Gateway 组件

1.1 认识网关

什么是网关？

网关是网络的关口，负责数据在不同网络间传输时的路由、转发和安全校验。它充当微服务架构中的统一入口，所有外部请求都需要先经过网关才能访问后端微服务。

网关的作用

安全控制：进行身份认证和权限校验
请求路由：根据规则将请求转发到对应的微服务
负载均衡：在多个服务实例间分配请求
限流熔断：保护后端服务不被过多请求压垮

SpringCloud 网关方案

Netflix Zuul：早期实现，目前已淘汰
SpringCloud Gateway：基于 WebFlux 的响应式网关，性能更优

1.2 快速入门

创建网关微服务

1. 创建项目模块

在 mall 项目下创建 hj-gateway 模块

2. 添加依赖

xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>com.hj</groupId>
        <artifactId>mall</artifactId>
        <version>1.0.0</version>
    </parent>

    <artifactId>hj-gateway</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
    </properties>

    <dependencies>
        <!-- 公共模块 -->
        <dependency>
            <groupId>com.hj</groupId>
            <artifactId>hj-common</artifactId>
            <version>1.0.0</version>
        </dependency>

        <!-- SpringCloud Gateway -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>

        <!-- Nacos 服务发现 -->
        <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>

        <!-- Spring Web MVC -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <finalName>${project.artifactId}</finalName>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

3. 创建启动类

java

package com.hj.gateway;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

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

4. 配置路由规则

yaml

server:
  port: 8080

spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.12.168:8848
    gateway:
      routes:
        - id: item
          uri: lb://item-service
          predicates:
            - Path=/items/**,/search/**
        - id: cart
          uri: lb://cart-service
          predicates:
            - Path=/carts/**
        - id: user
          uri: lb://user-service
          predicates:
            - Path=/users/**,/addresses/**
        - id: trade
          uri: lb://trade-service
          predicates:
            - Path=/orders/**
        - id: pay
          uri: lb://pay-service
          predicates:
            - Path=/pay-orders/**

5. 测试验证

启动网关和相关微服务，通过网关地址访问：

http://localhost:8080/items/page?pageNo=1&pageSize=1

1.3 路由过滤

路由配置结构

路由配置包含四个核心属性：

id：路由规则唯一标识
uri：目标服务地址，lb:// 表示负载均衡
predicates：路由断言，定义匹配条件
filters：路由过滤器，处理请求和响应

常用路由断言

断言类型	说明	示例
Path	路径匹配	`- Path=/api/**`
After	在指定时间后生效	`- After=2023-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]`
Before	在指定时间前生效	`- Before=2031-04-13T15:14:47.433+08:00[Asia/Shanghai]`
Between	在时间区间内生效	`- Between=startTime,endTime`
Cookie	必须包含指定 Cookie	`- Cookie=sessionId, .*`
Header	必须包含指定 Header	`- Header=X-Request-Id, \d+`
Method	请求方法匹配	`- Method=GET,POST`
Query	必须包含指定参数	`- Query=token`
RemoteAddr	IP 地址匹配	`- RemoteAddr=192.168.1.1/24`

内置过滤器示例

yaml

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: item
          uri: lb://item-service
          predicates:
            - Path=/items/**,/search/**
          filters:
            - AddRequestHeader=Authorization,Bearer token123
            - AddRequestParameter=source,gateway

2.1 鉴权思路分析

微服务架构下的认证挑战

每个微服务都需要重复实现登录校验
JWT 秘钥需要在多个服务中保存，存在安全风险
代码重复，维护困难

网关统一认证方案

将登录校验前置到网关层：

网关统一处理身份认证
只有网关和用户服务持有 JWT 秘钥
减少代码重复，提高安全性

2.2 网关过滤器

Gateway 工作原理

请求进入网关的 HandlerMapping
匹配到对应的路由规则 (Route)
交给 WebHandler 处理，加载过滤器链
按顺序执行过滤器的 pre 逻辑
路由到微服务
倒序执行过滤器的 post 逻辑
返回响应结果

过滤器类型

GatewayFilter：路由过滤器，作用于特定路由
GlobalFilter：全局过滤器，作用于所有路由

2.3 自定义过滤器

自定义 GlobalFilter

java

@Component
public class AuthGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    private final JwtTool jwtTool;
    private final AuthProperties authProperties;
    private final AntPathMatcher antPathMatcher = new AntPathMatcher();

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1. 获取请求信息
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        String path = request.getPath().toString();

        // 2. 检查是否在排除路径中
        if (isExcludePath(path)) {
            return chain.filter(exchange);
        }

        // 3. 获取并验证Token
        String token = getTokenFromHeader(request);
        try {
            Long userId = jwtTool.parseToken(token);
            // 4. 将用户信息添加到请求头
            ServerHttpRequest newRequest = request.mutate()
                    .header("user-info", userId.toString())
                    .build();
            return chain.filter(exchange.mutate().request(newRequest).build());
        } catch (Exception e) {
            // 5. Token验证失败，返回401
            ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
            response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return response.setComplete();
        }
    }

    private boolean isExcludePath(String path) {
        return authProperties.getExcludePaths().stream()
                .anyMatch(pattern -> antPathMatcher.match(pattern, path));
    }

    private String getTokenFromHeader(ServerHttpRequest request) {
        List<String> headers = request.getHeaders().get("authorization");
        return headers != null && !headers.isEmpty() ? headers.get(0) : null;
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return 0;
    }
}

配置类

java

@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "hj.auth")
public class AuthProperties {
    private List<String> excludePaths = new ArrayList<>();
}

yaml

hj:
  auth:
    excludePaths:
      - /search/**
      - /users/login
      - /items/**

2.4 JWT 工具集成

添加 JWT 相关配置

yaml

hj:
  jwt:
    location: classpath:mall.jks
    alias: mall
    password: mall123
    tokenTTL: 30m

JWT 工具类

java

@Component
@EnableConfigurationProperties(JwtProperties.class)
public class JwtTool {
    private final JwtProperties properties;
    private final JwtParser jwtParser;

    public JwtTool(JwtProperties properties) {
        this.properties = properties;
        // 初始化JWT解析器
        this.jwtParser = Jwts.parserBuilder()
                .setSigningKey(getPublicKey())
                .build();
    }

    public Long parseToken(String token) {
        if (token == null || token.trim().isEmpty()) {
            throw new JwtException("Token不能为空");
        }

        try {
            Claims claims = jwtParser.parseClaimsJws(token).getBody();
            return claims.get("userid", Long.class);
        } catch (Exception e) {
            throw new JwtException("Token解析失败", e);
        }
    }

    private PublicKey getPublicKey() {
        // 从秘钥库加载公钥
        // 具体实现略...
    }
}

2.5 用户信息传递

微服务拦截器

java

public class UserInfoInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request,
                           HttpServletResponse response,
                           Object handler) {
        // 1. 从请求头获取用户信息
        String userInfo = request.getHeader("user-info");

        // 2. 保存到ThreadLocal
        if (StringUtils.hasText(userInfo)) {
            UserContext.setUser(Long.valueOf(userInfo));
        }

        return true;
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request,
                              HttpServletResponse response,
                              Object handler, Exception ex) {
        // 清理ThreadLocal
        UserContext.removeUser();
    }
}

自动配置

java

@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new UserInfoInterceptor());
    }
}

在 META-INF/spring.factories 中注册：

properties

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  com.hj.common.config.MvcConfig

2.6 OpenFeign 用户传递

Feign 请求拦截器

java

public class DefaultFeignConfig {
    @Bean
    public RequestInterceptor userInfoRequestInterceptor() {
        return template -> {
            Long userId = UserContext.getUser();
            if (userId != null) {
                template.header("user-info", userId.toString());
            }
        };
    }
}

购物车业务逻辑

java

@Service
@RequiredArgsConstructor
public class CartServiceImpl implements ICartService {
    @Override
    public List<CartVO> queryMyCarts() {
        // 从ThreadLocal获取当前用户ID
        Long userId = UserContext.getUser();
        if (userId == null) {
            throw new RuntimeException("用户未登录");
        }

        // 查询该用户的购物车
        return cartMapper.listCarts(userId);
    }
}

Gateway 组件 ​

1.1 认识网关 ​

什么是网关？ ​

网关的作用 ​

SpringCloud 网关方案 ​

1.2 快速入门 ​

创建网关微服务 ​

1. 创建项目模块 ​

2. 添加依赖 ​

3. 创建启动类 ​

4. 配置路由规则 ​

5. 测试验证 ​

1.3 路由过滤 ​

路由配置结构 ​

常用路由断言 ​

内置过滤器示例 ​

2.1 鉴权思路分析 ​

微服务架构下的认证挑战 ​

网关统一认证方案 ​

2.2 网关过滤器 ​

Gateway 工作原理 ​

过滤器类型 ​

2.3 自定义过滤器 ​

自定义 GlobalFilter ​

配置类 ​

2.4 JWT 工具集成 ​

添加 JWT 相关配置 ​

JWT 工具类 ​

2.5 用户信息传递 ​

微服务拦截器 ​

自动配置 ​

2.6 OpenFeign 用户传递 ​

Feign 请求拦截器 ​

购物车业务逻辑 ​

Gateway 组件

1.1 认识网关

什么是网关？

网关的作用

SpringCloud 网关方案

1.2 快速入门

创建网关微服务

1. 创建项目模块

2. 添加依赖

3. 创建启动类

4. 配置路由规则

5. 测试验证

1.3 路由过滤

路由配置结构

常用路由断言

内置过滤器示例

2.1 鉴权思路分析

微服务架构下的认证挑战

网关统一认证方案

2.2 网关过滤器

Gateway 工作原理

过滤器类型

2.3 自定义过滤器

自定义 GlobalFilter

配置类

2.4 JWT 工具集成

添加 JWT 相关配置

JWT 工具类

2.5 用户信息传递

微服务拦截器

自动配置

2.6 OpenFeign 用户传递

Feign 请求拦截器

购物车业务逻辑