在前面的三篇文章「微服务网关——需求篇」「 微服务网关——设计篇」「 微服务网关——实现篇」中，我们分别从微服务网关的需求、设计和实现方面进行了阐述。
在「 微服务网关——实现篇 」中，我们阐述了如何基于SpringCloud Gateway来实现微服务网关。
本文将详细分析SpringCloud Gateway是如何实现的。
架构SpringCloud Gateway（下面简称SG）基于SpringWebFlux，整体架构如下图所示：
SG定义了几个概念：
- 路由(Route)：路由是网关的基本构成单元。它由一个ID、一个目标URL、一组谓词以及一组过滤器组成。当谓词判定为true时，表示请求与对应路由匹配
- 谓词(Predicate)：Java8函数式谓词。输入参数是Spring框架封装的ServerWebexchange对象。开发人员可以基于此对象来匹配HTTP请求的任意内容，比如请求头或请求参数
- 过滤器(Filter)：由特定工厂类构造的一组Spring框架提供的GatewayFilter对象。过滤器可以在请求或响应被处理前/后对其进行修改。
一个请求被SG处理的大致流程如下所示：
- GatewayHandlerMapping判定对应的请求是否匹配某个路由。
- 如果匹配到某个路由，则将请求交给GatewayWebHandler处理，Handler调用一个Filter链来处理这个请求：
- 首先，会执行「pre」过滤器的逻辑
- 然后执行请求处理luoji
- 最后再执行「post」过滤器的逻辑
- 如果没有匹配到路由，则不执行对应处理
下面以一个具体的例子来进行说明。
SG支持基于Java编码方式的配置以及基于配置文件的配置。
- Java编码方式配置
- 配置文件配置
这两个配置是等价的。
启动流程- SG是基于SpringBoot构建的，启动相关配置可见项目中的spring.factories文件。
- 由于涉及的配置很多，我们直接定位到核心Bean
- HandlerMapping：SG构建的HandlerMapping实例是RoutePredicatehandlerMapping
- WebHandler：构建的WebHandler为FilteringWebHandler，它接收List<GlobalFilter>作为参数
- Route：路由构建由RouteDefinitionRouteLocator实例来处理，它基于路由配置（即上面的配置文件）来构建Route实例
- 从上面的代码可以看到，最终Filter，WebHandler（注意，这里是GlobalFilter），Route都作为直接参数或间接参数传递给了RoutePredicateHandlerMapping。所以我们可以从RoutePredicateHandlerMapping来梳理SG的执行流程。
RoutePredicateHandlerMapping是HandlerMapping的一个实例，HandlerMapping归属于SpringWebFlux，这里不做说明，请自行查阅相关资料。
我们结合上面的配置文件，以及SG具体的实例来说明SG对请求的处理流程：
- 当请求到达SG后，首先由RoutePredicateHandlerMapping来处理请求（前面的流程由SpringWebFlux处理，不在讨论范围内）
- 首先根据请求从RouteLocator中查询符合规则的路由，返回Route
- 返回的Route设置为exchange的属性
- 返回构造时传入的WebHandler
- 执行WebHandler
- 从exchange的属性中获取Route
- 从Route中获取GatewayFilter链
- 与GlobalFilter进行整合，排序，构成完成的Filter
- 遍历执行Filter
- 其中部分GlobalFilter有执行Service的功能，例如NettyRoutingFilter。这类Filter负责将请求转发给对应的Service进行具体的逻辑处理
- 1处即根据exchange从RouteLocator中查询匹配的路由
- 1.1处根据谓词进行路由匹配
- 2处，将路由设置到exchange的属性中
- 3处，从exchange的属性中获取路由
- 4处，从路由中获取GatewayFilter列表
- 5、6、7处，将GlobalFilter与GatewayFilter整合到一起，按Order排序
- 8处，执行Filter
SG中服务的执行也是通过GlobalFilter来执行的，SG中默认配置了一些GlobalFilter，下面列出了部分。
具体Filter作用这里不做详述，可自行阅读源码，这里只关注三个Filter：
- LoadBalancerClientFilter：负载均衡
- NettyRoutingFilter：执行服务
- NettyWriteResponseFilter：回写响应
先看LoadBalancerClientFilter，核心源码如下：
- 1处，如果配置的目标url不是lb开头的，则忽略。即对lb://格式的url进行负载均衡处理
- 2处，根据exchange选择对应的Service，这里实现了负载均衡逻辑，具体自行阅读源码
- 3处，构建真实的Service请求地址
- 4处，将请求设置到exchange的属性中
NettyRoutingFilter在LoadBalancerClientFilter之后，用于执行服务。
- 1处，从exchange中获取服务请求
- 2处，构建请求参数，包括method，url和chunkedTransfer（代码略）
- 3处，通过httpClient发送请求调用
- 4处，将响应和连接信息设置到了exchange属性中
最后由NettyWriteResponseFilter来处理响应。
- 1处，首先注意到，这个Filter是个post过滤器，即是来处理响应的
- 2处，从exchange中获取Connection
- 3处，从连接获取服务响应
- 4处，将服务响应写入到网关响应中
- SpringCloud Gateway官方文档
- SpringCloud Gateway 源码
