快速搭建一个网关服务,动态路由鉴权看完就会(含流程图)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了快速搭建一个网关服务,动态路由鉴权看完就会(含流程图)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

前 言

本文记录一下我是如何使用Gateway搭建网关服务及实现动态路由的,帮助大家学习如何快速搭建一个网关服务,了解路由相关配置,鉴权的流程及业务处理,有兴趣的一定看到最后,非常适合没接触过网关服务的同学当作入门教程。

搭 建 服 务

| 框 架

SpringBoot 2.1


 
<parent>


   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
   <version>2.1.0.RELEASE</version>
</parent>

Spring-cloud-gateway-core


 
<dependency>


   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-gateway-core</artifactId>
</dependency>

common-lang3


 
<dependency>


   <groupId>org.apache.commons</groupId>
   <artifactId>commons-lang3</artifactId>
</dependency>

| 路由配置

网关作为请求统一入口,路由就相当于是每个业务系统的入口,通过路由规则则可以匹配到对应微服务的入口,将请求命中到对应的业务系统中。

server:
  port: 8080


spring:
  cloud:
    gateway:
      enabled: true
      routes:
      - id: demo-server
        uri: http://localhost:8081
        predicates:
        - Path=/demo-server/**
        filters:
          - StripPrefix= 1

routes

配置项
描述
id
路由唯一id,适用服务名称即可
uri
路由服务方位地址
predicates
路由断言
filters
过滤规则

| 解读配置

  • 现在有一个服务demo-server部署在本机,地址和端口为127.0.0.1:8081,所以路由配置uri为http://localhost:8081。

  • 使用网关服务路由到此服务,predicates -Path=/demo-server/**,网关服务的端口为8080,启动网关服务,访问localhost:8080/demo-server,路由断言就会将请求路由到demo-server。

  • 直接访问demo-server的接口localhost:8081/api/test,通过网关的访问地址则为localhost:8080/demo-server/api/test,predicates配置将请求断言到此路由,filters-StripPrefix=1代表将地址中/后的第一个截取,所以demo-server就截取掉了。

使用gateway通过配置文件即可完成路由的配置,非常方便,我们只要充分的了解配置项的含义及规则就可以了;但是这些配置如果要修改则需要重启服务,重启网关服务会导致整个系统不可用,这一点是无法接受的,下面介绍如何通过Nacos实现动态路由。

| 动态路由

使用nacos结合gateway-server实现动态路由,我们需要先部署一个nacos服务,可以使用docker部署或下载源码在本地启动,具体操作可以参考官方文档即可

Nacos配置

  • groupId: 使用网关服务名称即可

  • dataId: routes

  • 配置格式:json

[
      "id": "xxx-server",
      "order": 1, #优先级
      "predicates": [ #路由断言
          "args": 
              "pattern": "/xxx-server/**"
          ,
          "name": "Path"
      ],
      "filters":[ #过滤规则
          "args": 
              "parts": 0 #k8s服务内部访问容器为http://xxx-server/xxx-server的话,配置0即可
          ,
          "name": "StripPrefix" #截取的开始索引
      ],
      "uri": "http://localhost:8080/xxx-server" #目标地址
  ]

json格式配置项与yaml中对应,需要了解配置在json中的写法。

比对一下json配置与yaml配置


 

    "id":"demo-server",
    "predicates":[
        
            "args":
                "pattern":"/demo-server/**"
            ,
            "name":"Path"
        
    ],
    "filters":[
        
            "args":
                "parts":1
            ,
            "name":"StripPrefix"
        
    ],
    "uri":"http://localhost:8081"
spring:
  cloud:
    gateway:
      enabled: true
      routes:
      - id: demo-server
        uri: http://localhost:8081
        predicates:
        - Path=/demo-server/**
        filters:
          - StripPrefix= 1

代码实现

Nacos实现动态路由的方式核心就是通过Nacos配置监听,配置发生改变后执行网关相关api创建路由


 
@Component


public class NacosDynamicRouteService implements ApplicationEventPublisherAware 


    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(NacosDynamicRouteService.class);


    @Autowired
    private RouteDefinitionWriter routeDefinitionWriter;


    private ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher;


    /** 路由id */
    private static List<String> routeIds = Lists.newArrayList();


    /**
     * 监听nacos路由配置,动态改变路由
     * @param configInfo
     */
    @NacosConfigListener(dataId = "routes", groupId = "gateway-server")
    public void routeConfigListener(String configInfo) 
        clearRoute();
        try 
            List<RouteDefinition> gatewayRouteDefinitions = JSON.parseArray(configInfo, RouteDefinition.class);
            for (RouteDefinition routeDefinition : gatewayRouteDefinitions) 
                addRoute(routeDefinition);
            
            publish();
            LOGGER.info("Dynamic Routing Publish Success");
         catch (Exception e) 
            LOGGER.error(e.getMessage(), e);
        
        
    




    /**
     * 清空路由
     */
    private void clearRoute() 
        for (String id : routeIds) 
            routeDefinitionWriter.delete(Mono.just(id)).subscribe();
        
        routeIds.clear();
    


    @Override
    public void setApplicationEventPublisher(ApplicationEventPublisher applicationEventPublisher) 
        this.applicationEventPublisher = applicationEventPublisher;
    


    /**
     * 添加路由
     * 
     * @param definition
     */
    private void addRoute(RouteDefinition definition) 
        try 
            routeDefinitionWriter.save(Mono.just(definition)).subscribe();
            routeIds.add(definition.getId());
         catch (Exception e) 
            LOGGER.error(e.getMessage(), e);
        
    


    /**
     * 发布路由、使路由生效
     */
    private void publish() 
        this.applicationEventPublisher.publishEvent(new RefreshRoutesEvent(this.routeDefinitionWriter));
    

| 过滤器

gateway提供GlobalFilter及Ordered两个接口用来定义过滤器,我们自定义过滤器只需要实现这个两个接口即可。

  • GlobalFilter filter() 实现过滤器业务

  • Ordered getOrder() 定义过滤器执行顺序

通常一个网关服务的过滤主要包含 鉴权(是否登录、是否黑名单、是否免登录接口...) 限流(ip限流等等)功能,我们今天简单介绍鉴权过滤器的流程实现

鉴权过滤器

需要实现鉴权过滤器,我们先得了解登录及鉴权流程,如下图所示:

由图可知,我们鉴权过滤核心就是验证token是否有效,所以我们网关服务需要与业务系统在同一个redis库,先给网关添加redis依赖及配置。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId>
</dependency>
spring:
  redis:
    host: redis-server
    port: 6379
    password:
    database: 0
代码实现
  • 定义过滤器AuthFilter

  • 获取请求对象 从请求头或参数或cookie中获取token(支持多种方式传token对于客户端更加友好,比如部分web下载请求会新建一个页面,在请求头中传token处理起来比较麻烦)

  • 没有token,返回401

  • 有token,查询redis是否有效

  • 无效则返回401,有效则完成验证放行

  • 重置token过期时间、添加内部请求头信息方便业务系统权限处理

@Component
public class AuthFilter implements GlobalFilter, Ordered 


    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;


    private static final String TOKEN_HEADER_KEY = "auth_token";


    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) 
        // 1.获取请求对象
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        // 2.获取token
        String token = getToken(request);
        ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
        if (StringUtils.isBlank(token)) 
            // 3.token为空 返回401
            response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return response.setComplete();
        
        // 4.验证token是否有效
        String userId = getUserIdByToken(token);
        if (StringUtils.isBlank(userId)) 
            // 5.token无效 返回401
            response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return response.setComplete();
        
        // token有效,后续业务处理
        // 从写请求头,方便业务系统从请求头获取用户id进行权限相关处理
        ServerHttpRequest.Builder builder = exchange.getRequest().mutate();
        request = builder.header("user_id", userId).build();
        // 延长缓存过期时间-token缓存用户如果一直在操作就会一直重置过期
        // 这样避免用户操作过程中突然过期影响业务操作及体验,只有用户操作间隔时间大于缓存过期时间才会过期
        resetTokenExpirationTime(token, userId);
        // 完成验证
        return chain.filter(exchange);
    




    @Override
    public int getOrder() 
        // 优先级 越小越优先
        return 0;
    


    /**
     * 从redis中获取用户id
     * 在登录操作时候 登陆成功会生成一个token, redis得key为auth_token:token 值为用户id
     *
     * @param token
     * @return
     */
    private String getUserIdByToken(String token) 
        String redisKey = String.join(":", "auth_token", token);
        return redisTemplate.opsForValue().get(redisKey);
    


    /**
     * 重置token过期时间
     *
     * @param token
     * @param userId
     */
    private void resetTokenExpirationTime(String token, String userId) 
        String redisKey = String.join(":", "auth_token", token);
        redisTemplate.opsForValue().set(redisKey, userId, 2, TimeUnit.HOURS);
    




    /**
     * 获取token
     *
     * @param request
     * @return
     */
    private static String getToken(ServerHttpRequest request) 
        HttpHeaders headers = request.getHeaders();
        // 从请求头获取token
        String token = headers.getFirst(TOKEN_HEADER_KEY);
        if (StringUtils.isBlank(token)) 
            // 请求头无token则从url获取token
            token = request.getQueryParams().getFirst(TOKEN_HEADER_KEY);
        
        if (StringUtils.isBlank(token)) 
            // 请求头和url都没有token则从cookies获取
            HttpCookie cookie = request.getCookies().getFirst(TOKEN_HEADER_KEY);
            if (cookie != null) 
                token = cookie.getValue();
            
        
        return token;
    

总 结

Gateway通过配置项可以实现路由功能,整合Nacos及配置监听可以实现动态路由,实现GlobalFilter, Ordered两个接口可以快速实现一个过滤器,文中也详细的介绍了登录后的请求鉴权流程,如果有不清楚地方可以评论区见咯。

来源:https://sourl.cn/tcbSPi

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