhost:8080）；
2. 找到gateway-server，点击【网关流控】；
3. 新增规则：
   • 资源名：sentinel-consumer-route（网关路由 ID）；
   • 阈值类型：QPS；
   • 单机阈值：5；
   • 流控效果：快速失败；
4. 高并发访问http://127.0.0.1:9527/consumer/hello3，触发限流。

五、Gateway 高级特性

5.1 跨域配置

yaml:

spring:
  cloud:
    gateway:
      globalcors:
        cors-configurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: "*" # 允许所有源
            allowedMethods: # 允许的请求方式
              - GET
              - POST
              - PUT
              - DELETE
            allowedHeaders: "*" # 允许所有请求头
            allowCredentials: true # 允许携带Cookie

5.2 负载均衡

Gateway 默认整合 Ribbon，支持负载均衡：

• uri: lb://sentinel-consumer 中lb://表示基于服务名负载均衡；
• 可通过 Ribbon 配置权重、重试等：

yaml:

ribbon:
  ConnectTimeout: 5000 # 连接超时
  ReadTimeout: 5000 # 读取超时
  MaxAutoRetries: 1 # 重试次数

六、总结

服务网关 Gateway 作为微服务的 "入口管家"，核心价值在于：

1. 路由转发：统一入口，屏蔽后端服务地址；
2. 统一管控：集中实现认证、限流、日志、跨域等；
3. 非侵入式：无需修改微服务代码，降低耦合；

结合 Sentinel 可实现网关层限流，进一步保障微服务架构的稳定性。在实际项目中，建议根据业务场景合理设计路由规则、过滤器链，兼顾性能与安全性。

---

补充说明

1. 上述代码与上文 Sentinel 教程的工程体系（springcloud_parent、sentinel-provider、sentinel-consumer）完全兼容；
2. 若需完整运行，需保证 Nacos、Sentinel 控制台正常启动；
3. 核心依赖版本需与 SpringCloud/SpringBoot 版本匹配，避免冲突。