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⭐⭐⭐ Spring Boot 项目实战	⭐⭐⭐ Spring Cloud 项目实战
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《Spring Boot 实现原理与源码解析 —— 精品合集》	《Java 面试题 + Java 学习指南》

摘要: 原创出处 https://mp.weixin.qq.com/s/jCQR1WkOsiOzozMAeIPk3g 「欧文雪」欢迎转载，保留摘要，谢谢！

• 引言
• 1. 准备知识
  • 1.1. Gateway 相关技术栈
  • 1.2. Gateway 工作机制
• 2. 基本组件介绍
  • 2.1. Route
  • 2.2. AsyncPredicate
  • 2.3. GatewayFilter
• 3. 构建 Route
  • 3.1. 外部化配置
  • 3.2. 编程方式
• 4. Route 构建的原理
  • 4.1. GatewayProperties
  • 4.2. RouteDefinition
  • 4.3. FilterDefinition
  • 4.4. PredicateDefinition
  • 4.5. RoutePredicateFactory
  • 4.6. GatewayFilterFactory
  • 这文章这么长（chou），您竟然能坚持看到这里，厉害了。
  • 4.7. Predicate 示例由浅入深
  • 4.8. RouteLocator
  • 4.9. RouteDefinitionRouteLocator
• 5. 小结
• 6. 附录

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引言

在当下学习和使用 spring cloud 技术栈的热潮中，网关已经成了不可或缺的内容。开发者在选择用来解决特定领域内问题的框架时，多了解几款相关同类产品可加大选择余地。除了 Netflix 的 zuul 之外，spring cloud gateway 可作为开发者的另一个选择。

Zuul 分 1.x 和 2.x 版本。Zuul 2.x 版本和 spring cloud gateway 都使用 Non-Blocking I/O 模型。

本文主要从源码上介绍 spring cloud gateway 的核心组件以及构建这些组件的原理。只有正确地构建相关组件，网关才能正常运行，在了解相关底层知识点后，在框架的使用上会更加得心应手。

1. 准备知识

1.1. Gateway 相关技术栈

开发者了解以下技术，学习 gateway 会更加容易。

① project reactor，遵循 Reactive Streams Specification，使用非阻塞编程模型。

② webflux，基于 spring 5.x 和 reactor-netty 构建，不依赖于 Servlet 容器，但是可以在支持 Servlet 3.1 Non-Blocking IO API 的容器上运行。

1.2. Gateway 工作机制

Spring cloud gateway 的工作机制大体如下：

① Gateway 接收客户端请求。

② 客户端请求与路由信息进行匹配，匹配成功的才能够被发往相应的下游服务。

③ 请求经过 Filter 过滤器链，执行 pre 处理逻辑，如修改请求头信息等。

④ 请求被转发至下游服务并返回响应。

⑤ 响应经过 Filter 过滤器链，执行 post 处理逻辑。

⑥ 向客户端响应应答。

Gateway 工作机制可参考下图（图片来自官方文档）：

这里提到了路由、匹配、过滤器等概念，下文将作详细介绍 ，这也是本文需要阐述的重点。

2. 基本组件介绍

2.1. Route

Route 是 gateway 中最基本的组件之一，表示一个具体的路由信息载体。

Route源代码：

public class Route implements Ordered {

    private final String id; // ①

    private final URI uri; // ②

    private final int order; // ③

    private final AsyncPredicate<ServerWebExchange> predicate; // ④

    private final List<GatewayFilter> gatewayFilters; // ⑤

Route 主要定义了如下几个部分：

① id，标识符，区别于其他 Route。

② destination uri，路由指向的目的地 uri，即客户端请求最终被转发的目的地。

③ order，用于多个 Route 之间的排序，数值越小排序越靠前，匹配优先级越高。

④ predicate，谓语，表示匹配该 Route 的前置条件，即满足相应的条件才会被路由到目的地 uri。

⑤ gateway filters，过滤器用于处理切面逻辑，如路由转发前修改请求头等。

2.2. AsyncPredicate

Predicate 即 Route 中所定义的部分，用于条件匹配，请参考 Java 8 提供的 Predicate 和 Function。

AsyncPredicate源代码：

public interface AsyncPredicate<T> extends Function<T, Publisher<Boolean>> {

    default AsyncPredicate<T> and(AsyncPredicate<? super T> other) { // ①
        Objects.requireNonNull(other, "other must not be null");
        return t -> Flux.zip(apply(t), other.apply(t))
                .map(tuple -> tuple.getT1() && tuple.getT2());
    }

    default AsyncPredicate<T> negate() { // ②
        return t -> Mono.from(apply(t)).map(b -> !b);
    }

    default AsyncPredicate<T> or(AsyncPredicate<? super T> other) { // ③
        Objects.requireNonNull(other, "other must not be null");
        return t -> Flux.zip(apply(t), other.apply(t))
                .map(tuple -> tuple.getT1() || tuple.getT2());
    }
}

AsyncPredicate 定义了 3 种逻辑操作方法：

① and ，与操作，即两个 Predicate 组成一个，需要同时满足。

② negate，取反操作，即对 Predicate 匹配结果取反。

③ or，或操作，即两个 Predicate 组成一个，只需满足其一。

2.3. GatewayFilter

很多框架都有 Filter 的设计，用于实现可扩展的切面逻辑。

GatewayFilter 源代码：

public interface GatewayFilter extends ShortcutConfigurable {

    String NAME_KEY = "name";
    String VALUE_KEY = "value";

    /**
     * Process the Web request and (optionally) delegate to the next
     * {@code WebFilter} through the given {@link GatewayFilterChain}.
     * @param exchange the current server exchange
     * @param chain provides a way to delegate to the next filter
     * @return {@code Mono<Void>} to indicate when request processing is complete
     */
    Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
}

Filter 最终是通过 filter chain 来形成链式调用的，每个 filter 处理完 pre filter 逻辑后委派给 filter chain，filter chain 再委派给下一下 filter。

GatewayFilterChain 源代码：

public interface GatewayFilterChain {

    /**
     * Delegate to the next {@code WebFilter} in the chain.
     * @param exchange the current server exchange
     * @return {@code Mono<Void>} to indicate when request handling is complete
     */
    Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange);

}

3. 构建 Route

如何构建 Route 组件？

Spring 提供了两种方式：外部化配置和编程的方式。

注 ：详细的使用说明请参考 spring cloud gateway 官方文档，这并不是本文的阐述重点。

3.1. 外部化配置

Spring boot 提供了强大的外部化配置功能，基本上每个 starter 模块都有提供相应的支持，开发者在应用程序中使用相应模块时可根据需要来进行调整。

3.1.1. Hello World

Spring cloud gateway 提供了一些开箱即用的 Predicate 和 Filter，它们通过工厂模式来生产。

下面这个例子由官方文档中的两个示例组合而成。

spring:
  cloud:
    gateway: # ①
      routes: # ②
      - id: cookie_route # ③
        uri: http://example.org # ④
        predicates: # ⑤
        - Cookie=chocolate, ch.p # ⑥
        filters: # ⑦
        - AddRequestHeader=X-Request-Foo, Bar # ⑧

详细说明：

① "spring.cloud.gateway" 为固定前缀。

② 定义路由信息列表，即可定义多个路由。

③ 声明了一个 id 为 "cookie_route" 的路由。

④ 定义了路由的目的地 uri，即请求转发的目的地。

⑤ 声明 predicates，即请求满足相应的条件才能匹配成功。

⑥ 定义了一个 Predicate，当名称为 chocolate 的 Cookie 的值匹配ch.p时 Predicate 才能够匹配，它由 CookieRoutePredicateFactory 来生产。

⑦ 声明 filters，即路由转发前后处理的过滤器。

⑧ 定义了一个 Filter，所有的请求转发至下游服务时会添加请求头 X-Request-Foo:Bar ，由AddRequestHeaderGatewayFilterFactory 来生产。

文字表达不够直观，附本示例对应的流程图：

3.2. 编程方式

开发者还可以通过编程的方式来定义 Route，编程的方式会更加灵活。

3.2.1. Hello world

通过 fluent API RouteLocatorBuilder 来构建 RouteLocator。

示例（根据官方文档改造）：

// static imports from GatewayFilters and RoutePredicates
@Bean
public RouteLocator customRouteLocator(RouteLocatorBuilder builder) { // ①
    return builder.routes() // ②
            .route(r -> r.host("**.abc.org").and().path("/image/png") // ③
                .filters(f ->
                        f.addResponseHeader("X-TestHeader", "foobar")) // ④
                .uri("http://httpbin.org:80") // ⑤
            )
            .build();
}

① RouteLocatorBuilder bean 在 spring-cloud-starter-gateway 模块自动装配类中已经声明，可直接使用。RouteLocator 封装了对 Route 获取的定义，可简单理解成工厂模式。

② RouteLocatorBuilder 可以构建多个路由信息。

③ 指定了 Predicates，这里包含两个：

1. 请求头Host需要匹配**.abc.org，通过 HostRoutePredicateFactory 产生。
2. 请求路径需要匹配/image/png，通过 PathRoutePredicateFactory 产生。

④ 指定了一个 Filter，下游服务响应后添加响应头X-TestHeader:foobar，通过AddResponseHeaderGatewayFilterFactory 产生。

⑤ 指定路由转发的目的地 uri。

如果说外部化配置完全是个黑盒，那么通过编程的方式使开发者向白盒靠近了一步。因为开发者需要使用 gateway 的 api，需要开发者对其有工作机制有所了解。

4. Route 构建的原理

外部化配置是如何工作的？

Spring boot 遵循规约大于配置的原则，starter 模块都有对应的以模块名称作前缀，以 "AutoConfiguration" 后缀的自动装配类。同样的还有以模块名前缀，以Properties后缀的配置类作为支持。

Gateway 模块自动装配类为 GatewayAutoConfiguration，对应的配置类为 GatewayProperties。

注：想了解外部化配置（application.yaml 等）如绑定到对应的配置类对象的请参阅 spring 相关源码，亦不是本文的阐述重点。

4.1. GatewayProperties

GatewayProperties 是 Spring cloud gateway 模块提供的外部化配置类。

源码：

@ConfigurationProperties("spring.cloud.gateway") // ①
@Validated
public class GatewayProperties {

    /**
     * List of Routes
     */
    @NotNull
    @Valid
    private List<RouteDefinition> routes = new ArrayList<>(); // ②

    /**
     * List of filter definitions that are applied to every route.
     */
    private List<FilterDefinition> defaultFilters = new ArrayList<>(); // ③
}

① 表明以 "spring.cloud.gateway" 前缀的 properties 会绑定 GatewayProperties。

② 用来对 Route 进行定义。

③ 用于定义默认的 Filter 列表，默认的 Filter 会应用到每一个 Route 上，gateway 处理时会将其与 Route 中指定的 Filter 进行合并后并逐个执行。

4.2. RouteDefinition

顾名思义，该组件用来对 Route 信息进行定义，最终会被 RouteLocator 解析成 Route。

源码：

public class RouteDefinition {
    @NotEmpty
    private String id = UUID.randomUUID().toString(); // ①

    @NotEmpty
    @Valid
    private List<PredicateDefinition> predicates = new ArrayList<>();  // ②

    @Valid
    private List<FilterDefinition> filters = new ArrayList<>();  // ③

    @NotNull
    private URI uri;  // ④

    private int order = 0; // ⑤
}

① 定义 Route 的 id，默认使用 UUID。

② 定义 Predicate。

③ 定义 Filter。

④ 定义目的地 URI。

⑤ 定义 Route 的序号。

可见，RouteDefinition 中所定义的属性与 Route 本身是一一对应的。

4.3. FilterDefinition

同样遵循组件名前缀 + Definition 后缀的命名规范，用于定义 Filter。

源码：

public class FilterDefinition {
    @NotNull
    private String name; // ①
    private Map<String, String> args = new LinkedHashMap<>(); // ②

① 定义了 Filter 的名称，符合特定的命名规范，为对应的工厂名前缀。

② 一个键值对参数用于构造 Filter 对象。

4.3.1. 外部配置到 FilterDefinition 对象绑定

以 AddRequestHeader GatewayFilter Factory 为例:

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: add_request_header_route
        uri: http://example.org
        filters:
        - AddRequestHeader=X-Request-Foo, Bar # ①

① 这一行配置被 spring 解析后会绑定到一个 FilterDefinition 对象。

AddRequestHeader ，对应 FilterDefinition 中的 name 属性。AddRequestHeader为AddRequestHeaderGatewayFilterFactory 的类名前缀。

X-Request-Foo, Bar ，会被解析成 FilterDefinition 中的 Map 类型属性 args。此处会被解析成两组键值对，以英文逗号将=后面的字符串分隔成数组，key是固定字符串 _genkey_ + 数组元素下标，value为数组元素自身。

相关源码：

// FilterDefinition 构造函数
public FilterDefinition(String text) {
    int eqIdx = text.indexOf("=");
    if (eqIdx <= 0) {
        setName(text);
        return;
    }
    setName(text.substring(0, eqIdx));
    String[] args = tokenizeToStringArray(text.substring(eqIdx+1), ",");
    for (int i=0; i < args.length; i++) {
        this.args.put(NameUtils.generateName(i), args[i]); // ①
    }
}

// ① 使用到的工具类 NameUtils 源码
public class NameUtils {
    public static final String GENERATED_NAME_PREFIX = "_genkey_";
    public static String generateName(int i) {
        return GENERATED_NAME_PREFIX + i;
    }
}

4.4. PredicateDefinition

同样遵循组件名前缀 + Definition 后缀的命名规范，用于定义 Predicate。

源码：

public class PredicateDefinition {
    @NotNull
    private String name; // ①
    private Map<String, String> args = new LinkedHashMap<>(); // ②

① 定义了 Predicate 的名称，它们要符固定的命名规范，为对应的工厂名称。

② 一个 Map 类型的参数，构造 Predicate 使用到的键值对参数。

外部化配置绑定到 PredicateDefinition 源码逻辑与 FilterDefinition 类似，不再赘述。

4.5. RoutePredicateFactory

RoutePredicateFactory 是所有 predicate factory 的顶级接口，职责就是生产 Predicate。

创建一个用于配置用途的对象（config），以其作为参数应用到 apply方法上来生产一个 Predicate 对象，再将 Predicate 对象包装成 AsyncPredicate。

源码：

import static org.springframework.cloud.gateway.support.ServerWebExchangeUtils.toAsyncPredicate;

@FunctionalInterface // ①
public interface RoutePredicateFactory<C> extends ShortcutConfigurable,
    Configurable<C> { // ④

    Predicate<ServerWebExchange> apply(C config); // ②

    default AsyncPredicate<ServerWebExchange> applyAsync(C config) { // ③
        return toAsyncPredicate(apply(config));
    }
}
// RoutePredicateFactory 扩展了 Configurable
public interface Configurable<C> {
    Class<C> getConfigClass();  // ⑤
    C newConfig(); // ⑥
}

**注：**为保持排版简洁，方便阅读，只贴出了源码中最重要的部分，略去了部分内容。

① 声明它是一个函数接口。

② 核心方法，即函数接口的唯一抽象方法，用于生产 Predicate，接收一个范型参数 config。

③ 对参数 config 应用工厂方法，并将返回结果 Predicate 包装成 AsyncPredicate。包装成 AsyncPredicate 是为了使用非阻塞模型。

④ 扩展了 Configurable 接口，从命名上可以推断 Predicate 工厂是支持配置的。

⑤ 获取配置类的类型，支持范型，具体的 config 类型由子类指定。

⑥ 创建一个 config 实例，由具体的实现类来完成。

4.6. GatewayFilterFactory

GatewayFilterFactory 职责就是生产 GatewayFilter。

源码：

@FunctionalInterface
public interface GatewayFilterFactory<C> extends ShortcutConfigurable,
    Configurable<C> { // ①
    String NAME_KEY = "name";
    String VALUE_KEY = "value";

    GatewayFilter apply(C config); // ②
}

① 同样继承了 ShortcutConfigurable 和 Configurable 接口，支持配置。

② 核心方法，用于生产 GatewayFilter，接收一个范型参数 config 。

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这文章这么长（chou），您竟然能坚持看到这里，厉害了。

前面花了大量篇幅介绍 gateway 基础组件的定义，内容十分乏味，接下来以一个例子来逐步剖析外部化配置究竟是如何被转换成 Route 对象本身的。

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4.7. Predicate 示例由浅入深

结合 Predicate 示例（来自官方文档）来说明，以 After Route Predicate Factory 为例：

它匹配当前日期时间之后产生的请求，仅需要提供一个时间参数。

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: after_route
        uri: http://example.org
        predicates:
        - After=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver] # ①

仅匹配发生在 2017-01-20 17:42 北美山区时区 (Denver) 之后的请求。

① 结合上文内容，可得知这一行配置会被绑定至 PredicateDefinition 对象，将其可视化：

// 可将下面内容想象成 PredicateDefinition 对象 toString() 方法返回结果
PredicateDefinition {
    name='After',
    args={_genkey_0=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]}
}

AfterRoutePredicateFactory 源码：

public class AfterRoutePredicateFactory extends AbstractRoutePredicateFactory<AfterRoutePredicateFactory.Config> { // ①
    public static final String DATETIME_KEY = "datetime";

    public AfterRoutePredicateFactory() {
        super(Config.class);
    }

    @Override
    public List<String> shortcutFieldOrder() {
        return Collections.singletonList(DATETIME_KEY);
    }

    @Override
    public Predicate<ServerWebExchange> apply(Config config) {  // ②
        ZonedDateTime datetime = getZonedDateTime(config.getDatetime());
        return exchange -> {
            final ZonedDateTime now = ZonedDateTime.now();
            return now.isAfter(datetime);
        };
    }

    public static class Config { // ③
        private String datetime;
        public String getDatetime() {
            return datetime;
        }
        public void setDatetime(String datetime) {
            this.datetime = datetime;
        }
    }
}

① 声明了范型，即使用到的配置类为 AfterRoutePredicateFactory 中定义的内部类 Config。

② 生产 Predicate 对象，逻辑是判断当前时间（执行时）是否在 Config 中指定的 datetime之后。

③ 该配置类只包含一个datetime时间字符串属性。

疑问：PredicateDefinition 对象又是如何转换成 AfterRoutePredicateFactory.Config 对象的？

至此，还是没有说明是如何转换的，这要涉及 RouteLocator 组件。

4.8. RouteLocator

从名称上来推断是 Route 的定位器或者说探测器，是用来获取 Route 信息的。

源码：

public interface RouteLocator {
    Flux<Route> getRoutes(); // ①
}

① 源码传达的含义十分简单，获取 Route。

外部化配置定义 Route 使用的是 RouteDefinition 组件。同样的也有配套的 RouteDefinitionLocator 组件。

源码：

public interface RouteDefinitionLocator {
    Flux<RouteDefinition> getRouteDefinitions(); // ①
}

① 源码也很简单，其职责是获取 RouteDefinition。

4.9. RouteDefinitionRouteLocator

RouteLocator 最主要的实现类，用于将 RouteDefinition 转换成 Route。

4.9.1. 构造函数

构造函数源码：

public class RouteDefinitionRouteLocator implements RouteLocator, BeanFactoryAware, ApplicationEventPublisherAware {
    private final RouteDefinitionLocator routeDefinitionLocator;
    private final Map<String, RoutePredicateFactory> predicates = new LinkedHashMap<>();
    private final Map<String, GatewayFilterFactory> gatewayFilterFactories = new HashMap<>(); private final GatewayProperties gatewayProperties;
    private final SpelExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
    private BeanFactory beanFactory;
    private ApplicationEventPublisher publisher;

    public RouteDefinitionRouteLocator(RouteDefinitionLocator routeDefinitionLocator,// ①
        List<RoutePredicateFactory> predicates, // ②
        List<GatewayFilterFactory> gatewayFilterFactories, // ③
        GatewayProperties gatewayProperties) { // ④
        this.routeDefinitionLocator = routeDefinitionLocator;
        initFactories(predicates);
        gatewayFilterFactories.forEach(factory -> this.gatewayFilterFactories.put(factory.name(), factory));
        this.gatewayProperties = gatewayProperties;
}

构造函数依赖 4 个对象，分别是：

① RouteDefinition Locator，一个 RouteDefinitionLocator 对象。

② predicates factories，Predicate 工厂列表，会被映射成 key 为 name, value 为 factory 的 Map。可以猜想出 gateway 是如何根据 PredicateDefinition 中定义的 name 来匹配到相对应的 factory 了。

③ filter factories，Gateway Filter 工厂列表，同样会被映射成 key 为 name, value 为 factory 的 Map。

④ gateway properties，外部化配置类。

疑问：该类依赖 GatewayProperties 对象，后者已经携带了 List 结构的 RouteDefinition，那为什么还要依赖 RouteDefinitionLocator 来提供 RouteDefinition？

1. 这里并不会直接使用到 GatewayProperties 类中的 RouteDefinition，仅是用到其定义的 default filters，这会应用到每一个 Route 上。
2. 最终传入的 RouteDefinitionLocator 实现上是 CompositeRouteDefinitionLocator 的实例，它组合了 GatewayProperties 中所定义的 routes。

自动装配类 GatewayAutoConfiguration 中的定义：

@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public PropertiesRouteDefinitionLocator propertiesRouteDefinitionLocator(
    GatewayProperties properties) {
    return new PropertiesRouteDefinitionLocator(properties); // ①
}

@Bean
@Primary // ③
public RouteDefinitionLocator routeDefinitionLocator(List<RouteDefinitionLocator> routeDefinitionLocators) { // ②
    return new CompositeRouteDefinitionLocator(
        Flux.fromIterable(routeDefinitionLocators));
}

① RouteDefinitionLocator 的实现类，RouteDefinition 信息来自 GatewayProperties。

② 声明 beanrouteDefinitionLocator，使用 CompositeRouteDefinitionLocator 实现，它组合了多个 RouteDefinitionLocator 实例。这给用户（开发者）提供了可扩展的余地，用户可以根据需要扩展自己的 RouteDefinitionLocator，比如 RouteDefinition 可源自数据库。

4.9.2. 核心方法

getRoutes 源码：

// 实现 RouteLocator 的 getRoutes() 方法
@Override
public Flux<Route> getRoutes() {
    return this.routeDefinitionLocator.getRouteDefinitions()
        .map(this::convertToRoute) // ①
        .map(route -> {
            if (logger.isDebugEnabled()) {
                logger.debug("RouteDefinition matched: " + route.getId());
            }
            return route;
        });
}
// ① 所调用的方法
private Route convertToRoute(RouteDefinition routeDefinition) {
    AsyncPredicate<ServerWebExchange> predicate = combinePredicates(routeDefinition);// ②
    List<GatewayFilter> gatewayFilters = getFilters(routeDefinition); // ③

    return Route.async(routeDefinition) // ④
        .asyncPredicate(predicate)
        .replaceFilters(gatewayFilters)
        .build();
}

① 调用 convertToRoute 方法将 RouteDefinition 转换成 Route。

② 将 PredicateDefinition 转换成 AsyncPredicate。

③ 将 FilterDefinition 转换成 GatewayFilter。

④ 根据 ② 和 ③ 两步骤定义的变量生成 Route 对象。

4.9.3. PredicateDefinition 转换成 AsyncPredicate

private AsyncPredicate<ServerWebExchange> combinePredicates(
    RouteDefinition  routeDefinition) {
    List<PredicateDefinition> predicates = routeDefinition.getPredicates();
    AsyncPredicate<ServerWebExchange> predicate =
        lookup(routeDefinition, predicates.get(0)); // ①
    for (PredicateDefinition andPredicate : predicates.subList(1, predicates.size())) {
        AsyncPredicate<ServerWebExchange> found = lookup(routeDefinition,
                                                         andPredicate); // ②
        predicate = predicate.and(found); // ③
    }

    return predicate;
}

① 调用 lookup 方法，将列表中第一个 PredicateDefinition 转换成 AsyncPredicate。

② 循环调用，将列表中每一个 PredicateDefinition 都转换成 AsyncPredicate。

③ 应用and操作，将所有的 AsyncPredicate 组合成一个 AsyncPredicate 对象。

具体的转换逻辑：

private AsyncPredicate<ServerWebExchange> lookup(
    RouteDefinition route, PredicateDefinition predicate) {
    RoutePredicateFactory<Object> factory = this.predicates.get(predicate.getName());// ①
    if (factory == null) {
        throw new IllegalArgumentException("Unable to find RoutePredicateFactory with name             " + predicate.getName());
    }
    Map<String, String> args = predicate.getArgs();// ②
    if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("RouteDefinition " + route.getId() + " applying "
                     + args + " to " + predicate.getName());
    }

    Map<String, Object> properties = factory.shortcutType().normalize(
        args, factory, this.parser, this.beanFactory);// ③
    Object config = factory.newConfig();// ④
    ConfigurationUtils.bind(config, properties,
                            factory.shortcutFieldPrefix(), predicate.getName(),                                     validator); // ⑤
    if (this.publisher != null) {
        this.publisher.publishEvent(
            new PredicateArgsEvent(this, route.getId(), properties));
    }
    return factory.applyAsync(config); // ⑥
}

① 根据 predicate 名称获取对应的 predicate factory。

② 获取 PredicateDefinition 中的 Map 类型参数，key 是固定字符串_genkey_ + 数字拼接而成。

③ 对第 ② 步获得的参数作进一步转换，key为 config 类（工厂类中通过范型指定）的属性名称。

④ 调用 factory 的 newConfig 方法创建一个 config 类对象。

⑤ 将第 ③ 步中产生的参数绑定到 config 对象上。

⑥ 将 cofing 作参数代入，调用 factory 的 applyAsync 方法创建 AsyncPredicate 对象。

4.9.4. FilterDefinition 转换成 GatewayFilter

private List<GatewayFilter> getFilters(RouteDefinition routeDefinition) {
    List<GatewayFilter> filters = new ArrayList<>();
    if (!this.gatewayProperties.getDefaultFilters().isEmpty()) { // ①
        filters.addAll(loadGatewayFilters("defaultFilters",
                                          this.gatewayProperties.getDefaultFilters()));
    }
    if (!routeDefinition.getFilters().isEmpty()) { // ②
        filters.addAll(loadGatewayFilters(
            routeDefinition.getId(), routeDefinition.getFilters()));
    }
    AnnotationAwareOrderComparator.sort(filters); // ③
    return filters;
}

① 处理 GatewayProperties 中定义的默认的 FilterDefinition，转换成 GatewayFilter。

② 将 RouteDefinition 中定义的 FilterDefinition 转换成 GatewayFilter。

③ 对 GatewayFilter 进行排序，排序的详细逻辑请查阅 spring 中的 Ordered 接口。

具体的转换逻辑与 predicate 的转换逻辑非常相似，源码就不贴了，简单概括：

根据名称获取对应的 filter factory，生成 config 对象，绑定属性，调用工厂方法产生 GatewayFilter 对象。

至此，外部化配置是如转换成 Route 对象本身的已介绍完毕。

5. 小结

本文主要介绍了 spring cloud gateway 核心组件的定义以及如何构建这些组件和相应的构建原理。

主要涉及以下概念：

• Route

  路由信息，包含 destination uri、predicate 和 filter。

• AsyncPredicate

  匹配相应的 Predicate 才能被路由。

• GatewayFilter

  请求转发至下游服务前后的业务逻辑链。

• GatewayProperties

  外部化配置类，配置路由信息。

• RoutePredicateFactory

  Predicate 工厂，用于生产 Predicate。

• GatewayFilterFactory

  GatewayFilter 工厂，用于生产 GatewayFilter。

• RouteDefinitionRouteLocator

  RouteLocator 接口核心实现类，用于将 RouteDefinition 转换成 Route。

6. 附录

贴一张根据 GatewayAutoConfiguration 自动装配类整理的类图。

注：图中部分概念在文中并未提及，涉及到 gateway 工作流程的原理和 webflux 的内容，需要另开新篇再述。