利用Spring Cloud Gateway Predicate优化微服务路由策略
一、Predicate简介
Spring Cloud Gateway 是 Spring 生态系统中用于构建 API 网关的框架，它基于 Project Reactor 和 Netty 构建，旨在提供一种高效且灵活的方式来处理 HTTP 请求和响应。
Spring Cloud Gateway 的路由配置中，predicates（断言）用于定义哪些请求应该匹配特定的路由规则。
断言是Gateway在进行路由时，根据具体的请求信息如请求路径、请求方法、请求参数等进行匹配的规则。当一个请求的信息符合断言设置的条件时，Gateway就会将该请求路由到对应的服务上。
根据源码可以看到Spring cloud gateway 的内置断言，可以看到核心10个内置Predicate
在 Spring Cloud Gateway 的配置中，Predicate 通常通过 predicates 字段定义，配合路由配置一起使用。它可以基于以下方面来进行请求匹配：
- 路径匹配（Path）
- 请求方法匹配（Method）
- 请求头匹配（Header）
- 请求参数匹配（Query Param）
- IP 地址匹配（IP）
- 主机名匹配（Host）
- 负载均衡支持（lb://）
Spring Cloud Gateway除了提供一系列内置的断言工厂，同时也支持自定义断言。
二、常见 Predicate 类型
2.1 Path Predicate
Path Predicate 用于根据请求的路径进行匹配。
predicates:
- Path=/api/** # 匹配以 /api/ 开头的请求路径
-
示例：
Path=/api/** 匹配请求路径以/api/ 开头的所有请求，包括/api/v1/users、/api/v2/orders 等。 -
通配符：
** 表示匹配任意路径段。* 表示匹配单个路径段。
示例：
spring:
application:
name: spring-cloud-gateway-sample
cloud:
gateway:
routes:
- id: blog
uri: http://blog.abc.com
predicates:
# 匹配路径转发
- Path=/api-boot-datasource-switch.html
# 端口号
server:
port: 9090
在上面的配置中，当访问http://localhost:9090/api-boot-datasource-switch.html时就会被自动转发到http://blog.abc.com/api-boot-datasource-switch.html，这里要注意完全匹配Path的值时才会进行路由转发
2.2 Method Predicate
Method Predicate 用于根据请求的方法类型（GET、POST、PUT 等）进行匹配。
predicates:
- Method=GET # 仅匹配 GET 请求
- 示例：
Method=POST 只会匹配 HTTP POST 方法的请求。
2.3 Header Predicate
Header Predicate 用于根据请求中的某些头信息进行匹配。
predicates:
- Header=Content-Type=application/json # 匹配 Content-Type 头为 application/json 的请求
- 示例：
Header=X-Custom-Header=foo 匹配请求头中X-Custom-Header 值为foo 的请求。
2.4 Query Param Predicate
Query Param Predicate 用于根据请求 URL 中的查询参数进行匹配。
predicates:
- Query=type=admin # 匹配 URL 中包含 ?type=admin 的请求
- 示例：
Query=user=admin 匹配 URL 中查询参数user=admin 的请求，如https://example.com?user=admin。
2.5 Host Predicate
Host Predicate 用于根据请求的 Host 头进行匹配。
predicates:
- Host=example.com # 匹配 Host 头为 example.com 的请求
- 示例：
Host=*.example.com 匹配example.com 域名下的所有子域名，如api.example.com、blog.example.com 等。
2.6 IP Predicate
IP Predicate 用于根据请求源 IP 地址进行匹配。
predicates:
- Ip=192.168.1.0/24 # 匹配来自 192.168.1.0/24 网段的请求
- 示例：
Ip=10.0.0.0/8 匹配来自10.0.0.0/8 网段的请求。
2.7 Accept Predicate
Accept Predicate 用于根据请求的 Accept 头部进行匹配。
predicates:
- Accept=application/json # 匹配 Accept 头为 application/json 的请求
- 示例：
Accept=text/html 匹配Accept 头为text/html 的请求。
2.8 Composite Predicate
你可以将多个 Predicate 组合成一个复合条件，使用 and、or 等逻辑操作符。
predicates:
- Path=/api/** and Method=POST # 请求路径以 /api/ 开头，且请求方法为 POST
- Path=/api/** or Query=user=admin # 请求路径以 /api/ 开头，或查询参数 user=admin
2.9 Cookie
-
用途：匹配请求中的 Cookie。
-
示例：
predicates: - Cookie=chocolate, choco\.value匹配名为
chocolate 且值符合正则表达式choco\.value 的 Cookie。
2.10 After 和 Before
-
用途：基于时间戳匹配请求。
-
示例：
predicates: - After=2024-01-01T00:00:00+08:00[Asia/Shanghai]匹配在指定日期之后发出的请求。
predicates: - Before=2024-01-01T00:00:00+08:00[Asia/Shanghai]匹配在指定日期之前发出的请求。
2.11 Between
-
用途：结合
After 和Before，匹配某一时间段内的请求。 -
示例：
predicates: - Between=2024-01-01T00:00:00+08:00[Asia/Shanghai],2024-01-31T23:59:59+08:00[Asia/Shanghai]
2.12 RemoteAddr
-
用途：匹配客户端 IP 地址或 CIDR 块。
-
示例：
predicates: - RemoteAddr=192.168.1.1/24匹配来自特定网段的请求。
三、Predicate 的组合
Spring Cloud Gateway 允许你通过逻辑运算符（and、or）组合多个 Predicate，定义更复杂的路由匹配规则。你可以组合不同的 Predicate 来匹配路径、方法、头部、参数等。
示例 1：匹配路径为 /api/** 且请求方法为 POST 的请求：
predicates:
- Path=/api/** and Method=POST
示例 2：匹配路径为 /api/** 或者查询参数 user=admin 的请求：
predicates:
- Path=/api/** or Query=user=admin
示例 3：使用多个 and 来组合复杂的匹配条件：
predicates:
- Path=/api/** and Method=GET and Header=Authorization=Bearer
这表示只有当请求路径为 /api/** 且请求方法为 GET，且请求头中包含 Authorization: Bearer 时，才会匹配此路由。
常用组合示例
1) 匹配 GET 请求并带有 Authorization 头
predicates:
- Method=GET and Header=Authorization=Bearer
2) 匹配特定域名和查询参数
predicates:
- Host=api.example.com and Query=type=admin
3) 匹配路径和方法的组合
predicates:
- Path=/products/** and Method=GET
4) 路径匹配和 IP 匹配
predicates:
- Path=/api/** and Ip=192.168.1.0/24
四、自定义断言
除了使用内置的断言工厂外，还可以通过实现自己的 GatewayFilterFactory 来创建自定义断言。这使得你可以根据业务逻辑添加更加复杂的匹配条件。
示例：自定义断言
假设我们想要创建一个名为 Custom 的自定义断言，它可以根据请求体中的 JSON 字段进行匹配。
import org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.AbstractRoutePredicateFactory;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import reactor.core.publisher.Mono;
public class CustomPredicateFactory extends AbstractRoutePredicateFactory<CustomPredicateFactory.Config> {
public CustomPredicateFactory() {
super(Config.class);
}
@Override
public Mono<Boolean> applyAsync(Config config, ServerHttpRequest request) {
// 实现具体的匹配逻辑
return Mono.just(request.getHeaders().containsKey("Custom-Header"));
}
public static class Config {
private String key;
// Getters and setters
}
}
然后在配置文件中引用这个自定义断言：
predicates:
- name: Custom
args:
key: value
总结
-
Predicate 是 Spring Cloud Gateway 中定义路由匹配条件的核心组件，通过多个Predicate 条件，你可以灵活地匹配请求。 - 支持多种常见的匹配方式，包括路径、方法、头部、查询参数、IP、主机等。
- 可以组合多个
Predicate 以构建复杂的路由规则。 - 支持逻辑组合（如
and、or）来满足不同的路由需求。
通过灵活使用 Predicate，你可以对不同的请求进行精准路由控制，从而实现高效的请求管理和流量分发。
