Spring Cloud 中的网关，是一个“不显山不露水”的组件。

没网关，也能访问服务。但是问题在于：如果服务多起来了，客户端需要对应着去实现访问不同服务的逻辑，这样一来，就会增加客户端的复杂度。

如果服务需要鉴权，则每个服务的鉴权处理还都需要分别实现和维护；而且流量控制也很不好做；

另外，如果服务想同时支持 HTTP 和 RPC 或另外的多种通信方式，client 要分别维护不同语言的 SDK，相当麻烦。

好处

网关的好处，也就是网关的功能：

针对所有请求进行统一鉴权、限流、缓存、日志（打点）；
协议转化。针对后端多种不同的协议，在网关层统一处理之后，以 HTTP 对外提供服务；
针对异常请求和异常处理，对外提供统一的错误码；
请求转发，且可以基于自身实现内网和外网的隔离。

在实现鉴权的时候，网关相当于是一个统一的认证中心，访客通过网关进行交互，实现身份认证和访问权限控制；

另外在实现灰度发布的时候，网关与分流引擎交互，将不同比例的流量分发到新/旧不同的服务中：

前期切小部分（如 10%）流量至新服务，如果效果不好或者存在 bug 就回退；
否则就可以逐步增大通往新服务的流量比例，以此实现平稳过渡。

常见实现方案

市面上常见的微服务网关实现方案有以下几种：OpenResty, Zuul, Gateway, Kong, Apisix。下面重点介绍最常用的几套方案。

OpenResty

Nginx + Lua 的高性能 Web 服务器，集成了大量的 Lua 库和第三方模块，可在不同阶段挂载 Lua 脚本实现不同阶段的自定义行为。

OpenResty 启动的不同的阶段包括：

初始化：init_by_lua 配置加载, init_worker_by_lua 健康检查
Rewrite / Access：ssl_certificate_by_lua, set_by_lua 设值, rewrite_by_lua, access_by_lua 访问
返回内容处理（封装访问结果）：content_by_lua 返回内容, balancer_by_lua 负载均衡, header_filter_by_lua, body_filter_by_lua
日志处理阶段：log_by_lua

优点是开放、解耦。

Zuul

属于 Netflix 解决方案的微服务网关，核心由一系列过滤器组成。

Zuul 制定了 4 种标准类型过滤器（pre filters, routing filters, post filters, error filters），对应了请求的整个生命周期：

pre filters：鉴权、限流
routing filters：转发、路由
post filters：处理结果、统计、监控等，生成日志
error filters：顾名思义，处理请求和服务器错误

Zuul 1.x 采用的是传统的 thread per connection 方式：一旦后台响应慢，线程容易阻塞，因此不适合高并发场景。

Gateway

Spring 官方团队基于 Spring Boot 2.0 + WebFlux（Spring 5.0） + Project Reactor 这套成熟的解决方案研发的网关，目的为了是提供一种简单有效且统一的 API 路由管理方式。

Gateway 的目标是取代 Zuul，因为 Zuul 直至 2.0 版本还是使用非 Reactor 模式。

不仅提供统一的路由请求方式，还能基于 Filter 过滤链方式提供网关最基本的功能。

处理流程

在理清 Gateway 处理流程之前，我们先了解下 Gateway 组件的一些定义：

Route：路由
Predicate：路由中对于具体路径的匹配，在代码中由 RoutePredicateFactory 实现
Filter：对于请求做特殊处理（路径转换、跨域等）

客户端首先向 Spring Cloud Gateway 应用发起请求。

随后，应用会在 Gateway Handler Mapping 中找到能与请求相匹配的路由，将请求发送到 Gateway Web Handler。

Handler 再通过指定的 Filter 过滤链，将请求最终发送到实际的服务执行逻辑。

Gateway 组件

Gateway 中会部署不同的多个 route

spring.cloud.gateway.routes.id: 自定义路由的唯一标识
spring.cloud.gateway.routes.predicates: 路径匹配
spring.cloud.gateway.routes.filters

此外 Gateway 提供了不同的已经封装好的 RoutePredicateFactory：

ZonedDateTime：指定时间范围，包括 BeforeRoutePredicateFactory, AfterRoutePredicateFactory, BetweenRoutePredicateFactory
Cookie：CookieRoutePredicateFactory
Header：HeaderRoutePredicateFactory, CloudFoundryRouteServiceRoutePredicateFactory
Host：HostRoutePredicateFactory
Method：MethodRoutePredicateFactory
Path：PathRoutePredicateFactory
Query：QueryRoutePredicateFactory
RemoteAddr：RemoteAddrRoutePredicateFactory, WeightRoutePredicateFactory, ReadBodyPredicateFactory

Filter 分：pre 类型过滤器（请求前鉴权、限流）、post 类型过滤器（执行完毕后处理）

实现方式：

GatewayFilter 只会应用到单个路由或一个分组的路由上
GlobalFilter 会应用到所有路由上

不同的 RouteFilterFactory：

GatewayFilter: AddRequestParameterGatewayFilterFactory（pre，添加查询参数，如登录态）, AddResponseHeaderGatewayFilterFactory（post，返回前在 header 添加数据）, RequestRateLimiterGatewayFilterFactory（需要引入依赖如 redis）, RetryGatewayFilterFactory
GlobalFilter: LoadBalancerClientFilter, GatewayMetricsFilter（指标过滤器）, ForwardRoutingFilter, NettyRoutingFilter

此外还支持自定义 GatewayFilter 和 GlobalFilter，自定义需遵循命名规范。

实战实例

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: api-gateway
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: raymond-blog
          uri: https://daca-ao.github.io/
          predicates:
            - Path=/raymond

与 Spring Cloud 其它组件的集成

可集成 Nacos，结合服务发现实现请求负载均衡；

还可集成 Sentinel 实现网关限流。

Raymond's Cabin

Spring Cloud 网关初探

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