Spring Cloud系列—Spring Cloud Gateway服务网关的部署与使用指南

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1. 引言

在微服务架构中，服务网关（API Gateway）是一个关键组件，它充当客户端和后端服务之间的中间层，负责请求路由、负载均衡、认证鉴权、限流熔断等功能。Spring Cloud Gateway是Spring Cloud生态系统中的一个核心项目，提供了一个简单而强大的API网关解决方案。本文将详细介绍Spring Cloud Gateway的部署与使用指南。

1.1 Spring Cloud Gateway概述

Spring Cloud Gateway基于Spring 5.0、Spring Boot 2.0和Project Reactor构建，旨在为微服务架构提供一种简单而有效的路由方式。其主要特点包括：

(1) 易于与Spring生态系统集成。
(2) 支持断言和过滤器，提供丰富的功能。
(3) 基于非阻塞API，高效处理请求。

2. 环境准备

在开始部署Spring Cloud Gateway之前，需要准备以下环境和工具：

(1) JDK 1.8及以上版本
(2) Spring Boot 2.3.0及以上版本
(3) 一个IDE，如IntelliJ IDEA或Eclipse
(4) Maven或Gradle构建工具

2.1 创建基础项目

首先，使用Spring Initializr创建一个Spring Boot项目，选择以下依赖项：

(1) Spring Boot Starter Web
(2) Spring Cloud Starter Gateway
(3) Spring Boot Actuator

3. 配置Spring Cloud Gateway

在完成项目创建后，需要对Spring Cloud Gateway进行配置。主要包括路由配置和全局过滤器配置。

3.1 路由配置

在application.yml文件中配置路由：

1. spring:
   
2.   cloud:
   
3.     gateway:
   
4.       routes:
   
5.         - id: example_route
   
6.           uri: <a href="http://httpbin.org:80" target="_blank">http://httpbin.org:80</a>
   
7.           predicates:
   
8.             - Path=/get
   
9.           filters:
   
10.             - AddRequestHeader=Example, Header

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上述配置定义了一个简单的路由规则，将请求路径为/get的请求转发到http://httpbin.org:80，并添加一个请求头Example。

3.2 全局过滤器

全局过滤器可以对所有路由生效。下面是一个简单的全局过滤器示例：

1. 
   
2. import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
   
3. import org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AbstractGatewayFilterFactory;
   
4. import org.springframework.context.annotation.Bean;
   
5. import org.springframework.context.annotation.Configuration;
   
6. import org.springframework.core.Ordered;
   
7. import org.springframework.core.annotation.Order;
   
8. import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
   
9. import reactor.core.publisher.Mono;
   
10. 
    
11. @Configuration
    
12. public class GlobalFilterConfig {
    
13. 
    
14.     @Bean
    
15.     @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    
16.     public GlobalFilter customGlobalFilter() {
    
17.         return (exchange, chain) -> {
    
18.             // 在请求处理前执行的逻辑
    
19.             System.out.println("Global Filter pre-processing");
    
20. 
    
21.             return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {
    
22.                 // 在请求处理后执行的逻辑
    
23.                 System.out.println("Global Filter post-processing");
    
24.             }));
    
25.         };
    
26.     }
    
27. }
    

复制代码

4. 启动并测试Spring Cloud Gateway

配置完成后，可以启动Spring Boot应用，并测试Spring Cloud Gateway的路由功能。

4.1 启动应用

在IDE中运行Spring Boot主类，启动应用：

1. 
   
2. import org.springframework.boot.SpringApplication;
   
3. import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
   
4. 
   
5. @SpringBootApplication
   
6. public class GatewayApplication {
   
7.     public static void main(String[] args) {
   
8.         SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
   
9.     }
   
10. }

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4.2 测试路由

在浏览器或使用curl命令测试配置的路由：

1. curl http://localhost:8080/get

复制代码

如果配置正确，将会得到httpbin.org的响应，并且请求头中包含Example: Header。

5. 进阶功能

Spring Cloud Gateway还支持许多高级功能，如负载均衡、熔断器、限流等。下面介绍如何配置这些功能。

5.1 负载均衡

Spring Cloud Gateway可以与Spring Cloud LoadBalancer集成，实现负载均衡。首先，添加Spring Cloud LoadBalancer依赖：

1. <dependency>
   
2.     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   
3.     <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
   
4. </dependency>

复制代码

然后，在application.yml文件中配置服务实例：

1. spring:
   
2.   cloud:
   
3.     gateway:
   
4.       routes:
   
5.         - id: example_route
   
6.           uri: lb://example-service
   
7.           predicates:
   
8.             - Path=/get
   

复制代码

确保example-service在Eureka或其他注册中心中注册。

5.2 熔断器

Spring Cloud Gateway集成了Resilience4j熔断器。配置熔断器需要添加以下依赖：

1. <dependency>
   
2.     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   
3.     <artifactId>spring-cloud-starter-circuitbreaker-reactor-resilience4j</artifactId>
   
4. </dependency>

复制代码

然后，在路由配置中添加熔断器：

1. filters:
   
2.   - name: CircuitBreaker
   
3.     args:
   
4.       name: myCircuitBreaker

复制代码

5.3 限流

Spring Cloud Gateway支持基于Redis的限流。添加Spring Data Redis依赖：

1. <dependency>
   
2.     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   
3.     <artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId>
   
4. </dependency>

复制代码

在路由配置中添加限流过滤器：

1. filters:
   
2.   - name: RequestRateLimiter
   
3.     args:
   
4.       redis-rate-limiter.replenishRate: 10
   
5.       redis-rate-limiter.burstCapacity: 20

复制代码

6. 结论

通过本文的讲解，我们了解了如何部署和使用Spring Cloud Gateway。Spring Cloud Gateway不仅提供了强大的路由功能，还支持负载均衡、熔断器和限流等高级特性，是构建微服务架构中服务网关的理想选择。在实际应用中，可以根据具体需求进行灵活配置和扩展，以满足业务需求。



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