SpringCloud Gateway最全详解(万字图文总结)

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SpringCloud Gateway是微服务的核心，下面我全面来详解SpringCloud Gateway@mikechen

文章来源：mikechen.cc

Spring Cloud Gateway

Spring Cloud Gateway是Spring官方基于Spring 5、Spring Boot 2和Project Reactor…等技术，开发的微服务API网关。

在微服务架构中，API 网关（API Gateway）， 就像是所有微服务对外暴露的“门面”或“统一入口”。

在微服务架构中，系统被拆分为多个服务模块，客户端往往需要分别调用这些服务。

存在如下问题：

客户端调用复杂，维护成本高；

统一认证、限流、日志、监控等功能，无法聚焦处理；

缺乏统一的安全控制入口…等等问题，网关应运而生，作为系统的唯一入口，统一处理认证。

Spring Cloud Gateway核心

Spring Cloud Gateway 作为微服务架构的统一入口，扮演着至关重大的角色。

如下图所示：

涵盖：路由、限流、日志、安全…等功能。

服务路由 (Service Routing)

服务路由，这是Gateway最基本也是最重大的功能。

它像一个智能的交通指挥员，根据预设的规则（如请求路径、HTTP方法…等），将客户端发来的请求准确无误地转发到对应的后端微服务实例。

它还能与服务注册中心（如Eureka、Nacos）无缝协作，实现服务的动态发现和负载均衡。

安全认证 (Security Authentication)

Gateway能够统一处理客户端的身份认证、和权限校验，提供了一个聚焦的安全防护层。

这意味着在请求到达后端服务之前，网关就可以验证用户的身份（列如通过校验JWT令牌），并判断是否有权访问目标资源。

流量控制 限流

为了防止后端服务因突发流量而过载甚至崩溃，Gateway提供了强劲的限流功能。

它能根据设定的策略（如每秒允许的请求数、基于IP或用户ID限流等），控制进入系统的流量，确保服务的稳定运行。

日志监控 (Logging & Monitoring)

Gateway是系统可观测性的重大一环，记录详细的请求日志、性能指标（如请求延迟、吞吐量）。

并追踪请求在各个服务间的调用路径，方便故障排查和性能分析。

熔断保护 (Circuit Breaking)

为了防止微服务间出现“雪崩效应”，Gateway提供了熔断机制。

当某个后端服务出现故障或响应变慢时，熔断器会自动“断开”，阻止新的请求继续发送到该问题服务，避免故障扩散。

Spring Cloud Gateway原理

Spring Cloud Gateway，大致流程如下图所示：

ClientRequest↓SpringCloudGateway（核心流程）：①请求进入DispatcherHandler②RouteLocator匹配路由（Predicates）③构建FilterChain（Global+Gateway）④执行前置过滤器（认证、限流、重写等）⑤调用下游服务（WebClient+LoadBalancer）⑥执行后置过滤器（日志、响应改写等）↓ClientResponse

Gateway 处理一个请求的生命周期，可以概括为以下几个关键阶段：

1.请求入口

客户端的 HTTP 请求，第一被 Gateway 内嵌的 Reactor Netty 服务器接收。

请求被封装成 ServerWebExchange 对象，其中包含了 ServerHttpRequest (请求) 和 ServerHttpResponse (响应) 的上下文。

2.路由匹配

这是 Gateway 的核心调度器，它维护了所有加载的路由定义 (Route Definitions)。

网关根据配置的路由规则（Predicate 断言），匹配请求对应的后端服务路由。

3.过滤器链执行

对匹配路由，依次执行全局过滤器（GlobalFilter）和路由过滤器（GatewayFilter），处理认证、限流、日志等功能。

4.请求转发

经过过滤器链后，使用响应式 WebClient 非阻塞地将请求转发到目标服务。

5.响应处理

下游服务响应返回后，执行后置过滤器处理响应内容，如日志记录、响应修改等。

6.返回客户端

最终将处理后的响应返回给客户端，完成整个请求流程。

与其它网关对比

以上

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