网关职责与价值

网关是微服务流量的统一入口，负责路由转发、鉴权限流、协议适配、熔断重试、观测审计与灰度发布。Spring Cloud Gateway 基于 Reactor Netty，具备响应式高并发能力与丰富的过滤器生态。

路由与断言（Predicates）

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spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: user
          uri: http://user-service
          predicates:
            - Path=/api/user/**
            - Method=GET,POST
            - Header=X-Env, prod
          filters:
            - StripPrefix=2

常用断言：Path、Method、Header、Query、Host、After/Before/Between（时间窗）等。

过滤器（Filters）

  • 请求改写：AddRequestHeader、RewritePath
  • 鉴权与 JWT：自定义全局过滤器解析 Token，注入 userId/roles
  • 重试与超时：Retry、RequestSize、SetResponseHeader

示例：路径重写与响应头设置

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filters:
  - RewritePath=/api/(?<segment>.*), /${segment}
  - AddResponseHeader=X-Trace, #{#root.request.id}

限流与熔断

基于 Redis 的令牌桶限流：

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filters:
  - name: RequestRateLimiter
    args:
      key-resolver: "#{@ipKeyResolver}"
      redis-rate-limiter.replenishRate: 50
      redis-rate-limiter.burstCapacity: 100

配置 IP 解析器：

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@Bean
KeyResolver ipKeyResolver() {
  return exchange -> Mono.just(
    Objects.requireNonNull(exchange.getRequest().getRemoteAddress()).getAddress().getHostAddress()
  );
}

熔断（Resilience4j）：

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filters:
  - name: CircuitBreaker
    args:
      name: user-cb
      fallbackUri: forward:/fallback/user

灰度与权重路由

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routes:
  - id: user-v1
    uri: http://user-v1
    predicates: [ Path=/api/user/** ]
    filters: [ Weight=user, 90 ]
  - id: user-v2
    uri: http://user-v2
    predicates: [ Path=/api/user/** ]
    filters: [ Weight=user, 10 ]

也可基于 Header/Query 进行定向灰度（如 X-Canary=1）。

安全与跨域

  • 全局 CORS
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spring:
  cloud:
    gateway:
      globalcors:
        corsConfigurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: "*"
            allowedMethods: [GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS]
            allowedHeaders: "*"
            allowCredentials: true
  • 认证：接入 OAuth2/OIDC，或自定义 JWT 验证过滤器
  • 保护管理端点，只允许内网访问

可观测性

  • 日志：统一 traceId 注入，打印路由ID、下游状态码、耗时
  • 指标：Micrometer + Prometheus 导出 QPS/延迟/错误率
  • 链路追踪：Sleuth/Brave/OTel，将 trace 传递给下游服务

性能实践

  • 合理的线程模型：Gateway 基于 Reactor，避免阻塞 IO（如 JDBC）
  • 超时配置：connect-timeout 与 response-timeout
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spring:
  cloud:
    gateway:
      httpclient:
        connect-timeout: 3000
        response-timeout: 5s
  • 大包限制：设置 max-initial-line-length 与 max-header-size 防御异常请求

常见踩坑

  • 过滤器顺序导致 401/403：鉴权应早于业务改写
  • 响应式编程误用阻塞方法：使用 WebClient 而非 RestTemplate
  • 限流键过于细粒度导致雪崩：优先基于 IP/用户分桶
  • 重试与幂等性：仅对 GET 或幂等接口开启重试

FAQ

  • 网关支持 WebSocket/GRPC 吗？支持 WebSocket；gRPC 需 HTTP/2 支持与网关版本匹配
  • 如何动态下发路由？使用 Nacos/Consul 等配置中心或自定义 RouteDefinitionRepository
  • 灰度失败如何回滚？降低权重或移除 v2 路由，配合监控报警自动化回滚

总结

Spring Cloud Gateway 在 Java 体系中提供了高可用的网关方案。通过断言与过滤器灵活组合，实现鉴权、限流、熔断、灰度与观测的一体化能力，关键在于：有序的过滤器链、正确的线程模型与完善的监控告警。