SpringCloud—Gateway(三) Predicate

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Predicate 介绍

Predicate 来源于 Java 8，是 Java 8 中引入的一个函数，Predicate 接受一个输入参数，返回一个布尔值结果。该接口包含多种默认方法来将 Predicate 组合成其他复杂的逻辑（比如：与，或，非）。可以用于接口请求参数校验、判断新老数据是否有变化需要进行更新操作。

在 Spring Cloud Gateway 中 Spring 利用 Predicate 的特性实现了各种路由匹配规则，有通过 Header、请求参数等不同的条件来进行作为条件匹配到对应的路由。网上有一张图总结了 Spring Cloud 内置的几种 Predicate 的实现。

还可以查看RoutePredicateFactory 接口的实现类，每个都对应了一个规则。

说白了 Predicate 就是为了实现一组匹配规则，方便让请求过来找到对应的 Route 进行处理，接下来我们接下 Spring Cloud GateWay 内置几种 Predicate 的使用。

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通过时间匹配

Predicate 支持设置一个时间，在请求进行转发的时候，可以通过判断在这个时间之前或者之后进行转发。比如我们现在设置只有在2019年1月1日才会转发到我的网站，在这之前不进行转发，我就可以这样配置：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
       - id: time_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
         - After=2018-01-20T06:06:06+08:00[Asia/Shanghai]

Spring 是通过 ZonedDateTime 来对时间进行的对比，ZonedDateTime 是 Java 8 中日期时间功能里，用于表示带时区的日期与时间信息的类，ZonedDateTime 支持通过时区来设置时间，中国的时区是：Asia/Shanghai。

After Route Predicate 是指在这个时间之后的请求都转发到目标地址。上面的示例是指，请求时间在 2018年1月20日6点6分6秒之后的所有请求都转发到地址http://ityouknow.com。+08:00是指时间和UTC时间相差八个小时，时间地区为Asia/Shanghai。

添加完路由规则之后，访问地址http://localhost:8080会自动转发到http://ityouknow.com。

Before Route Predicate 刚好相反，在某个时间之前的请求的请求都进行转发。我们把上面路由规则中的 After 改为 Before，如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
       - id: after_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
         - Before=2018-01-20T06:06:06+08:00[Asia/Shanghai]

就表示在这个时间之前可以进行路由，在这时间之后停止路由，修改完之后重启项目再次访问地址http://localhost:8080，页面会报 404 没有找到地址。

除过在时间之前或者之后外，Gateway 还支持限制路由请求在某一个时间段范围内，可以使用 Between Route Predicate 来实现。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
       - id: after_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
         - Between=2018-01-20T06:06:06+08:00[Asia/Shanghai], 2019-01-20T06:06:06+08:00[Asia/Shanghai]

这样设置就意味着在这个时间段内可以匹配到此路由，超过这个时间段范围则不会进行匹配。通过时间匹配路由的功能很酷，可以用在限时抢购的一些场景中。

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通过 Cookie 匹配

Cookie Route Predicate 可以接收两个参数，一个是 Cookie name ,一个是正则表达式，路由规则会通过获取对应的 Cookie name 值和正则表达式去匹配，如果匹配上就会执行路由，如果没有匹配上则不执行。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
       - id: cookie_route
         uri: http://ityouknow.com
         predicates:
         - Cookie=ityouknow, kee.e

使用 curl 测试，命令行输入:

curl http://localhost:8080 --cookie "ityouknow=kee.e"

则会返回页面代码，如果去掉--cookie "ityouknow=kee.e"，后台汇报 404 错误。

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通过 Header 属性匹配

Header Route Predicate 和 Cookie Route Predicate 一样，也是接收 2 个参数，一个 header 中属性名称和一个正则表达式，这个属性值和正则表达式匹配则执行。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: header_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
        - Header=X-Request-Id, \d+

使用 curl 测试，命令行输入:

curl http://localhost:8080  -H "X-Request-Id:666666" 

则返回页面代码证明匹配成功。将参数-H "X-Request-Id:666666"改为-H "X-Request-Id:neo"再次执行时返回404证明没有匹配。

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通过 Host 匹配

Host Route Predicate 接收一组参数，一组匹配的域名列表，这个模板是一个 ant 分隔的模板，用.号作为分隔符。它通过参数中的主机地址作为匹配规则。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: host_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
        - Host=**.ityouknow.com

使用 curl 测试，命令行输入:

curl http://localhost:8080  -H "Host: www.ityouknow.com" 
curl http://localhost:8080  -H "Host: md.ityouknow.com" 

经测试以上两种 host 均可匹配到 host_route 路由，去掉 host 参数则会报 404 错误。

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Method通过请求方式匹配

可以通过是 POST、GET、PUT、DELETE 等不同的请求方式来进行路由。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: method_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
        - Method=GET

使用 curl 测试，命令行输入:

# curl 默认是以 GET 的方式去请求
curl http://localhost:8080

测试返回页面代码，证明匹配到路由，我们再以 POST 的方式请求测试。

# curl 默认是以 GET 的方式去请求
curl -X POST http://localhost:8080

返回 404 没有找到，证明没有匹配上路由。

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Path通过请求路径匹配

Path Route Predicate 接收一个匹配路径的参数来判断是否走路由。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: host_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
        - Path=/foo/{segment}

如果请求路径符合要求，则此路由将匹配，例如：/foo/1 或者 /foo/bar。

使用 curl 测试，命令行输入:

curl http://localhost:8080/foo/1
curl http://localhost:8080/foo/xx
curl http://localhost:8080/boo/xx

经过测试第一和第二条命令可以正常获取到页面返回值，最后一个命令报404，证明路由是通过指定路由来匹配。

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Query通过请求参数匹配

Query Route Predicate 支持传入两个参数，一个是属性名一个为属性值，属性值可以是正则表达式。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: query_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
        - Query=smile

这样配置，只要请求中包含 smile 属性的参数即可匹配路由。

使用 curl 测试，命令行输入:

curl localhost:8080?smile=x&id=2

经过测试发现只要请求汇总带有 smile 参数即会匹配路由，不带 smile 参数则不会匹配。

还可以将 Query 的值以键值对的方式进行配置，这样在请求过来时会对属性值和正则进行匹配，匹配上才会走路由。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: query_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
        - Query=keep, pu.

这样只要当请求中包含 keep 属性并且参数值是以 pu 开头的长度为三位的字符串才会进行匹配和路由。

使用 curl 测试，命令行输入:

curl localhost:8080?keep=pub

测试可以返回页面代码，将 keep 的属性值改为 pubx 再次访问就会报 404,证明路由需要匹配正则表达式才会进行路由。

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RemoteAddr通过请求 ip 地址进行匹配

Predicate 也支持通过设置某个 ip 区间号段的请求才会路由，RemoteAddr Route Predicate 接受 cidr 符号(IPv4 或 IPv6 )字符串的列表(最小大小为1)，例如 192.168.0.1/16 (其中 192.168.0.1 是 IP 地址，16 是子网掩码)。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: remoteaddr_route
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
        - RemoteAddr=192.168.1.1/24

可以将此地址设置为本机的 ip 地址进行测试。

curl localhost:8080

如果请求的远程地址是 192.168.1.10，则此路由将匹配。

Weight

WeightRoutePredicateFactory有两个参数：group 和 weight（一个int数值）。权重是按组计算的。

routes:  # 路由
  - id: weight_high #路由ID，没有固定要求，但是要保证唯一，建议配合服务名
    uri: https://blog.csdn.net/qq_14996421
    predicates: # 断言
      - Weight=groupName,8
  - id: weight_low #路由ID，没有固定要求，但是要保证唯一，建议配合服务名
    uri: https://juejin.cn/user/2700056290405815
    predicates: # 断言
      - Weight=groupName,2

直接访问http://localhost:9006/可以看到我们请求的地址成8/2比例交替显示， 80% 的流量转发到blog.csdn.net/qq_14996421，将约 20% 的流量转发到juejin.cn/user/270005…

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组合使用

上面为了演示各个 Predicate 的使用，我们是单个单个进行配置测试，其实可以将各种 Predicate 组合起来一起使用。

例如：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
       - id: host_foo_path_headers_to_httpbin
        uri: http://ityouknow.com
        predicates:
        - Host=**.foo.org
        - Path=/headers
        - Method=GET
        - Header=X-Request-Id, \d+
        - Query=foo, ba.
        - Query=baz
        - Cookie=chocolate, ch.p
        - After=2018-01-20T06:06:06+08:00[Asia/Shanghai]

各种 Predicates 同时存在于同一个路由时，请求必须同时满足所有的条件才被这个路由匹配。

一个请求满足多个路由的谓词条件时，请求只会被首个成功匹配的路由转发

自定义路由谓词工厂

路由谓词工厂的定义与路由过滤器的定义非常相似，我们只需要继承AbstractRoutePredicateFactory<Config>，并重写里面的方法apply方法即可。

现在我们已经知道Spring Cloud Gateway内置了一系列的路由谓词工厂，但如果这些内置的路由谓词工厂不能满足业务需求的话，我们可以自定义路由谓词工厂来实现特定的需求。例如有某个服务限制用户只允许在09:00 – 17:00这个时间段内才可以访问，内置的路由谓词工厂是无法满足这个需求的，所以此时我们就需要自定义能够实现该需求的路由谓词工厂。

首先定义一个配置类，用于承载时间段的配置参数：

@Data
public class TimeBetweenConfig {
    /**
     * 开始时间
     */
    private LocalTime start;

    /**
     * 结束时间
     */
    private LocalTime end;
}

然后定义一个路由谓词工厂，具体代码如下：

import com.zj.node.gateway.config.TimeBetweenConfig;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.AbstractRoutePredicateFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;

import java.time.LocalTime;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;

/**
 * 路由谓词工厂必须以RoutePredicateFactory结尾，
 * 这是Spring Cloud Gateway的约定
 *
 * @author 01
 * @date 2019-08-14
 **/
@Slf4j
@Component
public class TimeBetweenRoutePredicateFactory extends AbstractRoutePredicateFactory<TimeBetweenConfig> {

    public TimeBetweenRoutePredicateFactory() {
        super(TimeBetweenConfig.class);
    }

    /**
     * 实现谓词判断的方法
     */
    @Override
    public Predicate<ServerWebExchange> apply(TimeBetweenConfig config) {
        return exchange -> {
            LocalTime start = config.getStart();
            LocalTime end = config.getEnd();
            
            // 判断当前时间是否为允许访问的时间段内
            LocalTime now = LocalTime.now();
            return now.isAfter(start) && now.isBefore(end);
        };
    }

    /**
     * 控制配置类（TimeBetweenConfig）属性和配置文件中配置项（TimeBetween）的映射关系
     */
    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        /*
         * 例如我们的配置项是：TimeBetween=上午9:00, 下午5:00
         * 那么按照顺序，start对应的是上午9:00；end对应的是下午5:00
         **/
        return Arrays.asList("start", "end");
    }
}

最后需要在配置文件中启用该路由谓词工厂，并且需要禁止gateway通过服务发现组件转发请求到其他的微服务，修改Gateway相关配置如下：

spring:
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          # 禁止gateway通过服务发现组件转发请求到其他的微服务
          enabled: false
      routes:
        - id: user-center
          # 目标URL，lb代表从注册中心获取服务
          uri: lb://user-center
          predicates:
            # 注意名称必须为路由谓词工厂类名的前缀，参数为允许访问的时间段
            - TimeBetween=上午9:00,下午5:00

可以看到这里主要是配置了我们自定义的路由谓词工厂类名的前缀以及允许访问的时间段，这个时间格式不是随便配置的，而是Spring Cloud Gateway的默认时间格式，相关源码如下：

org.springframework.format.support.DefaultFormattingConversionService#addDefaultFormatters

时间格式是可以注册的，关于时间格式注册的相关源码如下：

org.springframework.format.datetime.standard.DateTimeFormatterRegistrar#registerFormatters

另外，这里之所以要禁止gateway通过服务发现组件转发请求到其他的微服务，是因为开启该配置项的话会导致我们自定义的路由谓词工厂不生效。不生效也是有原因的，开启该配置项会令Gateway优先将请求按照该配置项进行转发，那么我们自定义的路由就不会生效。