微服务组件——利用SpringCloudGateway网关实现统一拦截服务请求，避免绕过网关请求服务

引言

在微服务架构中，网关作为系统的统一入口，承担着请求路由、负载均衡、安全认证、流量控制等重要职责。确保所有外部请求都通过网关进行，可以有效提高系统的安全性、可维护性和可扩展性。Spring Cloud Gateway 作为一款强大的 API 网关，提供了丰富的功能来实现这一目标。本文将详细介绍如何利用 Spring Cloud Gateway 统一拦截服务请求，避免绕过网关直接请求服务。

一、网关的作用与重要性

作用

• 请求路由：根据请求的 URL、方法、参数等信息，将请求路由到对应的服务。
• 负载均衡：将请求均匀地分配到多个服务实例，提高系统的吞吐量和可用性。
• 安全认证：对请求进行身份验证和授权，确保只有合法的用户才能访问服务。
• 流量控制：对请求进行限流、熔断等操作，防止服务过载，保障系统的稳定性。
• 日志记录：记录请求和响应的详细信息，方便监控和调试。

重要性

• 统一管理：通过网关统一管理所有服务的请求，简化了服务的部署和维护。
• 增强安全：在网关层面进行安全控制，可以有效防止恶意请求直接访问服务，降低安全风险。
• 提高性能：通过负载均衡和缓存等机制，提高系统的整体性能。
• 易于扩展：当系统规模扩大时，只需在网关层面进行扩展，而不需要对每个服务进行修改。

二、实现统一拦截服务请求

使用全局过滤器

Spring Cloud Gateway 提供了全局过滤器（GlobalFilter）机制，可以拦截所有经过网关的请求。通过自定义全局过滤器，可以在请求到达服务之前进行统一处理。

自定义全局过滤器示例

@Component
public class GatewayFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 添加请求头
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest().mutate().header("gatewayKey", "key").build();
        return chain.filter(exchange.mutate().request(request).build());
    }
}

在上述示例中，我们创建了一个名为 GatewayFilter 的全局过滤器，它会在每个请求经过网关时添加一个名为 gatewayKey 的请求头，值为 key。

在服务中验证请求

为了确保请求确实经过了网关，我们可以在每个服务中添加一个拦截器，验证请求头中的 gatewayKey 是否存在且合法。

服务端拦截器示例

@Component
@WebFilter(filterName = "BaseFilter", urlPatterns = {"/user/**"})
public class BaseFilter implements Filter {
    @Override
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
        HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
        String gateway = request.getHeader("gatewayKey");
        if (gateway == null || !gateway.equals("key")) {
            // 请求未经过网关或密钥不合法，拒绝访问
            return;
        }
        filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
    }
}

在上述示例中，我们创建了一个名为 BaseFilter 的拦截器，它会检查请求头中的 gatewayKey 是否为 key。如果不是，则拒绝访问。

配置网关路由

在网关的配置文件中，我们需要定义路由规则，将请求路由到对应的服务。例如：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: user-service
        uri: lb://USER-SERVICE
        predicates:
        - Path=/user/**

在上述配置中，我们定义了一个名为 user-service 的路由，将所有路径以 /user/ 开头的请求路由到 USER-SERVICE 服务。

三、避免绕过网关请求服务

限制直接访问

为了防止绕过网关直接访问服务，我们可以采取以下措施：

• 防火墙规则：在服务器的防火墙中设置规则，只允许网关的 IP 地址访问服务，拒绝其他所有直接访问的请求。
• 服务端口限制：将服务的端口设置为非标准端口，并且只允许网关访问该端口，外部请求无法直接访问。
• 服务注册与发现：使用服务注册与发现机制，如 Eureka、Consul 等，将服务注册到注册中心，网关通过注册中心发现服务地址，而不是直接使用 IP 和端口访问。

服务间通信安全

在微服务架构中，服务之间也会进行通信。为了确保服务间通信的安全，我们可以在网关层面进行统一的认证和授权。

• API 网关认证：在网关中集成认证服务，如 OAuth2、JWT 等，对服务间的请求进行认证和授权，确保只有合法的服务才能进行通信。
• 密钥传递：在服务间通信时，传递密钥或令牌，服务在接收到请求时验证密钥或令牌的合法性，从而确保请求经过了网关。

四、实际应用场景

安全认证

在金融、电商等对安全性要求较高的领域，网关可以统一进行用户身份认证和授权。例如，用户登录后，网关会生成一个令牌（Token），并将 Token 添加到请求头中。服务在接收到请求时，会验证 Token 的合法性，从而确保只有经过认证的用户才能访问服务。

流量控制

在高并发的互联网应用中，网关可以对请求进行限流和熔断。例如，当某个服务的请求量超过阈值时，网关会自动拒绝后续的请求，防止服务过载。同时，当服务出现故障时，网关可以将请求转发到其他正常的服务实例，保障系统的稳定性。

日志记录与监控

网关可以统一记录所有请求和响应的详细信息，如请求方法、路径、参数、响应状态码等。这些日志信息可以用于监控系统的运行状态，分析性能瓶颈，及时发现和解决问题。

结论

通过 Spring Cloud Gateway 统一拦截服务请求，我们可以有效地避免绕过网关直接请求服务，从而提高系统的安全性、可维护性和可扩展性。在实际应用中，我们可以根据业务需求灵活配置网关的路由规则、过滤器和安全策略，实现对服务的统一管理和监控。随着微服务架构的不断发展，Spring Cloud Gateway 将在构建高性能、高可用的微服务系统中发挥越来越重要的作用。