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SpringCloud GateWay网关

news 来源：原创 2025/8/22 20:39:46

1、网关介绍

微服务网关（Microservices Gateway）是微服务架构中的核心组件，充当所有客户端请求的统一入口，负责请求的路由、过滤和聚合等操作。它是微服务与外部系统（如Web、移动端）之间的中间层，简化了客户端的调用复杂度，并提供了统一的治理能力。

2、网关的作用

网关的作用有：统一入口、请求路由、负载均衡、流量控制、身份认证、协议转换、系统监控、安全防护。

1、统一入口

统一入口，也叫路由转发。将客户端请求动态路由到对应的微服务实例（如 /order 请求转发到订单服务）。并且支持路径重写、负载均衡。前端不需要知道每一个后端服务的地址，只要知道网关地址就行了。在企业系统中，会统一通过api网关对外暴露接口，屏蔽内部服务拆分带来的复杂性。比如对于财务模块，接口都是以/api/fc/xxx的形式。有/fc/AAA，/fc/BBB，/fc/CCC，这些接口可能部署在不同的服务器上，那么对应的ip地址也不一样。有了网关的话，就不用记住那么多ip地址了。都走网关就行了。确保前端只与网关通信，无需感知后端服务地址。

2、请求路由

根据请求特征（如URL路径、HTTP头、参数）将请求精准分发至对应后端服务，支持动态路由策略。静态路由通常是预定义以硬编码的形式写在配置文件yml中的。项目启动后，静态路由就生效了，如果想要修改的话，需要重启项目。而动态路由是运行时加载，可以写在数据库中，或者配置中心apollo，运行的时候读取配置。

3、负载均衡

通过算法（如轮询、加权轮询、最少连接）将流量分发到多个服务器实例，避免单点过载，提升系统可用性。在一些高并发的场景中，通过网关将请求分散至多台服务器，防止单台服务器宕机。

4、流量控制

通过限流（Rate Limiting）、熔断（Circuit Breaking）和降级（Degrade）策略，防止系统过载导致服务中断，保障核心服务稳定。

限流：可以通过控制请求速率防止服务过载。比如，可以使用网关内置限流，使用Redis+Lua脚本实现分布式限流。Redis作为分布式计数器存储，确保多节点限流一致性。Lua脚本保证检查+更新计数的原子性操作。

熔断：当下游服务响应超时或报错时，快速失败避免资源耗尽。防止一个服务的故障扩撒到整个系统，产生雪崩效应。可以使用Hystrix实现服务熔断。Hystrix实现服务熔断其实就是有点类似于java里面的异常处理机制。

降级：一旦程序发生异常则直接将当前服务熔断，并把发生异常的服务降级（前提是要有次级服务）。一级降二级，二级降三级......依次类推。通常会采用多级降级策略：

一级降级（轻度）：

场景：服务器资源使用率达到70%

动作：关闭一些非核心任务：日志分析、数据备份、广告推送等。

降低服务质量：降低图片视频的清晰度。

启用本地缓存：一些页面读取本地缓存信息，而不是直接读取远程的信息。

二级降级（中度）:

场景：服务器资源使用率达到90%

动作：关闭非核心API，简化业务流程，同步改异步（实时性改为非实时性，延迟写入数据

库，先存内存队列）。

三级降级（重度）：

场景：服务器资源耗尽

动作：仅保留核心功能，如电商系统仅保留下单、支付功能。商品详情页仅返回静态HTML

（无实时数据），用户信息返回预设默认值（如匿名用户头像）。进入安全模式，拒绝所有

的写操作，关闭第三方服务调用（短信通知），启用本地事务日志。

实现服务熔断、降级，可以引入Hystrix，在相应的接口上加上：@HystrixCommand(fallbackMethod = "AAA")。

如以下三个服务：AAA、BBB、CCC。AAA发生故障，会进行熔断并降级到BBB，如果BBB再发生故障，会熔断并降级到CCC。

@GetMapping("/AAA")
@ResponseBody
@HystrixCommand(fallbackMethod = "BBB")
public float AAA() {......
}@HystrixCommand(fallbackMethod = "CCC")
public float BBB() {......
}public float CCC() {......
}

5、身份认证

在企业内网中，用户通过网关输入账号密码去访问内部的OA系统。在调用内部服务API时，也会经过网关，网关校验token，确保调用方权限。

6、协议转换

在不同协议间转换数据格式，如Http转Https、WebSocket、Modbus转OPC UA，实现异构系统互联。

Http：超文本传输协议，主要用于Web/移动端/微服务，是明文传输，通常用于测试环境，默认端口是80。

Https：在Http的基础上进行了加密，即：Http+SSL/TLS，SSL（安全套接层协议）是用于网络通信中数据加密身份验证。数据传输时通过SSL进行加密，并通过数字证书验证服务器身份，确保用户访问的是真实网站，而非假冒伪劣网站。SSL通常是由权威机构CA签发的。默认端口443。

WebSocket：全双工长连接。实时双向通信。主要用于：实时聊天、在线协作、网游中多玩家。WS默认端口80，WSS默认端口443。

Modbus：该协议用于工业设备，如PCL控制。

OPC UA：该协议是一种面向服务的工业通信框架。

7、系统监控

收集请求日志，实时监控系统状态，辅助故障排查与优化。

8、安全防护

网关可以提供访问控制、流量过滤、加密通信等安全功能。

3、实现一个网关

我使用的是Spring Cloud Gateway。不过也可以用Nginx作为网关。因为SpringCloudGateway是java写的，运行在JVM上，因此对于基于SpringCloud框架的微服务来说，SpringCloudGateway更适用。

对于非SpringCloud框架的服务来说，使用Nginx更适合了。Nginx是基于C语言开发的，性能比SpringCloud更好。Nginx支持反向代理，所谓反向代理就是代理服务端去接收客户端的请求，并分发给对应的内部服务。网关起的就是一个反向代理的作用。隐藏服务细节，客户端无需感知后端服务地址。Nginx通常会用于高并发的场景，Nginx作为入口网关，处理静态资源请求，并将动态请求转发到后端应用服务器（如Tomcat、Node.js），同时实现SSL终止、缓存、负载均衡等功能。

正向代理就是代理客户端向服务端发起请求。通常用于各种VPN。

3.1、创建一个Eureka注册中心

Step1、引入eureka依赖 pom.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><groupId>org.example</groupId><artifactId>eureka-center</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><properties><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><springframework.version>1.5.4.RELEASE</springframework.version><springframework.version1>1.3.5.RELEASE</springframework.version1></properties><dependencies><!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.cloud/spring-cloud-starter-eureka-server --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId><version>${springframework.version1}</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId><version>${springframework.version}</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><version>${springframework.version}</version><scope>test</scope></dependency></dependencies></project>

Step2、application.yml

server:port: 8001#Eureka配置
eureka:instance:hostname: localhost  #Eureka服务端的实例名称client:register-with-eureka: false  #是否向eureka注册中心注册自己，因为这里本身就是eureka服务端，所以无需向eureka注册自己fetch-registry: false #fetch-registry为false，则表示自己为注册中心service-url:   #监控页面defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

Step3、启动类

package com.eureka;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;/*** @author: Wulc* @createTime: 2025-05-02* @description:* @version: 1.0*/@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer  //使eureka服务端可以工作
public class SpringcloudEurekaApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SpringcloudEurekaApplication.class, args);}
}

项目启动成功后，浏览器输入：http://localhost:8001/ 一个Eureka注册中心就已经好了。

3.2、创建一个网关服务

Step1、引入gateway依赖 pom.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><groupId>org.example</groupId><artifactId>my-gateway</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><parent><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId><version>2.7.3</version><relativePath/> <!-- lookup parent from repository --></parent><properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId><exclusions><!-- 排除可能引入的Spring MVC依赖 -->
<!--                Spring Cloud Gateway基于WebFlux响应式框架（非阻塞式），而Spring MVC是传统的Servlet-based框架（阻塞式）。-->
<!--                当两者同时存在于classpath时，Spring Boot无法决定使用哪种Web服务器（Tomcat vs Netty），导致启动失败。--><exclusion><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></exclusion></exclusions></dependency><!--        loadbalancer是负载均衡，对应yml中的lb--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId></dependency></dependencies><!--    使用dependencyManagement统一管理SpringCloud组件，集中定义所有SpringCloud相关组件的兼容版本，避免手动指定每个依赖的版本号，--><!--    解决版本冲突问题。我这里使用了2021.0.3，对应的是Springboot2.6.x--><dependencyManagement><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>2021.0.3</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement><build><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId></plugin></plugins></build>
</project>

Step2、编写yml文件 application.yml

server:port: 80spring:main:web-application-type: reactive  # 强制使用WebFluxapplication:name: my-gateway-serviceprofiles:include: route  #使用application-route.yml里面的配置eureka:client:service-url:defaultZone: http://localhost:8001/eureka/  # Eureka注册中心地址register-with-eureka: truefetch-registry: trueinstance:prefer-ip-address: trueinstance-id: ${spring.application.name}:${server.port}

application-route.yml

spring:cloud:gateway:discovery:locator:enabled: true  # 开启从注册中心动态创建路由lower-case-service-id: true  # 服务名小写routes:- id: route1uri: lb://wulc-test-consumer-server  # lb表示负载均衡 loadbalancepredicates: #断定，遵守哪些规则，就把请求转发给wulc-test-consumer-server这个服务- Path=/api/wulc/**- id: route2uri: lb://wulc-test-serverpredicates:- Path=/api/test/**filters:#StripPrefix=1表示移除请求路径中的第1个路径，#即：如果前端的请求是/api/test/getMsg,那么gateway网关转发时就会找/test/getMsg- StripPrefix=1		order: 0

Step3、启动类

package com.gateway;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;/*** @author Wulc* @date 2025/5/4 13:56* @description*/
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ApplicationStarter {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ApplicationStarter.class, args);}
}

启动成功后，在eureka上服务注册成功了。

3.3、创建一个普通服务

Step1、引入相关依赖 pom.xml

<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><groupId>org.example</groupId><artifactId>wulc-test</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><packaging>jar</packaging><name>wulc-test</name><url>http://maven.apache.org</url><properties><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><springframework.version>1.5.4.RELEASE</springframework.version><springframework.version1>1.3.5.RELEASE</springframework.version1></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId><version>${springframework.version}</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter</artifactId><version>${springframework.version}</version></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><version>${springframework.version}</version></dependency><!--        eureka--><!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework.cloud/spring-cloud-starter-eureka --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId><version>${springframework.version1}</version></dependency></dependencies></project>

Step2、yml文件 application.yml

server:port: 8084spring:application:name: wulc-test-server#eureka配置，服务注册到哪？
eureka:client:service-url:defaultZone: http://localhost:8001/eureka/instance:#修改eureka上默认描述信息instance-id: ${spring.application.name}:${server.port}

Step3、controller

package com.test.controller;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;/*** @author: Wulc* @createTime: 2025-05-01* @description:* @version: 1.0*/@RestController
@RequestMapping("/test")
public class MsgController {@GetMapping("/getMsg")public String getMsg(){System.out.println("成功获取信息");return "成功获取信息";}
}

Step4、启动类

package com.test;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;/*** @author: Wulc* @createTime: 2025-05-01* @description:* @version: 1.0*/
@EnableDiscoveryClient
//@EnableEurekaClient
@SpringBootApplication
public class ApplicationStarter {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ApplicationStarter.class, args);}
}

注意：@EnableDiscoveryClient和@EnableEurekaClient都是用于将微服务注册到服务注册中心的注解。但@EnableEurekaClient仅支持Eureka，而@EnableDiscoveryClient同时支持：Eureka、Consul、Zookeeper、Nacos 等。

启动成功后，在Eureka上注册了该服务。

通过网关，成功转发到了wulc-test-server服务上的/test/getMsg接口。

我们可以分别用8085、8086端口号再启动两个服务，作为集群，来验证负载均衡。

使用postman访问网关接口：http://localhost:80/api/test/getMsg 33次。可以看到gateway网关，将33次请求转发到了wulc-test-server:8084、wulc-test-server:8085、wulc-test-server:8086三个服务上面，起到了一个负载均衡的作用。

4、网关跨域

所谓跨域，是指不同源的客户端/服务端，在没有对方授权的情况下是不允许发送/接收对方的数据资源的，会产生“跨域”情况。“跨域”是浏览器的一种保护机制，是由同源策略所导致的限制。所谓同源策略指的是：只有当两个url协议、域名和端口完全一致时，才认为是同源，否则就是跨域。跨域一般是在前端访问后端接口时产生的。在前端服务器上可以ping通相应的后端服务器，但是由于前后端服务器不同源，因此产生跨域无法访问。

常见的跨域解决方法有，在Springboot控制类或者方法上加@CrossOrigin注解。

@CrossOrigin注解有：value、origins、allowedHeaders、exposedHeaders、methods、allowCredentials、maxAge这些属性。

（1）value和origins是等价的，用于指定允许访问资源的来源，例：

// 允许单个源
@CrossOrigin(origins = "http://localhost:3000")// 允许多个源
@CrossOrigin(origins = {"http://site1.com", "https://site2.com"})// 允许所有源（慎用，生产环境不推荐）
@CrossOrigin(origins = "*")

（2）allowedHeaders，定义客户端可以在请求中携带的 HTTP 头字段（如 `Authorization`、`Content-Type`）。默认仅允许简单头（`Accept`、`Accept-Language`、`Content-Language`、`Content-Type`）。例：

// 允许自定义头
@CrossOrigin(allowedHeaders = {"X-Custom-Header", "Authorization"})// 允许所有头（开放权限，慎用）
@CrossOrigin(allowedHeaders = "*")

（3）exposedHeaders，指定哪些响应头可以被浏览器访问（默认只能读取简单响应头）。例：

// 暴露自定义头
@CrossOrigin(exposedHeaders = "X-Total-Count")// 暴露多个头
@CrossOrigin(exposedHeaders = {"X-Header1", "X-Header2"})

（4）methods，限制允许的http方法，如get、post。例：

// 只允许 GET 和 POST
@CrossOrigin(methods = {RequestMethod.GET, RequestMethod.POST})// 允许所有方法（开放权限，慎用）
@CrossOrigin(methods = "*")

（5）allowCredentials，是否允许凭据，用于控制是否允许浏览器发送凭据（如 Cookie、Authorization 头）。默认 false（不允许），设为 true 时需配合 origins 明确指定来源（不能为 *）。例：

// 允许携带 Cookie
@CrossOrigin(allowCredentials = "true", origins = "http://trusted-site.com")

fetch("http://your-api.com/data", {credentials: "include"  // 发送 Cookie
});

（6）maxAge，预检请求缓存时间。所谓缓存预检是浏览器在有效时间内，不会重复对同一跨域请求进行检查，直接发送真实的请求。即，在第一次发送跨域访问时，浏览器会检查跨域请求的合法性。如果合法的话，那么在设置的maxAge时间内，如果是同一请求方再次发起跨域访问，浏览器直接跳过跨域合法性检查阶段。从而提升性能。例：

@CrossOrigin(origins = "http://xxx.com", maxAge = 3600)		maxAge单位为秒，即3600秒

当然因为在实际中，前后端交互会涉及很多的服务和接口。如果一个服务一个服务，一个接口一个接口，一个控制类一个控制类的，去加@CrossOrigin，去各种配置，写CorsConfiguration类的话，会很麻烦，不便于统一管理。因此，我们可以统一在网关这层进行全局跨域规则配置。统一管理所有后端服务的跨域配置。

我这里给一个简单的网关跨域yml配置。详细的配置方法可以参考一下文档：Spring Cloud Gateway 中文文档或者问一下AI。

spring:cloud:gateway:globalcors:cors-configurations:'[/**]':allowed-origin-patterns: '*'  #允许所有的跨域allowed-headers: '*'  #允许所有的头allowed-methods: '*'  #允许所有的请求方式

5、总结

其实SpringCloud Gateway网关的核心就是：路由、断言、过滤器。路由就是告诉网关该转发到哪个对应的后端服务上，断言就是转发规则，过滤器就是对请求api的过滤，比如前端调用后端接口，都会加一个/api前缀用于区分接口的类型（普通接口、feign接口）。但是在写后端接口时，通常不会在Controller里面@RequestMapping上加上/api，因此需要配置过滤器，网关转发请求时，把前缀去掉。网关通常可以用于身份认证。利用网关进行身份认证有两种方式：一种是在网关层直接校验token，另一种是网关将认证请求转发到专门的鉴权服务，由专门的鉴权服务校验token，并把校验结果返回网关，如果有权限，则网关再转发到相应的后端服务上。

网关直接校验token（推荐使用这种）