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**Spring Cloud Gateway 3** 是 Spring Cloud 生态系统中的一个重要组件，用于构建 API 网关，提供路由、监控、安全等关键功能。以下是关于 Spring Cloud Gateway 3 的详细介绍：
## 1. 什么是 Spring Cloud Gateway？
**Spring Cloud Gateway** 是一个基于 Spring 生态系统的 API 网关，旨在为微服务架构提供统一的入口点。它通过路由、过滤和集成其他服务来实现请求的转发、认证、限流、监控等功能。
## 2. Spring Cloud Gateway 3 的新特性
### a. 基于 Spring WebFlux 的响应式架构
Spring Cloud Gateway 3 继续基于 **Spring WebFlux**，采用响应式编程模型，支持非阻塞的 I/O 操作。这使得网关 能够处理高并发请求，同时保持较低的内存占用。
### b. 增强的路由配置
- **动态路由**：支持通过配置中心（如 Spring Cloud Config、Consul、Nacos 等）动态更新路由规则。
- **更灵活的路由匹配**：支持基于路径、请求头、Cookie 等多种条件的路由匹配。
- **权重路由**：可以根据权重将请求路由到不同的服务实例。
### c. 集成服务发现
与 **Eureka**, **Consul**, **Nacos** 等服务发现工具无缝集成，支持服务实例的自动发现和负载均衡。
### d. 安全增强
- **OAuth2 和 JWT 支持**：内置对 OAuth2 和 JWT 的支持，方便实现认证和授权。
- **限流和熔断**：集成了 **Resilience4j**，支持限流、熔断等功能，提高系统的稳定性。
- **CORS 配置**：更方便的跨域资源共享配置。
### e. 可观测性
- **监控指标**：集成 **Micrometer**，支持将指标导出到 **Prometheus**, **Grafana** 等监控工具。
- **日志记录**：增强的日志记录功能，支持结构化日志，便于日志分析和追踪。
### f. 插件化架构
支持自定义过滤器（Filters）和谓词（Predicates），开发者可以根据需求编写自定义组件，扩展网关功能。
## 3. 核心概念
### a. 路由（Route）
路由定义了请求如何被转发到目标服务。每个路由包含一个谓词（Predicate）和一个过滤器（Filter）。
### b. 谓词（Predicate）
谓词用于匹配传入的请求。Spring Cloud Gateway 支持多种谓词类型，如 Path, Header, Cookie, Query 等。
### c. 过滤器（Filter）
过滤器用于在请求转发前后对请求和响应进行处理。过滤器分为前置过滤器和后置过滤器。
## 4. 配置示例
以下是一个简单的 Spring Cloud Gateway 3 配置示例：
```yaml
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: user-service
uri: lb://USER-SERVICE
predicates:
- Path=/api/users/**
filters:
- StripPrefix=2
- AddResponseHeader=X-Response-Default, Default-Value
- id: order-service
uri: http://localhost:8081
predicates:
- Path=/api/orders/**
filters:
- RewritePath=/api/(?<segment>.*), /$\{segment}
```
### 解释：
- **routes**：定义了一组路由。
- **id**：路由的唯一标识。
- **uri**：目标服务的地址，支持使用服务发现（如 `lb://USER-SERVICE`）。
- **predicates**：定义路由的匹配条件，这里使用 Path 谓词匹配路径。
- **filters**：定义请求和响应处理逻辑，如 StripPrefix 移除路径前缀，AddResponseHeader 添加响应头，RewritePath 重写路径。
## 5. 使用示例
假设有一个用户服务（User Service）运行在 Eureka 上，端口为 8080，网关配置如下：
```yaml
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: user-service
uri: lb://USER-SERVICE
predicates:
- Path=/api/users/**
filters:
- StripPrefix=2
```
当请求到达网关时：
- 如果请求路径匹配 `/api/users/**`，则转发到 `USER-SERVICE` 服务。
- `StripPrefix=2` 会移除路径的前两个部分，即 `/api/users`，实际转发到 `USER-SERVICE` 的路径为 `/...`。
## 6. 高级功能
### a. 限流（Rate Limiting）
使用 Resilience4j 实现限流：
```yaml
spring:
cloud:
gateway:
routes:
- id: user-service
uri: lb://USER-SERVICE
predicates:
- Path=/api/users/**
filters:
- name: RequestRateLimiter
args:
redis-rate-limiter.replenishRate: 10
redis-rate-limiter.burstCapacity: 20
```
### b. 认证与授权
集成 OAuth2：
```yaml
spring:
cloud:
gateway:
default-filters:
- name: OAuth2ClientContextFilter
```
## 7. 部署与运行
### a. 依赖管理
在 `pom.xml` 中添加 Spring Cloud Gateway 依赖：
```xml
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!-- 其他依赖 -->
</dependencies>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>3.1.0</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
```
### b. 启动类
创建一个启动类：
```java
@SpringBootApplication
public class GatewayApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
}
}
```
### c. 运行
使用 Maven 命令启动：
```bash
mvn spring-boot:run
```
## 8. 常见问题
### a. 如何动态更新路由？
使用 Spring Cloud Config 或其他配置中心，动态更新配置文件，网关会自动刷新路由。
### b. 如何实现自定义过滤器？
实现 `GatewayFilter` 接口，并注册为 Bean：
```java
@Component
public class CustomGatewayFilter implements GatewayFilter, Ordered {
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
// 自定义逻辑
return chain.filter(exchange);
}
@Override
public int getOrder() {
return -1;
}
}
```
## 9. 总结
Spring Cloud Gateway 3 提供了强大的路由、过滤、安全和监控功能，支持响应式编程模型，适合构建高性能、可扩展的 API 网关。通过合理的配置和扩展，可以满足各种复杂的业务需求。
如果你有更多具体的问题或需要进一步的示例，请随时提问！