Spring Cloud Gateway GatewayFilter的使用

一、GatewayFilter的作用

路由过滤器允许我们以某种方式修改进来的Request和出去的Response。Spring Cloud Gateway内置很多的 GatewayFilter。

二、Spring Cloud Gateway内置的 GatewayFilter

1、AddRequestHeader

1、描述

1、用于向下游服务 添加 请求头,
2、支持 uri variables

2、参数

1、name：向下游服务传递请求头的 key
2、value：向下游服务传递请求头的 value

3、示例

1、方式一、添加一个固定的请求头

spring:
  cloud:
    nacos:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - AddRequestHeader=x-token,xxxxx

表示会向下游服务传递一个 x-token 的请求头，值是 xxxxx

2、配合 uri variables 添加动态请求头

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-02
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne/{productId}
          filters:
            - AddRequestHeader=x-token,xxxxx-{productId}

表示会向下游服务传递一个 x-token 的请求头，值是 xxxxx-匹配上的productId的值

2、AddRequestParameter

1、描述

用于向下游服务 添加一个请求参数

2、参数

1、name：添加的参数 key
2、value：添加的参数 value，可以支持 Path或Host 中的 uri variables

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - AddRequestParameter=username,zhangsan

向下游服务增加一个 username = zhangsan 的请求参数

3、AddResponseHeader

1、描述

向下游的响应中增加一个 响应头。

2、参数

1、name：添加的响应头的 key
2、value：添加的响应头的 value，可以支持 Path或Host 中的 uri variables

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - AddResponseHeader=encryption,false

向下游服务响应增加一个 encryption = false 的响应头

4、DedupeResponseHeader

1、描述

移除重复的请求头

2、参数

1、name：需要移除的重复的响应头，多个以 空格 分隔
2、strategy：重复时，移除的策略，默认是RETAIN_FIRST,即保留第一个头

  1. RETAIN_FIRST：保留第一个值
  2. RETAIN_LAST：保留最后一个值
  3. RETAIN_UNIQUE：保留所有的不重复的值

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - DedupeResponseHeader=x-token Access-Control-Allow-Credentials Access-Control-Allow-Origin,RETAIN_FIRST

移除上方指定的重复的响应头，并且保留第一个出现的。

5、MapRequestHeader

1、描述

将 fromHeader 参数的值 追加到 toHeader 参数中。

  1. fromHeader 在 header 中不存在，那么没有什么影响。
  2. fromHeader 存在
  3.  toHeader 存在，那么往配置中 toHeader 对应的 header 中追加 fromHeader对应的值 

  4. toHeader 不存在，那么往 header 中增加一个header ,key: 配置中的toHeader的值，value: fromHeader 在header中的值

2、参数

1、fromHeader：从请求参数中获取header的值
2、toHeader：向header中设置一个 header, key是toheader的值，value 是 fromHeader的值

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - MapRequestHeader=from-header,x-token

即会向 request 中增加一个 key 为 x-token 的header ,值为 header 中 from-header 对应的值。（存在多种情况，参考描述）

6、Prefix

1、描述

为匹配到的路由，在转发到下游服务时，增加一个前缀prefix

2、参数

1、prefix：需要增加的路径前缀

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/findOne
          filters:
            - PrefixPath=/product

访问 http://网关ip:port/findOne ⇒ 转发到下游服务地址 http://product-provider/product/findOne 增加了一个前缀。

7、PreserveHostHeader

1、描述

它表示在Spring Cloud Gateway转发请求的时候，保持客户端的Host信息不变，然后将它传递到下游服务器中。

2、参数

没有参数

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - PreserveHostHeader

8、RemoveRequestHeader

1、描述

移除请求头中的参数

2、参数

1、name：需要移除的请求头

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - RemoveRequestHeader=x-token

9、RemoveResponseHeader

1、描述

移除响应头

2、参数

1、name：需要移除的响应头

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - RemoveResponseHeader=x-token

9、RemoveRequestParameter

1、描述

移除请求参数，往下游服务传递时，此参数就没有来

2、参数

1、name：需要移除的请求参数

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - RemoveRequestParameter=password

10、RewritePath

1、描述

根据正则表达式，执行路径重写

2、参数

1、regexp：匹配的正则表达式
2、replacement：需要替换成的字符串
注意：
1、在yml配置中 $ 需要写成 $\
2、路径替换规则是： path.replaceAll(regexp,replacement)

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/admin/product/findOne
          filters:
            - RewritePath=/admin(?<segment>/?.*), $\{segment} # 当访问/admin/product/findOne 将会替换成 /product/findOne

页面上访问 /admin/product/findOne ⇒ 到达下游服务的路径是 /product/findOne

11、StripPrefix

1、描述

移除路径前缀，比如访问： /admin/aa/bb/cc 实际的下游服务器地址是 /bb/cc 则可以使用这个实现

2、参数

1、parts：请求的路径按照/分隔后，需要跳过的部分，从1开始。

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/admin/product/findOne
          filters:
            - StripPrefix=1 # 当访问/admin/product/findOne 将会替换成 /product/findOne

页面上访问 /admin/product/findOne ⇒ 到达下游服务的路径是 /product/findOne

12、RequestSize

1、描述

配置请求体的大小，当请求体过大时，将会返回 413 Payload Too Large。

2、参数

1、maxSize：请求体的大小

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - name: RequestSize
              args:
                maxSize: 1B

此处需要通过 filters[index].args.maxSize 配置，否则不生效。

13、ModifyRequestBody

1、描述

修改传递到下游服务 RequestBody 的值，比如我们所有的经过网关的服务，到达下游服务时，都需要将 用户当前的用户名和数据权限传递下去，此时就可以使用这个。

2、需求：

修改原始服务的参数，增加username和roles参数传递到下游服务。

3、路由配置，只可通过 Java 代码来配置

@Configuration
public class RouteConfig {

    @Bean
    public RouteLocator routes(RouteLocatorBuilder builder) {
        return builder.routes()
                .route("product-provider", predicateSpec -> predicateSpec.path("/product/modifyRequestBody")
                        .filters(gatewayFilterSpec -> gatewayFilterSpec.modifyRequestBody(String.class, Map.class, MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE, (exchange, s) -> {
                            Map<String, Object> params = new HashMap<>(16);
                            params.put("old", s);
                            params.put("username", "v_huan");
                            params.put("roles", "ROLE_ADMIN");
                            return Mono.just(params);
                        })).uri("lb://product-provider")).build();
    }
}
修改RequestBody参数

14、ModifyResponseBody

1、 描述

修改下游服务返回的ResponseBody的值，和上方的RequestBody类似，此处不在处理。

15、更多的 GatewayFilterFactory

在代码中查看 GatewayFilterFactory 的子类即可。

三、配置默认拦截器

1、描述

默认拦截器，对所有的路由都会生效。

2、配置方法

配置文件中使用 spring.cloud.gateway.default-filters 配置

3、示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      default-filters:
      - AddResponseHeader=X-Response-Default-Red, Default-Blue
      - PrefixPath=/httpbin

四、全局过滤器

当某个请求被路由匹配时，那么所有的全局过滤器(GlobalFilter)和路由匹配到的 GatewayFilter会组合成一个过滤器链，排序规则是通过 Spring 的 Ordered 来排序。

GlobalFilter有pre和post2个执行阶段，优先级越高 pre 阶段执行越早， post阶段执行越迟。

编写一个全局过滤器需要实现 GlobalFilter 接口。
注意：
[图片上传失败...(image-2163c0-1604245177902)]
GlobalFilter的用来在未来的版本中可能会发生改变。

1、ForwardRoutingFilter

ForwardRoutingFilter 用来处理 forward:///localendpoint 请求。

2、LoadBalancerClientFilter

LoadBalancerClientFilter 用来处理 lb://service-name 这样的请求

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: myRoute
        uri: lb://service
        predicates:
        - Path=/service/**

推荐使用ReactiveLoadBalancerClientFilter

设置 spring.cloud.loadbalancer.ribbon.enabled=false。

3、The Websocket Routing Filter

处理 websocket 请求

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      # SockJS route
      - id: websocket_sockjs_route
        uri: http://localhost:3001
        predicates:
        - Path=/websocket/info/**
      # Normal Websocket route
      - id: websocket_route
        uri: [ws|wss]://localhost:3001
        predicates:
        - Path=/websocket/**

4、更多全局过滤器

https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/2.2.5.RELEASE/reference/html/#global-filters

五、自定义全局过滤器

  1. 实现 GlobalFilter 接口和 Ordered 接口
  2. 加入到 Spring 管理
  3. 代码实现
@Slf4j
@Component
public class CustomGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        String path = exchange.getRequest().getPath().toString();
        log.info("进入了全局过滤器,path:[{}]", path);

        // 修改 request
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest().mutate().header("x-token", "123456").build();

        return chain.filter(exchange.mutate().request(request).build());
    }

    /**
     * 指定全局过滤器执行的顺序
     *
     * @return
     */
    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

六、编写一个 GatewayFilter

1、实现 GatewayFilterFactory 或者继承 AbstractGatewayFilterFactory<C> 类
2、继承AbstractGatewayFilterFactory<C> 类时，构造方法中需要调用 super(C.class)
3、重写 shortcutFieldOrder方法，定义配置文件中字段的位置
4、编写的过滤器类必须要以 GatewayFilterFactory结尾
5、自定义过滤器的名字为，GatewayFilterFactory前面的字符，比如 TokenGatewayFilterFactory，那么过滤器名字是 Token
5、功能实现：过滤器实现，从请求中获取一个参数的值，打印出来

1、Java代码实现

@Component
@Slf4j
public class TokenGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<TokenGatewayFilterFactory.Config> {

    public TokenGatewayFilterFactory() {
        super(Config.class);
    }

    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        return Lists.newArrayList("tokenName");
    }

    @Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        return (exchange, chain) -> {
            log.info("每次路由匹配到会执行");
            String tokenName = config.getTokenName();
            log.info("从配置文件中获取到的 tokenName 的值=[{}].", tokenName);
            String value = exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst(tokenName);
            log.info("从请求中获取到的token value 是:[{}]", value);
            return chain.filter(exchange);
        };
    }

    @Data
    public static class Config {
        private String tokenName;
    }
}

2、配置文件中的写法

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          filters:
            - Token=gateway-token

七、其它的配置

1、获取当前命令的路由

 // 1、获取当前匹配上的路由
Route route = exchange.getAttribute(ServerWebExchangeUtils.GATEWAY_ROUTE_ATTR);
String routeId = route.getId();
Map<String, Object> metadata = route.getMetadata();
log.info("routeId:[" + routeId + "]" + "metadata:[" + metadata + "]");

2、过滤器的执行顺序

filter 的执行顺序

3、配置超时时间

1、配置全局超时时间(注意单位)

spring:
  cloud:
    gateway:
      httpclient:
        # 全局的连接超时，单位毫秒
        connect-timeout: 1000
        # 全局的响应超时，需要符合java.time.Duration规范
        response-timeout: 3s

2、配置每个路由的超时时间(注意单位)

spring:
  cloud:    
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/product/findOne
          metadata:
            # 单个路由配置响应超时,单位毫秒
            response-timeout: 200
            # 单个路由配置连接超时,单位毫秒
            connect-timeout: 200

4、输出gateway调试日志

1、输出 netty 的 access log

需要使用设置如下参数，注意是 JVM 的参数

-Dreactor.netty.http.server.accessLogEnabled=true

2、设置日志级别 debug or trace

logging:
  level:
    org.springframework.cloud.gateway: trace
    org.springframework.http.server.reactive: trace
    org.springframework.web.reactive: trace
    org.springframework.boot.autoconfigure.web: trace
    reactor.netty: trace

八、网关错误的处理

实现 WebExceptionHandler 接口，在里面出现错误逻辑。需要注意 指定该接口的 order 否则可能被别的处理了，自己的不生效。
返回完成信号：表示错误处理完成
返回错误信息：交由下个处理器处理。
eg:

/**
 * 异常处理器，需要注意 @Order 指定执行的顺序
 *
 * @author huan.fu 2020/11/15 - 14:47
 */
@Component
@Slf4j
@Order(Integer.MIN_VALUE)
public class GatewayExceptionHandler implements WebExceptionHandler {

    @Override
    public Mono<Void> handle(ServerWebExchange exchange, Throwable ex) {
        log.info("发生了异常", ex);
        String errorMsg = "{\"code\":500,\"msg\":\"服务器内部错误\"}";

        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
        response.setStatusCode(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
        response.getHeaders().setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
        DataBuffer dataBuffer = response.bufferFactory().wrap(errorMsg.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        return response.writeWith(Mono.just(dataBuffer));
    }
}

九、完整代码

https://gitee.com/huan1993/spring-cloud-alibaba-parent/tree/master/gateway-filter

十、参考链接

https://docs.spring.io/spring-cloud-gateway/docs/2.2.5.RELEASE/reference/html/#gatewayfilter-factories

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