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理解Spring Cloud Gateway Filters的執行順序

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摘要:在代碼中顯示得提供了負責進來的請求負責出去的響應負責請求到,串起和。但是隨著對的深入了解,發現了關于的執行順序存在一些坑,如果不了解清楚會容易出錯。否則,它的則是從開始,按照中定義的順序依次排序。我整理了一下自帶的執行順序可以看到既是也是。

本文基于Spring Cloud Gateway 2.1.1.RELEASE。

在講SCG的Filter的排序問題之前得先比較一下Spring Cloud Gateway在對待Filter的方面與Zuul2有著哪些不同。

Filter的Scope

SCG采用的是Global Filter和Route Filter相結合的方式

Zuul2則都是Global Filter

SCG所謂Route Filter就是像下面這樣的:

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: tomcat_route
          uri: http://tomcat:8080
          predicates:
            - Path=/tomcat/docs
          filters:
            - StripPrefix=1
            - RemoveRequestHeader=X-Request-Foo

上面的StripPrefixRemoveRequestHeader就是Route Filter,而SCG的Global Filter則是隱式的,無需顯式配置,它們會在請求過來的時候被SCG調用。

也就是說你可以配置不同的Route,然后為每個Route配置不同的Route Filter,這一切都是在配置階段就決定下來的。

而Zuul2則都是Global Filter,因此你得運行時在每個Filter內部自己決定是否要干活,除此之外,發送到Origin(被代理的服務)的url也得你自己設置,下面是一個例子(來自Zuul2 Sample):

public class Routes extends HttpInboundSyncFilter {
  @Override
  public boolean shouldFilter(HttpRequestMessage httpRequestMessage) {
    // ...
    return true;
  }
  @Override
  public HttpRequestMessage apply(HttpRequestMessage request) {
    // ...
    // Route healthchecks to the healthcheck endpoint.;
    context.setEndpoint(ZuulEndPointRunner.PROXY_ENDPOINT_FILTER_NAME);
    context.setRouteVIP("tomcat");

    return request;
  }
}
Filter的角色

在SCG概念中只有一種Filter(撇開Global和Route的區別),它用代碼來區分Pre Filter、Post Filter。在文檔中還提到了Routing Filter,其實也是Pre Filter。

Zuul2在代碼中顯示得提供了InboundFilter(負責進來的請求)、OutboundFilter(負責出去的響應)、ProxyEndpoint(負責請求到Origin,串起Inbound和Outbound)。

下面是SCG的Pre Filter(裁剪自官方例子12.2 Writing Custom GatewayFilter Factories):

public class PreGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory {
    @Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        return (exchange, chain) -> {
            // business logic
            return chain.filter();
        };
    }
}

Post Filter的例子:

public class PostGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory {
    @Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        return (exchange, chain) -> {
            return chain.filter(exchange).then(/* business logic */);
        };
    }
}

在Zuul2里,你則得分別實現HttpInboundSyncFilterHttpOutboundSyncFilterProxyEndpoint不需要你自己實現。

SCG Filter的問題

SCG的優點很明顯,它做了Zuul2不做的事情:

替你決定進來的請求轉發到哪個Origin。在Zuul2里這個交給你自己來實現。

在配置上就決定了這個Route會應用哪些Filter。在Zuul2里這個交給你自己來判斷。

但是隨著對SCG的深入了解,發現了關于Filter的執行順序存在一些坑,如果不了解清楚會容易出錯。

Filter的排序

前面講了,SCG在執行過程中Global Filter和Route Filter是一起執行的,那么它們的order是怎樣的?

先來看看Global Filter,你可以訪問/actuator/gateway/globalfilters(見文檔)得到Global Filter的排序:

那么如果你寫了一個自定義 Global Filter,那么它的order是什么呢?這個要看情況:

如果你的自定義Global Filter實現了Ordered接口或者寫了@Order注解,那么它的order就是它自己設定的值

否則,它就沒有order

關于這點可以看FilteringWebHandler.java的源代碼。

再來看看Route Filter,這也分兩種情況:

如果RouteFilter實現了Ordered接口或者寫了@Order注解,那么它的order就是它自己設定的值。

否則,它的order則是從1開始,按照Route中定義的順序依次排序。

關于這點可以看RouteDefinitionRouteLocator.java的源代碼。

最后SCG把它們兩個結合起來,做一個排序,對于沒有order的Filter,它的order則默認為Ordered.LOWEST_PRECEDENCE。關于這點可以看FilteringWebHandler.java的源代碼。

用一張圖做總結:

Filter的執行順序

先看SCG文檔3. How It Works中的這張圖:

這張圖大概告訴你了SCG的調用過程,可以看到經過了一堆Filters,但是并沒有告訴你Filter的執行順序。然后在SCG的6.1 Combined Global Filter and GatewayFilter Ordering提到了:

As Spring Cloud Gateway distinguishes between "pre" and "post" phases for filter logic execution (see: How It Works), the filter with the highest precedence will be the first in the "pre"-phase and the last in the "post"-phase.

也就是說意思如果這個Filter是Pre Filter,那么執行順序和排序順序相同,如果這個Filter是Post Filter則執行順序和排序順序相反。我整理了一下SCG自帶GlobalFilter的執行順序:

可以看到GatewayMetricsFilter既是Pre Filter也是Post Filter。

總結

執行某個Route的時候,SCG會將Global Filter和Route Filter結合起來并排序:

沒有給order的Global Filter則保持order為null去排序

沒有給order的Route Filter的order則從1開始,根據Route中定義的順序給值

排序邏輯見AnnotationAwareOrderComparator

對于Pre Filter,執行順序同排序順序

對于Post Filter,執行順序與排序順序相反

如果你要自定義Global Filter,那么一般來說:

自定義的Global Pre Filter要在Routing Filter之前執行

自定義的Global Post Filter要在Routing Filter之后執行或者NettyWriteResponseFilter之后執行

如果你要自定義Route Filter,那么一般來說:

自定義Route Pre Filter要在ForwardPathFilterRouteToRequestUrlFilter之間,而且不需要實現Ordered接口或添加@Order注解

自定義的Route Post Filter比較少見,放在Routing Filter或者NettyWriteResponseFilter之后執行

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