Spring Cloud Gateway 之 Filter
文章首发于公众号《程序员果果》
地址：https://mp.weixin.qq.com/s/CFqKtIzP1ZzjioVZyGugeQ
简介
网关经常需要对路由请求进行过滤，进行一些操作，如鉴权之后构造头部之类的，过滤的种类很多，如增加请求头、增加请求 参数 、增加响应头和断路器等等功能，这就用到了Spring Cloud Gateway 的 Filter。
作用
当我们有很多个服务时，比如下图中的user-service、goods-service、sales-service等服务，客户端请求各个服务的Api时，每个服务都需要做相同的事情，比如鉴权、限流、日志输出等。
对于这样重复的工作，可以在微服务的上一层加一个全局的权限控制、限流、日志输出的Api Gateway服务，然后再将请求转发到具体的业务服务层。这个Api Gateway服务就是起到一个服务边界的作用，外接的请求访问系统，必须先通过网关层。
生命周期
Spring Cloud Gateway 的 Filter 的生命周期不像 Zuul 的那么丰富，它只有两个：“pre” 和 “post”。
- PRE： 这种过滤器在请求被路由之前调用。我们可利用这种过滤器实现身份验证、在集群中选择请求的微服务、记录调试信息等。
- POST：这种过滤器在路由到微服务以后执行。这种过滤器可用来为响应添加标准的 HTTP Header、收集统计信息和指标、将响应从微服务发送给客户端等。
分类
Spring Cloud Gateway 的 Filter 从作用范围可分为另外两种GatewayFilter 与 GlobalFilter。
- GatewayFilter：应用到单个路由或者一个分组的路由上。
- GlobalFilter：应用到所有的路由上。
Gateway filter
过滤器允许以某种方式修改传入的HTTP请求或传出的HTTP响应。过滤器的作用域为特定路由。Spring Cloud Gateway包含许多内置的GatewayFilter工厂。
官方文档都给出了这些过滤器工厂详细的使用案例，在这里我们讲解2个来演示下使用。
AddRequestHeader GatewayFilter Factory
application.yml如下：
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: add_request_header_route
uri: http://httpbin.org:80/get
filters:
- AddRequestHeader=X-Request-Foo, Bar
predicates:
- Method=GET过滤器工厂会在匹配的请求头加上一对请求头，名称为X-Request-Foo，值为Bar。
RewritePath GatewayFilter Factory
在Nginx服务启中有一个非常强大的功能就是重写路径，Spring Cloud Gateway默认也提供了这样的功能，这个功能是Zuul没有。
application.yml如下：
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: rewritepath_route
uri: http://httpbin.org
predicates:
- Path=/foo/**
filters:
- RewritePath=/foo/(?<segment>.*), /$\{segment}所有的/foo/**开始的路径都会命中配置的router。
请求http://httpbin.org/foo/get ，会转到http://httpbin.org/get，结果如下：
{
"args": {
},
"headers": {
"Accept": "text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8",
"Accept-Encoding": "gzip, deflate, br",
"Accept-Language": "zh-CN,zh;q=0.9,zh-TW;q=0.8",
"Cache-Control": "max-age=0",
"Cookie": "Hm_lvt_0c0e9d9b1e7d617b3e6842e85b9fb068=1550127915; sensorsdata2015jssdkcross=%7B%22distinct_id%22%3A%22168eada0ded53b-0d5d8c3ba9b7a2-10316653-1296000-168eada0dee3ad%22%2C%22%24device_id%22%3A%22168eada0ded53b-0d5d8c3ba9b7a2-10316653-1296000-168eada0dee3ad%22%2C%22props%22%3A%7B%7D%7D; _gauges_unique_month=1; _gauges_unique_year=1; _gauges_unique=1",
"Forwarded": "proto=http;host=\"127.0.0.1:8080\";for=\"127.0.0.1:62278\"",
"Host": "httpbin.org",
"Upgrade-Insecure-Requests": "1",
"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_14_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/72.0.3626.109 Safari/537.36",
"X-Forwarded-Host": "127.0.0.1:8080",
"X-Forwarded-Prefix": "/foo"
},
"origin": "127.0.0.1, 124.74.78.150, 127.0.0.1",
"url": "https://127.0.0.1:8080/get"
}自定义GatewayFilter
Spring Cloud Gateway内置了的过滤器工厂，足够是大部分场景使用，而且我们可以实现GatewayFilter和Ordered 这两个接口来自定义过滤器。代码如下：
/**
* 统计某个或者某种路由的处理时长
*/
public class CustomerGatewayFilter implements GatewayFilter, Ordered {
private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger( CustomerGatewayFilter.class );
private static final String COUNT_START_TIME = "countStartTime";
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
exchange.getAttributes().put(COUNT_START_TIME, Instant.now().toEpochMilli() );
return chain.filter(exchange).then(
Mono.fromRunnable(() -> {
long startTime = exchange.getAttribute(COUNT_START_TIME);
long endTime=(Instant.now().toEpochMilli() - startTime);
log.info(exchange.getRequest().getURI().getRawPath() + ": " + endTime + "ms");
})
);
}
@Override
public int getOrder() {
return 0;
}
}上述代码中，getOrder()方法是来给过滤器设定优先级别的，值越大则优先级越低。需要将自定义的GatewayFilter 注册到router中，代码如下：
@Bean
public RouteLocator customerRouteLocator(RouteLocatorBuilder builder) {
return builder.routes()
.route(r -> r.path("/customer/**")
.filters(f -> f.filter(new CustomerGatewayFilter())
.addResponseHeader("X-Response-test", "test"))
.uri("http://httpbin.org:80/get")
.id("customer_filter_router")
)
.build();
}使用 curl 测试，命令行输入：
curl http://localhost:8080/customer/555控制台输出如下：
2019-02-22 10:39:47.840 INFO 1310 --- [ctor-http-nio-3] com.gf.config.CustomerGatewayFilter : /customer/555: 314ms自定义过滤器工厂
自定义GatewayFilter又有两种实现方式，一种是上面的直接 实现GatewayFilter接口，另一种是 自定义过滤器工厂（继承AbstractGatewayFilterFactory类） , 选择自定义过滤器工厂的方式，可以在配置文件中配置过滤器了。
@Component
public class CustomerGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<CustomerGatewayFilterFactory.Config> {
private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger( CustomerGatewayFilterFactory.class );
private static final String COUNT_START_TIME = "countStartTime";
@Override
public List<String> shortcutFieldOrder() {
return Arrays.asList("enabled");
}
public CustomerGatewayFilterFactory() {
super(Config.class);
log.info("Loaded GatewayFilterFactory [CustomerGatewayFilterFactory]");
}
@Override
public GatewayFilter apply(Config config) {
return (exchange, chain) -> {
if (!config.isEnabled()) {
return chain.filter(exchange);
}
exchange.getAttributes().put(COUNT_START_TIME, System.currentTimeMillis());
return chain.filter(exchange).then(
Mono.fromRunnable(() -> {
Long startTime = exchange.getAttribute(COUNT_START_TIME);
if (startTime != null) {
StringBuilder sb = new StringBuilder(exchange.getRequest().getURI().getRawPath())
.append(": ")
.append(System.currentTimeMillis() - startTime)
.append("ms");
sb.append(" params:").append(exchange.getRequest().getQueryParams());
log.info(sb.toString());
}
})
);
};
}
public static class Config {
/**
* 控制是否开启统计
*/
private boolean enabled;
public Config() {}
public boolean isEnabled() {
return enabled;
}
public void setEnabled(boolean enabled) {
this.enabled = enabled;
}
}
}application.yml 中 网关路由配置如下：
spring:
profiles: elapse_route
cloud:
gateway:
routes:
- id: elapse_route
uri: http://httpbin.org:80/get
filters:
- Customer=true
predicates:
- Method=GET使用 curl 测试，命令行输入：
curl http://localhost:8080/customer?foo=1控制台输出如下：
2019-02-23 13:37:08.769 INFO 1700 --- [ctor-http-nio-3] c.g.config.CustomerGatewayFilterFactory : /customer: 585ms params:{foo=[1]}Global filter
Spring Cloud Gateway框架内置的GlobalFilter如下：
内置的 GlobalFilter 能够满足大多数的需求了，但是如果遇到特殊情况，内置满足不了我们的需求，还可以自定义GlobalFilter。
自定义GlobalFilter
下面的我们自定义一个GlobalFilter，去校验所有请求的请求参数中是否包含“token”，如何不包含请求参数“token”则不转发路由，否则执行正常的逻辑。
/**
* Token 校验全局过滤器
*/
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter, Ordered {
private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger( AuthorizeFilter.class );
private static final String AUTHORIZE_TOKEN = "token";
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
String token = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst( AUTHORIZE_TOKEN );
if ( StringUtils.isBlank( token )) {
log.info( "token is empty ..." );
exchange.getResponse().setStatusCode( HttpStatus.UNAUTHORIZED );
return exchange.getResponse().setComplete();
}
return chain.filter(exchange);
}
@Override
public int getOrder() {
return 0;
}
}使用 curl 测试，命令行输入：
curl http://localhost:8080/customer?foo=1控制台输出如下：
token is empty ...源码下载 : https://github.com/gf-huanchupk/SpringCloudLearning/tree/master/chapter13/springcloud-gateway-filter
