Spring Cloud Gateway 过滤器详解

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一、概述

Spring Cloud Gateway根据作用范围划分为：GatewayFilter和GlobalFilter

1、filter的作用和生命周期

由filter工作流程点，可以知道filter有着非常重要的作用，在“pre”类型的过滤器可以做参数校验、权限校验、流量监控、日志输出、协议转换等，在“post”类型的过滤器中可以做响应内容、响应头的修改，日志的输出，流量监控等

作用

网关过滤器用于拦截并链式处理Web请求，可以实现横切与应用无关的需求，比如：鉴权、限流、日志输出等

生命周期

Spring Cloud Gateway同zuul类似，有“pre”和“post”两种方式的filter。客户端的请求先经过“pre”类型的filter，然后将请求转发到具体的业务服务，比如上图中的user-service，收到业务服务的响应之后，再经过“post”类型的filter处理，最后返回响应到客户端。filter从作用范围可分为另外两种，一种是针对于单个路由的gateway filter，它在配置文件中的写法同predict类似；另外一种是针对于所有路由的global gateway filer

 二、网关过滤器 GatewayFilter

过滤器允许以某种方式修改传入的HTTP请求或传出的HTTP响应。过滤器可以限定作用在某些特定请求路径上。可以实现横切与应用无关的需求，比如：安全、访问超时的设置等。修改传入的HTTP请求或传出HTTP响应。Spring Cloud Gateway 包含许多内置的网关过滤器工厂，一共22个。包括头部过滤器、路径过滤器、Hystrix过滤器和重写请求URL的过滤器，还有参数和状态码等其他类型的过滤器。根据过滤器工程的用途来划分，可以分为以下几种：Header、Parameter、Path、Body、Status、Session、Redirect、Retry、RateLimiter 和 Hystrix。 Spring Cloud Gateway包含许多内置的GatewayFilter工厂。

GatewayFilter工厂同上一篇介绍的Predicate工厂类似，都是在配置文件application.yml中配置，遵循了约定大于配置的思想，只需要在配置文件配置GatewayFilter Factory的名称，而不需要写全部的类名，比如AddRequestHeaderGatewayFilterFactory只需要在配置文件中写AddRequestHeader，而不是全部类名。在配置文件中配置的GatewayFilter Factory最终都会相应的过滤器工厂类处理。

1、AddRequestHeader

描述

1、用于向下游服务 添加 请求头,
2、支持 uri variables

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

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

描述

用于向下游服务 添加一个请求参数

参数

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

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

描述

向下游的响应中增加一个 响应头。

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

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

描述

移除重复的请求头

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

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

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

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

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

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

参数

1、prefix：需要增加的路径前缀

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

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。

参数

没有参数

示例

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

8、RemoveRequestHeader

描述

移除请求头中的参数

参数

1、name：需要移除的请求头

示例

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

9、RemoveResponseHeader

描述

移除响应头

参数

1、name：需要移除的响应头

示例

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

9、RemoveRequestParameter

描述

移除请求参数，往下游服务传递时，此参数就没有来

参数

1、name：需要移除的请求参数

示例

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

10、RewritePath

描述

根据正则表达式，执行路径重写

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)

示例

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: product-provider-01
          uri: lb://product-provider
          predicates:
            - Path=/admin/product/findOne
          filters:
            - RewritePath=/admin(?/?.*), ${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

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

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。

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

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。

参数

1、maxSize：请求体的大小

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

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。

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。

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 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();
    }
}

三、全局过滤器

   全局过滤器不需要在配置文件中配置，作用在所有的路由上，最终通过 GatewayFilterAdapter 包装成 GatewayFilterChain 可识别的过滤器，它是请求业务以及路由的 URI 转换为真实业务服务请求地址的核心过滤器，不需要配置系统初始化时加载，并作用在每个路由上。

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

下面这些是Gateway内置的全局过滤器，已经在所有路由生效
 

Spring Cloud Gateway根据作用范围划分为GatewayFilter和GlobalFilter，二者区别如下：

  • GatewayFilter : 需要通过spring.cloud.routes.filters 配置在具体路由下，只作用在当前路由上或通过spring.cloud.default-filters配置在全局，作用在所有路由上
  • GlobalFilter : 全局过滤器，不需要在配置文件中配置，作用在所有的路由上，最终通过GatewayFilterAdapter包装成GatewayFilterChain可识别的过滤器，它为请求业务以及路由的URI转换为真实业务服务的请求地址的核心过滤器，不需要配置，系统初始化时加载，并作用在每个路由上。

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