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快速搭建一个网关服务，动态路由、鉴权的流程，看完秒会（含流程图）
大家好，我是Java架构师
前言
本文记录一下我是如何使用Gateway搭建网关服务及实现动态路由的，帮助大家学习如何快速搭建一个网关服务，了解路由相关配置，鉴权的流程及业务处理，有兴趣的一定看到最后，非常适合没接触过网关服务的同学当作入门教程。
搭建服务
框架
SpringBoot 2.1
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.0.RELEASE</version>
</parent>
Spring-cloud-gateway-core
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-gateway-core</artifactId>
</dependency>
common-lang3
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-lang3</artifactId>
</dependency>
路由配置
网关作为请求统一入口，路由就相当于是每个业务系统的入口，通过路由规则则可以匹配到对应微服务的入口，将请求命中到对应的业务系统中
server:
port: 8080
spring:
cloud:
gateway:
enabled: true
routes:
- id: demo-server
uri: http://localhost:8081
predicates:
- Path=/demo-server/**
filters:
- StripPrefix= 1
routes
解读配置
现在有一个服务demo-server部署在本机，地址和端口为 127.0.0.1:8081，所以路由配置uri为http://localhost:8081使用网关服务路由到此服务， predicates -Path=/demo-server/**,网关服务的端口为8080，启动网关服务，访问localhost:8080/demo-server,路由断言就会将请求路由到demo-server直接访问demo-server的接口 localhost:8081/api/test,通过网关的访问地址则为localhost:8080/demo-server/api/test,predicates配置将请求断言到此路由，filters-StripPrefix=1代表将地址中/后的第一个截取，所以demo-server就截取掉了
使用gateway通过配置文件即可完成路由的配置，非常方便，我们只要充分的了解配置项的含义及规则就可以了;但是这些配置如果要修改则需要重启服务，重启网关服务会导致整个系统不可用，这一点是无法接受的，下面介绍如何通过Nacos实现动态路由
动态路由
使用nacos结合gateway-server实现动态路由，我们需要先部署一个nacos服务，可以使用docker部署或下载源码在本地启动,具体操作可以参考官方文档即可
Nacos配置
groupId: 使用网关服务名称即可
dataId: routes
配置格式：json
[{
"id": "xxx-server",
"order": 1, #优先级
"predicates": [{ #路由断言
"args": {
"pattern": "/xxx-server/**"
},
"name": "Path"
}],
"filters":[{ #过滤规则
"args": {
"parts": 0 #k8s服务内部访问容器为http://xxx-server/xxx-server的话,配置0即可
},
"name": "StripPrefix" #截取的开始索引
}],
"uri": "http://localhost:8080/xxx-server" #目标地址
}]
json格式配置项与yaml中对应，需要了解配置在json中的写法
比对一下json配置与yaml配置
{
"id":"demo-server",
"predicates":[
{
"args":{
"pattern":"/demo-server/**"
},
"name":"Path"
}
],
"filters":[
{
"args":{
"parts":1
},
"name":"StripPrefix"
}
],
"uri":"http://localhost:8081"
}
spring:
cloud:
gateway:
enabled: true
routes:
- id: demo-server
uri: http://localhost:8081
predicates:
- Path=/demo-server/**
filters:
- StripPrefix= 1
代码实现
Nacos实现动态路由的方式核心就是通过Nacos配置监听，配置发生改变后执行网关相关api创建路由
@Component
public class NacosDynamicRouteService implements ApplicationEventPublisherAware {
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(NacosDynamicRouteService.class);
@Autowired
private RouteDefinitionWriter routeDefinitionWriter;
private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;
/** 路由id */
private static List<String> routeIds = Lists.newArrayList();
/**
* 监听nacos路由配置，动态改变路由
* @param configInfo
*/
@NacosConfigListener(dataId = "routes", groupId = "gateway-server")
public void routeConfigListener(String configInfo) {
clearRoute();
try {
List<RouteDefinition> gatewayRouteDefinitions = JSON.parseArray(configInfo, RouteDefinition.class);
for (RouteDefinition routeDefinition : gatewayRouteDefinitions) {
addRoute(routeDefinition);
}
publish();
LOGGER.info("Dynamic Routing Publish Success");
} catch (Exception e) {
LOGGER.error(e.getMessage(), e);
}
}
/**
* 清空路由
*/
private void clearRoute() {
for (String id : routeIds) {
routeDefinitionWriter.delete(Mono.just(id)).subscribe();
}
routeIds.clear();
}
@Override
public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) {
this.applicationEventPublisher = applicationEventPublisher;
}
/**
* 添加路由
*
* @param definition
*/
private void addRoute(RouteDefinition definition) {
try {
routeDefinitionWriter.save(Mono.just(definition)).subscribe();
routeIds.add(definition.getId());
} catch (Exception e) {
LOGGER.error(e.getMessage(), e);
}
}
/**
* 发布路由、使路由生效
*/
private void publish() {
this.applicationEventPublisher.publishEvent(new RefreshRoutesEvent(this.routeDefinitionWriter));
}
}
过滤器
gateway提供GlobalFilter及Ordered两个接口用来定义过滤器，我们自定义过滤器只需要实现这个两个接口即可
GlobalFilter filter()实现过滤器业务Ordered getOrder()定义过滤器执行顺序
通常一个网关服务的过滤主要包含 鉴权（是否登录、是否黑名单、是否免登录接口...） 限流（ip限流等等）功能，我们今天简单介绍鉴权过滤器的流程实现
鉴权过滤器
需要实现鉴权过滤器，我们先得了解登录及鉴权流程，如下图所示
由图可知，我们鉴权过滤核心就是验证token是否有效，所以我们网关服务需要与业务系统在同一个redis库，先给网关添加redis依赖及配置
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId>
</dependency>
spring:
redis:
host: redis-server
port: 6379
password:
database: 0
代码实现
定义过滤器AuthFilter 获取请求对象 从请求头或参数或cookie中获取token(支持多种方式传token对于客户端更加友好，比如部分web下载请求会新建一个页面，在请求头中传token处理起来比较麻烦)。另外，搜索公众号Java架构师技术后台回复“商城”，获取一份惊喜礼包。 没有token,返回401 有token，查询redis是否有效 无效则返回401，有效则完成验证放行 重置token过期时间、添加内部请求头信息方便业务系统权限处理
@Component
public class AuthFilter implements GlobalFilter, Ordered {
@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
private static final String TOKEN_HEADER_KEY = "auth_token";
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
// 1.获取请求对象
ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
// 2.获取token
String token = getToken(request);
ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
if (StringUtils.isBlank(token)) {
// 3.token为空 返回401
response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
return response.setComplete();
}
// 4.验证token是否有效
String userId = getUserIdByToken(token);
if (StringUtils.isBlank(userId)) {
// 5.token无效 返回401
response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
return response.setComplete();
}
// token有效，后续业务处理
// 从写请求头，方便业务系统从请求头获取用户id进行权限相关处理
ServerHttpRequest.Builder builder = exchange.getRequest().mutate();
request = builder.header("user_id", userId).build();
// 延长缓存过期时间-token缓存用户如果一直在操作就会一直重置过期
// 这样避免用户操作过程中突然过期影响业务操作及体验，只有用户操作间隔时间大于缓存过期时间才会过期
resetTokenExpirationTime(token, userId);
// 完成验证
return chain.filter(exchange);
}
@Override
public int getOrder() {
// 优先级 越小越优先
return 0;
}
/**
* 从redis中获取用户id
* 在登录操作时候 登陆成功会生成一个token, redis得key为auth_token:token 值为用户id
*
* @param token
* @return
*/
private String getUserIdByToken(String token) {
String redisKey = String.join(":", "auth_token", token);
return redisTemplate.opsForValue().get(redisKey);
}
/**
* 重置token过期时间
*
* @param token
* @param userId
*/
private void resetTokenExpirationTime(String token, String userId) {
String redisKey = String.join(":", "auth_token", token);
redisTemplate.opsForValue().set(redisKey, userId, 2, TimeUnit.HOURS);
}
/**
* 获取token
*
* @param request
* @return
*/
private static String getToken(ServerHttpRequest request) {
HttpHeaders headers = request.getHeaders();
// 从请求头获取token
String token = headers.getFirst(TOKEN_HEADER_KEY);
if (StringUtils.isBlank(token)) {
// 请求头无token则从url获取token
token = request.getQueryParams().getFirst(TOKEN_HEADER_KEY);
}
if (StringUtils.isBlank(token)) {
// 请求头和url都没有token则从cookies获取
HttpCookie cookie = request.getCookies().getFirst(TOKEN_HEADER_KEY);
if (cookie != null) {
token = cookie.getValue();
}
}
return token;
}
}
总结
Gateway通过配置项可以实现路由功能，整合Nacos及配置监听可以实现动态路由，实现GlobalFilter, Ordered两个接口可以快速实现一个过滤器，文中也详细的介绍了登录后的请求鉴权流程，如果有不清楚地方可以评论区见咯。
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