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初探Spring Cloud Gateway實戰(zhàn)

 更新時間：2021年08月12日 11:38:32   作者：程序員欣宸  
這篇文章主要介紹了創(chuàng)建網(wǎng)關(guān)項目(Spring Cloud Gateway)過程詳解,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友可以參考下

關(guān)于Spring Cloud Gateway

  • 這是一個基于Spring技術(shù)棧構(gòu)建的API網(wǎng)關(guān)，涉及到：Spring5、Spring Boot 2、Reactor等，目標(biāo)是為項目提供簡單高效的API路由，以及強大的擴展能力：安全、監(jiān)控、彈性計算等
  • 官方架構(gòu)圖如下，可見請求到來后，由Handler Mapping決定請求對應(yīng)的真實目標(biāo)，然后交給Web Handler，由一系列過濾器(filter)執(zhí)行鏈?zhǔn)教幚恚瑥募t色箭頭和注釋可以發(fā)現(xiàn)，請求前后都有過濾器在運行：

在這里插入圖片描述

版本信息

  • 《Spring Cloud Gateway實戰(zhàn)》系列涉及的軟件和庫版本信息如下：
  • 本篇實戰(zhàn)涉及到的主要版本情況如下：

1.JDK：1.8.0_291

2.IDEA：2021.1.3 (Ultimate Edition)

3.maven：3.8.1

4.操作系統(tǒng)：win10 64位

5.springboot：2.4.2

6.spring-cloud：2020.0.1

7.spring-cloud-alibaba：2021.1

經(jīng)典配置中的核心概念

  • 先通過一個典型的簡化版配置來了解幾個核心概念，假設(shè)Spring Cloud Gateway應(yīng)用正在運行，監(jiān)聽8080端口，一旦有遠(yuǎn)程請求來到8080端口，下面的配置就會生效了，三個核心概念，以及每個配置的作用，請參考中文注釋：
spring:
  cloud:
    gateway:
      # 核心概念1：路由，一個路由代表一個處理邏輯，
      # 該邏輯里面包含三個元素：匹配條件(是否該此路由處理)、真實處理地址、過濾器
      routes:
        # id要確保唯一性
      - id: add_request_header_route
      	# 真實處理地址，請求一旦確定是當(dāng)前路由處理，就會轉(zhuǎn)發(fā)到這個地址去
        uri: https://example.org
        # 核心概念2：謂語或者斷言，作用是判斷請求是否由當(dāng)前路由處理
        predicates:
          # 這是斷言的一種，檢查請求的Cookie中mycookie的值是否等于mycookievalue
        - Cookie=mycookie,mycookievalue
        # 核心概念3：過濾器，請求前和請求后都可以有過濾器處理請求響應(yīng)數(shù)據(jù)
        filters:
          # 這個過濾器的作用是在請求header中添加一個鍵值對，值等于"aaabbbccc"
        - AddRequestHeader=X-Request-Red, aaabbbccc
  • 上述配置信息中的predicates是簡化版配置，和完整配置對比效果如下，簡單的說就是把一行拆成了三項：name、args.name、args.regexp

在這里插入圖片描述

  • 理論知識點到為止，咱們還是盡快動手吧

啟動nacos-2.0.3

  • 整個《pring Cloud Gateway實戰(zhàn)》系列，我們會涉及到多個服務(wù)，這就不可避免的會用到注冊中心和配置中心，這里我選擇了nacos，它可以很好地承擔(dān)注冊中心和配置中心的角色，接下來介紹如何部署和啟動nacos
  • 下載nacos，地址是：https://github.com/alibaba/nacos/releases/download/2.0.3/nacos-server-2.0.3.zip
  • 解壓后進入nacos\bin目錄，執(zhí)行以下命令啟動nacos：

startup.cmd -m standalone

如果您的電腦是mac或者linux，請執(zhí)行以下命令啟動nacos：

sh startup.sh -m standalone

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源碼下載

本篇實戰(zhàn)中的完整源碼可在GitHub下載到，地址和鏈接信息如下表所示(https://github.com/zq2599/blog_demos)：

名稱 鏈接 備注
項目主頁 https://github.com/zq2599/blog_demos 該項目在GitHub上的主頁
git倉庫地址(https) https://github.com/zq2599/blog_demos.git 該項目源碼的倉庫地址，https協(xié)議
git倉庫地址(ssh) git@github.com:zq2599/blog_demos.git 該項目源碼的倉庫地址，ssh協(xié)議

這個git項目中有多個文件夾，本篇的源碼在spring-cloud-tutorials文件夾下，如下圖紅框所示：

在這里插入圖片描述

《Spring Cloud Gateway實戰(zhàn)》系列的父工程

新建名為spring-cloud-tutorials的maven工程，這就是《Spring Cloud Gateway實戰(zhàn)》系列所有源碼的父工程就，pom.xml內(nèi)容如下，可見這里將springboot、spring-cloud、spring-cloud-alibaba庫的版本號都已經(jīng)確定，今后子工程就無需關(guān)注依賴庫的版本號了：

<?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">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <modules>
        <module>hello-gateway</module>
        <module>provider-hello</module>
        <module>common</module>
    </modules>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.4.2</version>
        <relativePath/>
    </parent>
    <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-tutorials</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <properties>
        <maven.compiler.source>8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>8</maven.compiler.target>
        <java.version>1.8</java.version>
        <spring-cloud.version>2020.0.1</spring-cloud.version>
        <spring-cloud-alibaba.version>2021.1</spring-cloud-alibaba.version>
    </properties>
    <packaging>pom</packaging>
    <description>Demo project for Spring Cloud </description>
    <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>com.squareup.okhttp3</groupId>
                <artifactId>okhttp</artifactId>
                <version>3.14.9</version>
                <scope>compile</scope>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>ch.qos.logback</groupId>
                <artifactId>logback-classic</artifactId>
                <version>1.1.7</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>1.16.16</version>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
</project>

創(chuàng)建名為common的子工程，存放共用的常量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

  • 現(xiàn)在創(chuàng)建名為common的子工程，整個《Spring Cloud Gateway實戰(zhàn)》系列涉及的常量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都放在這個子工程中，方便其他工程使用
  • 新增常量Constants.java：
package com.bolingcavalry.common;
public interface Constants {
    String HELLO_PREFIX = "Hello World";
}

創(chuàng)建web應(yīng)用，作為服務(wù)提供方

  • 現(xiàn)在創(chuàng)建名為provider-hello的web應(yīng)用，這是個極其普通的web應(yīng)用，提供幾個http接口服務(wù)，咱們在嘗試Spring Cloud Gateway的基本功能時，都會將請求路由到provider-hello上來
  • provider-hello是個普通的springboot應(yīng)用，會在nacos進行注冊，其pom.xml內(nèi)容如下：
<?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>spring-cloud-tutorials</artifactId>
        <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>provider-hello</artifactId>
    <packaging>jar</packaging>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
            <artifactId>common</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos:用于服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <!-- 如果父工程不是springboot，就要用以下方式使用插件，才能生成正常的jar -->
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <mainClass>com.bolingcavalry.provider.ProviderApplication</mainClass>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <goals>
                            <goal>repackage</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

工程的配置文件application.yml如下，web端口是8082，還有一處要注意的是nacos服務(wù)地址：

server:
  #服務(wù)端口
  port: 8082
spring:
  application:
    name: provider-hello
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        # nacos服務(wù)地址
        server-addr: 127.0.0.1:8848
  • 啟動類ProviderApplication.java
package com.bolingcavalry.provider;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
@SpringBootApplication
public class ProviderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ProviderApplication.class, args);
    }
}
  • 普通的Controller類Hello.java，對外提供一個http服務(wù)：
package com.bolingcavalry.provider.controller;
import com.bolingcavalry.common.Constants;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
@RestController
@RequestMapping("/hello")
public class Hello {
    private String dateStr(){
        return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss").format(new Date());
    }
    /**
     * 返回字符串類型
     * @return
     */
    @GetMapping("/str")
    public String helloStr() {
        return Constants.HELLO_PREFIX + ", " + dateStr();
    }
}

新增測試類HelloTest.java，用于檢查應(yīng)用的服務(wù)是否正常：

package com.bolingcavalry.provider.controller;
import com.bolingcavalry.common.Constants;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.servlet.AutoConfigureMockMvc;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.test.web.servlet.MockMvc;
import org.springframework.test.web.servlet.request.MockMvcRequestBuilders;
import static org.hamcrest.Matchers.containsString;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultHandlers.print;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.content;
import static org.springframework.test.web.servlet.result.MockMvcResultMatchers.status;
@SpringBootTest
@AutoConfigureMockMvc
@Slf4j
class HelloTest {
    @Autowired
    private MockMvc mvc;
    @Test
    void hello() throws Exception {
        String responseString = mvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get("/hello/str").accept(MediaType.APPLICATION_JSON))
                .andExpect(status().isOk())
                .andExpect(content().string(containsString(Constants.HELLO_PREFIX)))
                .andDo(print())
                .andReturn()
                .getResponse()
                .getContentAsString();
        log.info("response in junit test :\n" + responseString);
    }
}

執(zhí)行單元測試（此時nacos是否啟動無所謂，只是不啟動的話控制臺會有一些錯誤信息，但是沒有影響），如下，測試通過表示服務(wù)是正常的：

在這里插入圖片描述

開發(fā)一個簡單的demo，完成spring-cloud-gateway的初體驗

  • 前面做了那么多準(zhǔn)備，接下來咱們會投入到Spring Cloud Gateway的開發(fā)中，先寫個簡單的demo快速體驗一下
  • 新增名為hello-gateway的子工程，pom.xml如下，重點是依賴了spring-cloud-starter-gateway庫，還有一處要重點小心的：測試庫用的是reactor-test和spring-boot-starter-test，這和之前的單元測試很不一樣，用的是webflux：
<?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>spring-cloud-tutorials</artifactId>
        <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>hello-gateway</artifactId>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.bolingcavalry</groupId>
            <artifactId>common</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.projectreactor</groupId>
            <artifactId>reactor-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>
  • 下面是重點，Spring Cloud Gateway的配置文件application.yml，：
server:
  #服務(wù)端口
  port: 8081
spring:
  application:
    name: hello-gateway
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: path_route
          # 匹配成功后，會被轉(zhuǎn)發(fā)到8082端口，至于端口后面的path，會直接使用原始請求的
          # 例如http://127.0.0.1:8081/hello/str，會被轉(zhuǎn)發(fā)到http://127.0.0.1:8082/hello/str
          uri: http://127.0.0.1:8082
          predicates:
            # 根據(jù)請求路徑中帶有"/hello/"，就算匹配成功
          - Path=/hello/**

如果要轉(zhuǎn)發(fā)到其他域名下，需要創(chuàng)建配置類解決跨域問題：

package com.bolingcavalry.hellogateway.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.cors.CorsConfiguration;
import org.springframework.web.cors.reactive.CorsWebFilter;
import org.springframework.web.cors.reactive.UrlBasedCorsConfigurationSource;
import org.springframework.web.util.pattern.PathPatternParser;
@Configuration
public class CorsConfig {
    @Bean
    public CorsWebFilter corsFilter() {
        CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();
        config.addAllowedMethod("*");
        config.addAllowedOrigin("*");
        config.addAllowedHeader("*");
        UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource(new PathPatternParser());
        source.registerCorsConfiguration("/**", config);
        return new CorsWebFilter(source);
    }
}
  • 啟動類：
package com.bolingcavalry.hellogateway;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class HelloGatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HelloGatewayApplication.class,args);
    }
}
  • 最后是單元測試類，請注意，由于Spring Cloud Gateway使用了webflux技術(shù)棧，因此不能用常見的MockMvc來模擬請求，幾個注解也值得注意，另外也要注意WebTestClient的expectStatus、expectBody等API的用法：
package com.bolingcavalry.hellogateway;
import com.bolingcavalry.common.Constants;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.api.extension.ExtendWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.autoconfigure.web.reactive.AutoConfigureWebTestClient;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.test.context.junit.jupiter.SpringExtension;
import org.springframework.test.web.reactive.server.WebTestClient;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertTrue;
@SpringBootTest
@ExtendWith(SpringExtension.class)
@AutoConfigureWebTestClient
public class HelloTest {
    @Autowired
    private WebTestClient webClient;
    @Test
    void testHelloPredicates() {
        webClient.get()
                .uri("/hello/str")
                .accept(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .exchange()
                // 驗證狀態(tài)
                .expectStatus().isOk()
                // 驗證結(jié)果，注意結(jié)果是字符串格式
                .expectBody(String.class).consumeWith(result  -> assertTrue(result.getResponseBody().contains(Constants.HELLO_PREFIX)));
    }
}

請確保provider-hello應(yīng)用已經(jīng)啟動，再運行上面創(chuàng)建的HelloTest.java，得到結(jié)果如下，測試通過，證明hello-gateway的功能符合預(yù)期，成功的將請求轉(zhuǎn)發(fā)到provider-hello應(yīng)用，并且成功收到響應(yīng)：

在這里插入圖片描述

至此，《Spring Cloud Gateway實戰(zhàn)》系列的準(zhǔn)備工作已經(jīng)完成，而且開發(fā)了一個簡單的應(yīng)用體驗最基本的Spring Cloud Gateway功能，接下來的文章，咱們一起實戰(zhàn)更多基本功能。

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！

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