前言

Spring Gateway 是基于 Spring Framework 的 API 网关，它为微服务架构提供了路由、监控、弹性以及安全性等功能。Spring Gateway 使用非阻塞 API 和高性能的反应式编程模型来提供服务。

版本说明

本文的选项在多个最近的 Spring Cloud Gateway 版本中都是有效的，比如 Spring Cloud 2020.0.x 至 2021.0.x 版本系列。与 Spring Boot 2.3.x 至 2.6.x 版本兼容。

基础配置

以下是一个完整的 Spring Gateway 配置示例，包含了常见的路由配置、过滤器使用、全局过滤器配置以及一些其他常用的设置。这些配置将在 application.yml 文件中进行设置：

spring:
  cloud:
    gateway:
      # 路由配置列表
      routes:
        # 第一条路由规则
        - id: route1
          uri: http://example.org
          predicates:
            - Path=/api/service1/**  # 路径匹配规则
          filters:
            - AddRequestHeader=X-Request-Foo, Bar  # 添加请求头
        # 第二条路由规则
        - id: route2
          uri: http://example.com
          predicates:
            - Path=/api/service2/**
            - Method=GET,POST  # 只允许 GET 和 POST 方法
          filters:
            - RewritePath=/api/service2/(?.*), /$\{segment}  # URL 重写
      # 全局过滤器配置
      default-filters:
        - DedupeResponseHeader=Access-Control-Allow-Credentials Access-Control-Allow-Origin  # 去重HTTP响应头
      # 用于控制 HTTP 请求的负载均衡器配置
      loadbalancer:
        use404: true  # 当无可用服务时返回404
      # HTTP请求重试配置
      retry:
        enabled: true
        retries: 3  # 重试次数
        statuses: BAD_GATEWAY,GATEWAY_TIMEOUT  # 触发重试的HTTP状态码
        methods: GET,POST  # 允许重试的HTTP方法
        backoff:
          firstBackoff: 50ms  # 首次重试的延迟
          maxBackoff: 500ms  # 最大重试延迟
          factor: 2  # 延迟因子
          basedOnPreviousValue: false  # 延迟是否基于上一次的延迟时间
      # 跨域配置
      globalcors:
        corsConfigurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: "*"  # 允许所有域
            allowedMethods: "*"  # 允许所有方法
            allowedHeaders: "*"  # 允许所有头
            allowCredentials: true  # 允许证书
# Spring 应用名称
spring:
  application:
    name: gateway-service
# 服务端口
server:
  port: 8080
# 日志配置
logging:
  level:
    org.springframework.cloud.gateway: DEBUG  # 设置Spring Gateway的日志级别为DEBUG

在这个示例中，配置了两条路由规则，每条规则都设置了特定的路径匹配和过滤器。还配置了全局的过滤器，用于去重响应头。另外还包含了负载均衡器配置、重试机制以及全局跨域资源共享（CORS）配置。

高级特性

Spring Cloud Gateway 提供了丰富的配置选项来支持各种高级功能，包括但不限于过滤器自定义、安全性增强、限流、WebSocket 支持和更复杂的路由条件。

1. 安全配置

如果你需要将 Spring Security 集成到 Spring Cloud Gateway 中，以增强 API 网关的安全性，你可以添加如下依赖并配置相应的安全规则：

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-security

然后，你可以配置基本的 HTTP 安全规则，如下所示：

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .authorizeRequests()
            .antMatchers("/api/public/**").permitAll()
            .anyRequest().authenticated()
            .and()
            .httpBasic();
    }
}

2. 限流策略

限流可以帮助你控制对后端服务的请求频率，防止过载。Spring Cloud Gateway 可以通过集成 Redis 来实现请求的限流：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: route1
          uri: http://example.org
          predicates:
            - Path=/api/service1/**
          filters:
            - name: RequestRateLimiter
              args:
                redis-rate-limiter.replenishRate: 10
                redis-rate-limiter.burstCapacity: 20

3. WebSocket 支持

Spring Cloud Gateway 支持 WebSocket 代理，需要适当的路由配置：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: websocket_route
          uri: ws://example-websocket.org
          predicates:
            - Path=/echo

4. 动态路由

在一些场景下，你可能需要动态地添加或删除路由。这可以通过编程方式实现，比如使用 RouteDefinitionWriter 和 ApplicationEventPublisher：

@Autowired
private RouteDefinitionWriter routeWriter;
@Autowired
private ApplicationEventPublisher publisher;
public void addRoute(RouteDefinition routeDefinition) {
    routeWriter.save(Mono.just(routeDefinition)).subscribe();
    this.publisher.publishEvent(new RefreshRoutesEvent(this));
}

5. 熔断器配置

Spring Cloud Gateway 集成了 Resilience4j 来提供熔断器支持，可以配置熔断规则来保护后端服务：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: route1
          uri: http://example.org
          filters:
            - name: CircuitBreaker
              args:
                name: backendService
                fallbackUri: forward:/fallback

6. 跟踪和日志记录

为了更好地监控和诊断网关流量，可以集成 Spring Cloud Sleuth 和 Zipkin 进行调用链跟踪。这可以帮助你详细了解请求如何通过你的网关和服务。首先需要添加 Sleuth 和 Zipkin 的依赖：

    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-sleuth


    org.springframework.cloud
    spring-cloud-sleuth-zipkin

配置 Zipkin 的服务地址：

spring:
  zipkin:
    baseUrl: http://localhost:9411
  sleuth:
    sampler:
      probability: 1.0  # 采样率

7. 参数化路由匹配

Spring Cloud Gateway 允许你根据请求参数、头信息等进行路由匹配。例如，你可以根据请求头中的版本号将流量路由到不同的后端服务：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: route1
          uri: http://example.org/v1
          predicates:
            - Path=/api/service
            - Header=X-API-Version, v1
        - id: route2
          uri: http://example.org/v2
          predicates:
            - Path=/api/service
            - Header=X-API-Version, v2

8. 环境特定配置

在不同的环境（开发、测试、生产）中，你可能需要不同的配置。Spring Cloud Gateway 允许你使用 Spring 的 profile 功能来定义环境特定的配置。例如，你可以为开发环境和生产环境定义不同的路由和过滤器配置：

---
spring:
  profiles: dev
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: dev_route
          uri: http://dev.example.org
          predicates:
            - Path=/api/dev/**
---
spring:
  profiles: prod
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: prod_route
          uri: http://prod.example.org
          predicates:
            - Path=/api/prod/**

9. 响应重写

在某些情况下，你可能需要修改从后端服务返回的响应。Spring Cloud Gateway 提供了过滤器来重写响应头和响应体：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: rewrite_response
          uri: http://example.org
          filters:
            - ModifyResponseBody=/path, ${{response.body}} Modified
            - ModifyResponseHeader=X-Response-Header, New-Header-Value

10. 自定义过滤器

如果预置的过滤器不能满足你的需求，你可以实现自己的过滤器。你可以继承 AbstractGatewayFilterFactory 类来创建自定义的过滤器逻辑：

public class MyCustomFilter extends AbstractGatewayFilterFactory {
    public static class Config {
        // Put the configuration properties for your filter here
    }
    @Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        return (exchange, chain) -> {
            // custom pre-processing
            return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {
                // custom post-processing
            }));
        };
    }
}

继续探索 Spring Cloud Gateway 的高级配置，这些配置可以进一步增强你的网关的功能性和灵活性。以下是一些额外的配置选项和高级用法，它们可以帮助你更好地适应复杂的业务需求：

11. Hystrix 集成

虽然 Resilience4j 是现代的断路器选择，但如果你的项目还在使用 Hystrix，Spring Cloud Gateway 也支持与 Hystrix 的集成。你可以为特定路由添加 Hystrix 保护：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: hystrix_route
          uri: http://example.org
          filters:
            - name: Hystrix
              args:
                name: myCommand
                fallbackUri: forward:/fallback

12. 路由验证

在一些应用场景中，需要对请求进行额外的验证，比如检查请求中的 JWT 令牌。Spring Cloud Gateway 允许通过全局过滤器或路由特定过滤器来实现这一点：

@Bean
public RouteLocator customRouteLocator(RouteLocatorBuilder builder) {
    return builder.routes()
        .route("token_route", r -> r.path("/token/**")
            .filters(f -> f.filter(new AuthFilter()))
            .uri("http://example.org"))
        .build();
}
public class AuthFilter implements GatewayFilter {
    @Override
    public Mono filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 实现验证逻辑
        boolean isValid = checkAuthToken(exchange.getRequest());
        if (!isValid) {
            exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return exchange.getResponse().setComplete();
        }
        return chain.filter(exchange);
    }
    private boolean checkAuthToken(ServerHttpRequest request) {
        // 验证逻辑
        return true; // 假设总是有效
    }
}

13. API 版本管理

你可以通过配置多个路由来支持不同版本的 API，以方便客户端调用最合适的服务版本：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: api_v1
          uri: http://example.org/v1
          predicates:
            - Path=/api/v1/**
        - id: api_v2
          uri: http://example.org/v2
          predicates:
            - Path=/api/v2/**

14. 更多动态路由配置

Spring Cloud Gateway 允许通过数据库或其他服务动态加载和更改路由配置。这可以通过自定义 RouteDefinitionLocator 实现：

@Bean
public RouteDefinitionLocator databaseRouteLocator() {
    return new DatabaseRouteDefinitionLocator();
}
public class DatabaseRouteDefinitionLocator implements RouteDefinitionLocator {
    @Override
    public Flux getRouteDefinitions() {
        // 从数据库加载路由定义
        return Flux.fromIterable(fetchRoutesFromDatabase());
    }
    private List fetchRoutesFromDatabase() {
        // 数据库操作，返回路由定义列表
        return new ArrayList<>();
    }
}

15. 定制错误处理

你可以通过定义自己的 ErrorWebExceptionHandler 来定制网关在遇到错误时的行为：

@Bean
@Order(-1)  // 确保它比默认的错误处理器优先级高
public ErrorWebExceptionHandler myExceptionHandler() {
    return new JsonErrorWebExceptionHandler();
}
public class JsonErrorWebExceptionHandler implements ErrorWebExceptionHandler {
    @Override
    public Mono handle(ServerWebExchange exchange, Throwable ex) {
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.BAD_GATEWAY);
        // 设置响应体等
        return exchange.getResponse().writeWith(Mono.just(...));
    }
}