Spring Cloud Gateway：构建高效微服务网关的利器

引言：为什么需要API网关？

在微服务架构中，一个系统往往由数十甚至上百个服务组成。客户端直接与各个服务通信会面临诸多挑战：

• 复杂的路由管理：不同请求需动态路由到对应服务实例。

• 安全与认证：每个服务单独处理身份验证会增加重复代码和安全风险。

• 流量控制与熔断：缺乏统一的限流和容错机制可能导致系统雪崩。

• 监控与日志：分散的日志难以追踪问题。

API网关作为系统的统一入口，能够高效解决上述问题。而Spring Cloud Gateway凭借其高性能和灵活性，成为Spring生态中网关的首选方案。

与Zuul的对比：为什么选择Spring Cloud Gateway？

注意事项与最佳实践

1. 避免阻塞操作：Gateway基于Netty，若使用阻塞式代码（如JDBC），需在单独线程池执行。

2. 合理设计路由规则：按业务模块划分路径，避免过于复杂的断言逻辑。

3. 监控与健康检查：集成Actuator暴露端点，结合Prometheus监控流量。

一、Spring Cloud Gateway核心特性

1. 异步非阻塞模型
   基于Project Reactor和WebFlux构建，支持高并发场景，性能远超传统同步网关（如Zuul 1.x）。

2. 动态路由
   支持通过配置或代码动态调整路由规则，实时生效无需重启。

3. 强大的断言（Predicate）和过滤器（Filter）

   • 断言：匹配HTTP请求的任意属性（如路径、Header、请求方法）。

   • 过滤器：在请求前后修改内容，支持全局过滤和路由级过滤。

4. 集成Spring Cloud生态
   无缝对接Eureka、Nacos等服务发现组件，支持Hystrix、Sentinel等熔断限流工具。

二、快速入门：搭建一个网关服务 

1. 添加依赖

<!--网关-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos discovery-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!--负载均衡-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos配置管理-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>

2. 配置路由规则（yaml）

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user-service          # 路由ID
          uri: lb://user-service    # 目标服务地址（lb表示负载均衡）
          predicates:
            - Path=/api/user/**    # 匹配路径，就是controller上的
          filters:
            - StripPrefix=1         # 去除前缀“/api/user”
          

3. 启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class GatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
    }
}

三、其它

1. 自定义全局过滤器（实现JWT认证）

@Component
public class AuthFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        String token = exchange.getRequest().getHeaders().getFirst("Authorization");
        if (StringUtils.isEmpty(token)) {
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        // 验证Token合法性（伪代码）
        if (!JwtUtil.validateToken(token)) {
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.FORBIDDEN);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        return chain.filter(exchange);
    }
}

2. 集成Sentinel实现限流

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: order-service
          uri: lb://order-service
          predicates:
            - Path=/api/order/**
          filters:
            - name: RequestRateLimiter
              args:
                redis-rate-limiter.replenishRate: 10   # 每秒10个令牌
                redis-rate-limiter.burstCapacity: 20   # 令牌桶容量
                key-resolver: "#{@userKeyResolver}"    # 按用户限流

@Bean
KeyResolver userKeyResolver() {
    return exchange -> Mono.just(exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("userId"));
}