前言
在分布式微服务架构中，会将服务进行拆分，不同的服务负责各自的业务功能，拆分后也有一个问题？每一个服务都有自己的服务名、ip、端口等，服务越多数量越多时，这样怎么记忆这么多的URL呢？ 此外，一些公共性的功能（如认证、鉴权、服务流控等）需要重复在各子模块中自身实现，造成的代码冗余怎么办？？
如图，诞生了一个统一网关，它将所有子服务封装起来，外部请求服务时，由网关统一调配URL和转发各个请求到不同的微服务去，并且可以在网关层针对所有公共性的功能作统一的处理，避免冗余。
一、网关简介
网关介绍：
网关：流量请求的入口功能：服务网关 = 路由转发+过滤器。路由转发：接受一切外界的请求，转发到后端的微服务上去。过滤器：在网关中可以完成一系列的横切功能，如权限校验，限流，及监控等。（其实路由转发也是个过滤器）
本案例项目中，网关的作用：
Smartcat-project 项目中，后台请求会先访问到API网关，然后网关通过注册中心实时感知各个微服务的状态及路由地址，最后准确地将请求路由到具体的服务中去处理。
如图：
既然网关作用这么大，我们该怎么实现它呢？就可以借用一下开源组件了。
第一代网关Zuul，阻塞式，不支持websockets长连接，是netflix公司项目。（底层是servlet，Zuul处理的是http请求）第二代网关Gateway 是基于Netty，由Cloud官方提供，使用的是异步IO，非阻塞式，性能较Zuul提升1.6倍不止。
二、Gateway网关组件
注意：GateWay跟 Servlet 不兼容，不能打成war包，工程中不能出现Servlet的组件。
根据 官方的原理图：
可知，网关原理大致如下：
请求到达网关后，先经过断言Predicate（主要用来判断一个参数是否符合要求）；
判断是否符合某个路由的规则？如果符合，则按规则路由到指定地址，如不符合，则退回请求；
请求和响应可以通过过滤器Filter进行配置，过滤I一些不正常的请求和异常返回。
使用gateway之后，客户端只需要记住一个gateway的地址即可，类似于java变量的作用，用来标识内存地址。不用记录地址，只需要记录变量名称，也好比学校的传达室，从此由他来传达请求。
三、项目集成gateway网关
由于geateway是一个相对独立的个体，而且作用和其安全性不言而喻，因此在我们当前的项目中，集成gateway网关，我们采用再建立一个单独的子模块，实现网关功能。
3.1.创建Gateway子模块
创建Gateway 微服务，取名smartcar-gateway，如下所示：
3.2.引入Gateway依赖
在其pom.xml中，引入Gateway依赖，与父类关联。
<parent><groupId>com.smart.car.root</groupId><artifactId>smartcar-project</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></parent><!--引入gateway--><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId></dependency>
注意：记得如果自动生成的项目中，存在web依赖，请删除掉。因为Gateway跟 Servlet 不兼容。（你知道为什么吗？）
3.3.在父类中聚合Gateway模块
在父类的pom.xml中，增加聚会服务的标识。
这样打包的时候，会起到聚合作用。
3.4.添加配置文件
Gateway网关的路由过滤器有两种配置方式：
1.在配置文件yml中配置2.代码中注入RouteLocator的Bean（用编码的方式实现路由映射）
这种用编码方式实现gateway进行路由映射的配置方法，自行百度即可，具体不表述。 但是有一点需要记住，这两种方式都是不支持动态配置的。（在本案例中，采用第一种配置方案）
将application.properties改为application.yml。
server:port: 8008spring:application:name: samrtcar-getewaycloud:#gateway configgateway:discovery:locator:enabled: true #开启网关映射lower-case-service-id: true #将请求路径上的服务名配置为小写filters: #去掉path的前缀- StripPrefix=1#配置路由数组routes:#member子服务- id: member_service#自定义唯一名称-限流时用到uri: http://localhost:8003 #映射提供服务的uripredicates:- Path= /member/** #断言，映射路径#filters: #去掉前缀，视自身URL而定# - StripPrefix=1#路由实例- id: route_baiduuri: predicates:- Query= url,baidu
注意，写的是URI不是URL，你知道两者区别么？我们在配置中，指定当Path中含有member/路径时候，就会路由到localhost:8003的微服务去，也就是member项目的接口去。这样就实现了路由的转发。
参数说明：
StripPrefix=1，是去掉URL的前缀，如果你发现你访问地址老是404，请检查是否需要开启去前缀。
Predicates（断言）：一个Java 8的定义。 作用：符合 Predicate 条件的，就使用该路由配置，否则就不管。（用来判断是否符合规范的）。
3.5.启动项目测试
启动member项目和gateway项目，访问URL。
目前有两种方式可以访问接口，一种是直接访问原服务的URL，一种是访问网关，网关再路由到对应服务URL去。
访问效果：
其次，只要当请求中包含 url=baidu的就会进行匹配和路由到baidu网站了。
测试效果:
上面这种做法是直接在配置文件中配置了路由地址， 但是有个问题？到此，依然可以直接访问其目标服务的接口，那以后别人绕开网关直接访问URL怎么办？ 所以就不让直接请求具体的服务，请求都走网关，就是只开放网关的端口，其它微服务的端口都不对外开放-需要直接隐藏起来。
微服务开发，各种服务都是用nacos注册中心来统一管理的，nacos中通过服务名也有映射，那现在我们应该让 gateway 直接去 nacos 中发现服务 ，然后再自动转发到对应的服务去。
四、Gateway结合Nacos
4.1.引入Nacos组件
因common模块引入了nacos注册中心组件,所以我们可以直接引用common模块。
<!--引入公共工具微服务--><dependency><groupId>com.mon</groupId><artifactId>smartcar-common</artifactId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><exclusions><!--排出servlet容器--><exclusion><groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId><artifactId>tomcat-embed-core</artifactId></exclusion></exclusions></dependency>
注意：Gateway跟 Servlet 不兼容，所以网关服务中不能出现spring-web类的依赖。（你知道为什么吗？）
4.2.添加开启nacos注解
启动类上添加开启nacos的@EnableDiscoveryClient注解
@RefreshScope@EnableDiscoveryClient@SpringBootApplicationpublic class SmartGatewayApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SmartGatewayApplication.class, args);}}
4.3.配置路由方式
在yml中配置nacos地址，还需要配置新的路由方式。
在gateway中配置uri配置有三种方式，包括
第一种：websocket方式: uri: ws://localhost:9000第二种：http方式: uri: http://localhost:8130/第三种：lb(注册中心中服务名字)方式: uri: lb://brilliance-consumer
其中ws和http方式不容易出错，因为http格式比较固定，但是lb方式比较灵活自由，且使用 uri: lb:// 方式配置时，服务名有特殊要求（见文末）。
lb: //后面的是其他服务注册在nacos上的名称，也就是spring.applicaiton.name属性。
我们采用lb的方式配置，如下：
server:port: 8008spring:application:name: samrtcar-getewaycloud:#nacos confignacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848register-enabled: true#gateway configgateway:discovery:locator:enabled: true #开启网关映射lower-case-service-id: true #将请求路径上的服务名配置为小写filters: #去掉path的前缀- StripPrefix=1#配置路由数组routes:#member子服务- id: member_route#自定义唯一名称uri: lb://smartcar-member # 映射提供服务的uripredicates:- Path= /member/** #断言，映射路径#filters: #去掉前缀，视URL而定# - StripPrefix=1
当选择了nacos做服务的映射，则不需要考虑前缀问题，会自动处理。
4.4.测试lb路由方式
启动member8003和80013两个服务和gateway8008一个服务，如图：
然后查看naocs注册列表：
通过网关访问接口：http://localhost:8008/member//list ，
你会发现在，接口在轮询请求8003和8004端口的member服务，不光证明了可以通过网关调用服务，还证明了相同服务的负载均衡成功。
这样以后，前端直接访问网关，不必再关心子服务的服务名、服务端口，路由地址等情况，即使是我们修改了其他服务的端口号，也不影响前端的调用。
五、网关服务熔断
网关虽然仅仅是转发路由到对应服务，但是也是请求的入口处，如果对应的服务宕机了，请求就会一致堆积在网关处，为了不引起网关的阻塞，我们需要在网关处，配置熔断机制。
本实例降级方案，就采用hystrix来快速熔断吧。在前文中我说过，真正的业务开发上，很多都是多组件相互协助，并不是仅仅靠谁就可以独立完成。
5.1.采用hystrix快速熔断
因此，网关的熔断，我们用hystrix来快速完成工作。
1.引入hystrix依赖。
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId></dependency>
2.设置熔断超时时间设置
#hystrix超时时间，默认时间为1000mshystrix:command:default:execution:isolation:thread:timeoutInMilliseconds: 2000
3.新增降级兜底方法
熔断后，会由gateway层提供一个快速失败的方法返回给请求的调用方，我们也可称为降级过滤器。
@Slf4j@RestController@RequestMapping("error")public class FallbackController {@RequestMapping("/fallback")public ResponseResult<String> fallback() {ResponseResult<String> result = new ResponseResult<>();log.error("Invoke service failed...");result.setCode(429);result.setMsg("对应的服务调用失败，快速熔断，进入fallback降级方法。");return result;}}
4.配置指定的过滤器
并在yml配置文件中指向该降级过滤器
#member子服务- id: member-service#自定义唯一名称-限流时用到uri: lb://smartcar-member # 映射提供服务的uripredicates:- Path= /member/** #断言，映射路径filters:#结合Hystrix对服务宕机做fallback机制（降级过滤器）- name: Hystrixargs:name: fallbackfallbackUri: forward:/error/fallback
还有一种情况，假如服务是暂时的不可用，发起重试之后又能调用正常返回结果，则可以设置重试次数，来确保服务的可用性，我们称为重试过滤器。
配置如下：
fallbackUri: forward:/error/fallback#重试次数（重试过滤器）（若两者都配置了，降级过滤器需要配在重试过滤器之前）- name: Retryargs:#重试3次，加上初次访问，正确执行应当是4次访问retries: 3statuses:- OKmethods:- GET- POST
这就需要你在对应的调用方法上，人为增加一个异常，才会触发。本案例不详说。
最终给出完整的yml内容：
server:port: 8008servlet:context-path: /gateway#logback配置logging:level:root: info#关闭nacos心跳日志com.alibaba.nacos.client.*: WARN#org.springframework:cloud.gateway: debugfile:name: ./tmp/gateway.logspring:application:name: samrtcar-getewaycloud:#nacos confignacos:discovery:server-addr: 127.0.0.1:8848register-enabled: true#gateway configgateway:#开启网关映射discovery:locator:enabled: truelower-case-service-id: true #将请求路径上的服务名配置为小写filters: #去掉path的前缀，视自身URL而定- StripPrefix=1#配置路由数组routes:#member子服务- id: member-service#自定义唯一名称-限流时用到uri: lb://smartcar-member # 映射提供服务的uripredicates:- Path= /member/** #断言，映射路径filters:#结合Hystrix对服务宕机做fallback机制（降级过滤器）- name: Hystrixargs:name: fallbackfallbackUri: forward:/error/fallback#重试次数（重试过滤器）（若两者都配置了，位置不可变）- name: Retryargs:#重试3次，加上初次访问，正确执行应当是4次访问retries: 3statuses:- OKmethods:- GET- POST#points子服务- id: points-service#自定义唯一名称-限流时用到uri: lb://smartcar-points # 映射提供服务的uripredicates:- Path= /points/** #断言，映射路径#hystrix超时时间，默认时间为1000mshystrix:command:default:execution:isolation:thread:timeoutInMilliseconds: 2000
5.启动gateway项目，停掉member项目，让其宕机不可用，如果调用返回错误，或者超时的话，进入降级处理，如果调用成功，则返回结果。
这样，如果遇到服务宕机或者超时情况，gateway网关就不会再去请求该服务，会直接调用对应的fallback方法，实现快速响应。
六、网关服务限流
sentinel可以作为各微服务的限流，也可以作为gateway网关的限流组件。
虽然spring cloud gateway自带了限流功能，但此处用sentinel来作为替待，可以更好的管控。
SpringCloud Gateway原生限流，主要基于过滤器实现，我们可以直接使用内置的过滤器RequestRateLimiterGatewayFilterFactory。这里就不说了，因为大部分情况下，是不采用它的。
采用Sentinel服务限流
本段落介绍Spring Cloud Gateway集成Sentinel和Nacos实现网关的动态限流。
Sentinel从 1.6.0 版本之后，提供两种资源维度的限流：
Route 维度：即在 Spring 配置文件中配置的路由条目，资源名为对应的 routeId自定义API 维度：用户可以利用 Sentinel 提供的 API 来自定义一些 API 分组。
1.引入依赖如下：
<!--集成sentinel持久化到nacos--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId></dependency><!--集成sentinel网关层限流start--><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId></dependency><!--sentinel限流规则持久化 --><dependency><groupId>com.alibaba.csp</groupId><artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId></dependency><!--集成sentinel网关层限流end-->
由于需要使用 nacos作为sentinel的配置中心，所以也引入了sentinel-datasource-nacos 引入nacos分布式配置后，必须在bootstrap.yml文件中声明，否则无法获取相应的数据。
2.新建bootstrap.yml：
#nacos配置中心spring:cloud:nacos:config:server-addr: 127.0.0.1:8848
3.在application.yml文件中添加对应的sentinel与集成的功能
spring:cloud:sentinel:transport:dashboard: 10.0.10.48:8858eager: truedatasource:ds:nacos:server-addr: 10.0.10.48:8848data-id: gateway-sentinel-flowgroup-id: DEFAULT_GROUPrule-type: gw-flow
这里主要是sentinel的相关配置，从nacos配置中心获取 gateway-sentinel-flow 配置文件，限流类型是网关类型gw-flow或者是flow。
参数说明如下：
data-id：可以使用了${spring.application.name}变量，方便区分不同应用的配置。data-type：指配置项的内容格式，提供了 JSON 和 XML 两种格式，rule-type：表示数据源中规则属于哪种类型，如 flow、degrade、param-flow、gw-flow 等。
4.编写简单的测试类
@Slf4j@RestController@RequestMapping("sentinel")public class SentinelTestController {@PostMapping("flowTest")public String test() {String dString = UUID.randomUUID().toString();log.info("产生的结果是：{}",dString);return dString;}}
5.限流配置
前一篇，写了可以在nacos中配置流控规则，然后会自动同步到sentinel中去，因此我们也在试试效果。在nacos控制台中建立对应的配置文件smartcar-gateway-sentinel-nacos，格式为json格式，如下内容：
[{"resource": "member-service", //服务路由的名称"limitApp": "default","grade": 1,"count": 2,"strategy": 0,"controlBehavior": 0,"clusterMode": false},{"resource": "flowTest", //网关本地接口的名称"limitApp": "default","grade": 1,"count": 3,"strategy": 0,"controlBehavior": 0,"clusterMode": false}]
网关限流规则，如图：
即使服务进行重启，nacos中的限流规则也不会再丢失。
6.配置完成以后启动网关项目，登录sentinel控制台，查看限流规则：
对应关系：
7.运行项目，测试限流结果，发起get请求：http://localhost:8008/member/list
当触发限流后页面显示的是Blocked by Sentinel: FlowException。
（这个原理是DefaultBlockRequestHandler，实现了BlockRequesthandler接口）
100个并发中，只要前两个成功，其它都被拦截，也可以直接在sentinel控制台中看到直观的监测结果：
关于在 Gateway 用 Sentinel还是 Hystrix 的问题？
在 Sentinel 控制台对 网关模块 进行具体的限流可视化配置，方式比较友好。直接用 Gateway 内置的 RequestRateLimiter 跟 Hystrix 进行熔断配置比较方便快速。
其实两种可以搭配使用的，一个做限流的，一个做快速失败的，没有什么工具是全面的，懂得配合就好。
关于网关的限流或熔断更多的方式配置，可参考 sentinel下网关规则配置。
小总结：
网关的熔断降级：在分布式系统中，网关作为流量的入口，大量请求进入网关，向后端远程系统或服务发起调用，后端服务不可避免的会产生调用失败（超时或异常），失败时不能让请求堆积在网关上，需要快速失败并返回回去，这就需要在网关上做熔断、降级操作。
网关的限流：网关上有大量请求，对指定服务进行限流，可以很大程度上提高服务的可用性与稳定性，限流的目的是通过对并发访问/请求进行限速，或对一个时间窗口内的请求进行限速来保护系统。一旦达到限制速率则可以拒绝服务、排队或等待、降级操作。
七、自定义网关的响应异常
当触发限流后，接口显示的是Blocked by Sentinel: FlowException。 为了展示更加友好的限流提示， Sentinel支持自定义异常处理。同样，也有两种方案可以使用。
7.1.方案一：配置文件
properties、yml配置文件类
spring.cloud.sentinel.scg.fallback.mode = responsespring.cloud.sentinel.scg.fallback.response-body = '{"code":429,"mes":"限流了"}'
或：
spring:cloud:sentinel:scg:fallback:mode: responseresponse-body: '{"code":403,"msg":"不好意思，请稍后再试（您被限流了）"}'
7.2.方案二：配置类注入Bean
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.callback.BlockRequestHandler;import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.callback.GatewayCallbackManager;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.http.HttpStatus;import org.springframework.http.MediaType;import org.springframework.web.reactive.function.BodyInserters;import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerResponse;import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;import reactor.core.publisher.Mono;import javax.annotation.PostConstruct;import java.util.HashMap;@Configurationpublic class GatewayConfiguration {//自定义限流异常页面@PostConstructpublic void initBlockHandlers(){BlockRequestHandler blockRequestHandler = new BlockRequestHandler() {@Overridepublic Mono<ServerResponse> handleRequest(ServerWebExchange serverWebExchange, Throwable throwable) {Map map = new HashMap();map.put("code",0);map.put("msg","被限流了");return ServerResponse.status(HttpStatus.OK).contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(BodyInserters.fromObject(map));}};GatewayCallbackManager.setBlockHandler(blockRequestHandler);}}
图示：
当触发流控规则后，就会达到自定义异常的效果了。（图片是后补的，没有user）
其实，有两种方式来实现网关这层的限流。
第一种：基于路由的限流 ，就是上述说写的。第二种：基于 API 分组限流（基于路由配置）。这个留给读者去探索把
八、网关Cors跨域支持
系统架构基本是前、后端独立部署，到时候会直接引发一个问题：跨域请求。
前端通过网关入口，去调用其它微服务时，通常会出现如下错误:
Access to XMLHttpRequest at 'xxx' from origin 'xxx' has been been blocked by CORS policy
所以，必须要在网关层配置支持跨域，不然无法将请求路由到正确的处理节点，常见的有两种解决方式。
8.1第一种，代码方式
新增一个配置类配置
@Configurationpublic class CORSConfiguration {@Beanpublic CorsWebFilter corsWebFilter() {CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();config.setAllowCredentials(Boolean.TRUE);//config.addAllowedMethod("*");config.addAllowedOrigin("*");config.addAllowedHeader("*");config.addExposedHeader("setToken");UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource(new PathPatternParser());source.registerCorsConfiguration("/**", config);return new CorsWebFilter(source);}}
8.2.第二种，注解方式
只需要在 application.yml 配置文件中添加：
spring:cloud:gateway:globalcors:cors-configurations:'[/**]':allowedHeaders: "*"allowedOrigins: "*"allowedMethods:- GET- POST- PUT- DELETE- OPTION
（最简单的方式。 本文也是采用的这种。）
就注意几点：
既在网关里边来解决跨域问题，就不能在后面的其他服务里边，再重复引入解决跨域的配置，否则会导致跨域失效，出现错误。
若要求跨域请求必须携带cookie时，则请求头中需要设置"Access-Control-Allow-Credentials:true" 这个属性。
allowedOrigins(“*”) 中的 *号，不能和allowCredentials(true) 同时存在。
好了，到这里，本章节就讲完了，关于Gateway网关，还是有很多值得单独去学习的地方，希望读者朋友们，可以自行多学习和大胆尝试。
小课堂
1.启动网关报错：Failed to configure a DataSource: ‘url’ attribute is not specified and no embedded datasource could be configured.
那是因为我们的common包中包含了mysql依赖，但是你又没在yml指定mysql的连接信息。 因为我们网关不需要配置，只需要在启动类上声明一下即可：
@SpringBootApplication(exclude= {DataSourceAutoConfiguration.class})
2.uri为什么前面要加lb:呢？
spring:cloud:gateway:routes: #路由配置uri: lb://provider #目标路径
因为在org.springframework.cloud.gateway.discovery.DiscoveryLocatorProperties类中限制了前缀。
注意，它有2个特殊要求：
1.能被gateway的lb方式识别到的命名规则为：
"[a-zA-Z]([a-zA-Z]|\\d|\\+|\\.|-)*:.*"
这也意味着，java命名规范中可以使用的英文下划线（“_”），在这里会不能识别。
你会见到这样的报错异常信息：
java.lang.IllegalStateException: Invalid host: lb://brilliance_consumer
2.lb方式用的是注册中心，只要你的服务能注册到同一个注册中心，就没问题，不在同一个注册中心，无法调通。要求gateway和其他微服务在一个注册中心中。
3.在nacos + gateway的基础上，如何实现负载平衡？关掉其中一个provider，立即通过gateway进行轮询，发现gateway仍然会call已经down掉的provider，导致查询失败。但在大约5秒后，轮询恢复正常，不再call已经挂掉的prodiver，这个现象是为什么？
因为gateway call provider流程是：请求会先经过网关，网关根据nacos注册中心获取服务地址，但nacos心跳机制默认每5秒钟检查一次provider是否正常？当服务挂掉时，nacos还未更新，导致gateway仍然去轮询挂掉的服务。因此就会出现上面现象。
4.什么是Api分组？作用是什么？
API 分组：比如我们可以定义一个 API 叫 my_api，请求 path 模式为 /A/ 和 /B/ 的都归到 my_api 这个 API 分组下面，对这个api进行限流，就对A和B接口路径都限流了。 （如果想让两个路由共用一个限流规则，就可以用这个方式）
ps: 最后说两点小常识：
1.网关的核心概念就是路由配置和路由规则，且作为所有请求流量的入口，在实际生产环境中要保证高可靠和高可用，尽量要避免重启，所以实现动态路由是非常有必要的；
2.Api网关结合ribbon完成负载均衡和动态路由，还是比较复杂的，我不建议刚入门的朋友学习，所以不写在本教程中了。将会单独写成博客，感兴趣的朋友单独搜索即可。
（内容看来有点多，后期我将考虑拆分多章节来讲吧，如果效果不好的话，有什么意见请评论区踊跃提出~）
