【SpringCloud学习笔记（一）】

SpringCloud学习笔记（一）

一、认识SpringCloud
- 1.1 简介
- 1.2 服务与拆分与远程调用
- 1.3 微服务的远程调用
二、微服务的几大组件
- 2.1 EureKa注册中心
- - 2.1.1 Eureka介绍：
  - 2.1.2 Eureka实践：
- 2.2 Ribbon负载均衡
- - 2.2.1 负载均衡流程
  - 2.2.2 负载均衡策略
  - 2.2.3 饥饿加载
- 3.Nacos注册中心
- - 认识Nacos
  - 安装Nacos
  - Nacos快速入门
  - - 服务注册到Nacos
  - nacos服务分级存储模型
  - nacos服务实例的权重设置
  - nacos环境隔离
  - Nacos配置管理
  - - 统一配置管理
    - 获取配置
    - 配置自动刷新
    - 多环境配置共享
    - nacos集群搭建
- Nacos和ErueKa注册中心的比较
- 4 Feign远程调用
- - 快速入门
  - 自定义Feign配置
  - Feign性能优化
  - - 日志优化
    - 连接池配置
  - Feign最佳实践
  - - 实践
- 5 Gateway统一网关
- - 搭建网关服务
  - 路由断言工厂Route Predicate Factory
  - 路由过滤器 GatewayFilter
  - 全局过滤器 GlobalFilter
  - 过滤器执行顺序
  - 跨域问题处理
- 5 Sentinel

一、认识SpringCloud

1.1 简介

SpringCloud是一个微服务框架，集成阞各种微服务功能组件，并基于SpringBoot实现了几大组件的自动装配，从而提供了良好的开箱即用。
在这里插入图片描述

1.2 服务与拆分与远程调用

从之前的单体项目，根据功能和业务拆分成过个多个微服务。
服务拆分要注意几个事项

 1.不同微服务，不可重复开发相同业务
 2.微服务数据独立，不要访问其他微服务的数据库
 3.微服务可以将自己的业务暴露为接口，供其他微服务调用

1.3 微服务的远程调用

服务调用关系：

服务提供者：暴露接口给其他微服务调用
服务消费者：调用其他微服务提供的接口
提供者与消费者的角色是相对的，提供者可以是消费者，消费者也可以是提供者

二、微服务的几大组件

2.1 EureKa注册中心

2.1.1 Eureka介绍：

EureKa的作用

在这里插入图片描述

1.记录微服务的信息，并提供给eureka客户端（微服务）要拉取的提供者信息。
2.结合负载均衡，给消费者提供一个合适的服务者
3.感知服务者的状态，检查监控状态

EureKa角色关系

在这里插入图片描述

在EureKa架构中，微服务角色有两类：

EureKaServer:服务端，注册中心
- 记录服务信息
- 心跳监控
EureKaClient:客户端
- Provider:服务提供者，例如user-service（一个微服务）
  - 注册自己的信息到EureKaServer
  - 每隔30秒向EureKaServer发送心跳
- consumer：服务消费者，例如order-service（一个微服务）
  - 根据服务名称从EureKaServer拉取服务列表
  - 基于服务列表做负载均衡，选中一个微服务后发起远程调用

2.1.2 Eureka实践：

一、搭建EureKaServer

1.创建独立的EureKaServer项目，引入spring-cloud-start-netflix-eureka-server依赖
在这里插入图片描述
2.编写启动类，添加@EnableEureKaServer注解

3.添加application.yml文件，编写配置：
在这里插入图片描述

二、服务注册
步骤如下：
1.在user-service项目中引入spring-cloud-start-netflix-eureka-client的依赖
在这里插入图片描述

2.在application.yml文件，编写配置
在这里插入图片描述

三、服务发现（拉取）

服务器拉取是基于服务器名称获取服务器列表
然后在对服务器列表做负载均衡

步骤：
1.修改OrderService的代码，修改访问路径，用服务名代替ip、端口
在这里插入图片描述
2.在order-server项目的启动类OrderApplication中的RestTemplate添加负载均衡注解@LoadBalanced

在这里插入图片描述

2.2 Ribbon负载均衡

对于之前的配置，我们只做了EureKa的服务器注册和客户端注册，之后就自动进行了拉取和负载均衡等操作，那么这一些列动作是谁完成的呢？是怎么完成呢？流程是什么呢？接下来我们一起了解SpringCloud核心组件之一Ribbon

2.2.1 负载均衡流程

1.当微服务发起请求时，会被LoadBalancerInterceptor负载均衡拦截器拦截，并获取请求名称

2.把获取到的请求名称交给RibbonLoadBanlancerClient,接着这个RibbonLoadBanlancerClient会把获取的url中的服务ID交给DynamicServerListLoadBalancer

3.EureKa从DynamicServerListLoadBalancer中拉取userservice,然后得到多个服务。

4.DynamicServerListLoadBalancer会使用IRule做负载均衡（轮询），选择一个服务器返回给LoadBalancerInterceptor

5.接着 RibbonLoadBanlancerClient 修改url,发起向服务器请求

在这里插入图片描述

2.2.2 负载均衡策略

Ribbon的负载均衡规则是是一个叫IRule的接口来定义的,每一个子接口都是有着不同的规则
在这里插入图片描述

负载均衡常见策略

内置负载均衡规则类	规则描述
RoundRobbinRule	简单轮询列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则
AvailableilityFilteringRule	对一下两种服务器进行忽略： (1)在默认情况下，这台服务器如果3次连接失败，这台服务器就会被设置“短路”状态。短路状态将持续30秒，如果再次连接失败，短路的持续时间会几何级的增加 (2)并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高，配置AvailablityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上线。可以由客户端的..ActiveConnetctionsLimit属性进行配置
WeightedResponseTimeRule	为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长，这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器，这个权重会印象服务器的选择
ZoneAviodanceRule	以区域（Zone）可用的服务器为基础的选择，使用Zone对服务器进行分类，这个Zone可以理解为一个机房，一个机架等。而后再对Zone内多个服务做轮询
BestAvailableRule	忽略哪些短路的服务器，并进选择并发数较低的服务器
RandomRule	随机选择一个可用的服务器
RetryRule	重试机制的选择逻辑

调整负载均衡策略

通过定义IRule实现可以修改负载均衡规则，有两种：
（1）代码方式：在order-servce中的OrderApplication类中，定义一个新的IRule
这种是针对于全体的。即order-servce访问任何服务都是随机的
在这里插入图片描述
上面这个轮询机制就被修改成了随机选择了。

（2）配置文件方式：在order-service的application.yml文件中，添加新的配置也可以修改规则：
这种是针对一个的，指定哪一个微服务的访问方式

在这里插入图片描述

2.2.3 饥饿加载

Ribbon默认是采用的懒加载，即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient,请求时间会很长。
而饥饿加载则会在项目启动时创建，降低第一次访问时的耗时，通过下面配置开启饥饿加载：

在这里插入图片描述
总结：

3.Nacos注册中心

认识Nacos

Nacos是阿里巴巴的产品。现在是SpringCloud中的一个组件。相比Eureka功能更加丰富，在国内比较受欢迎

安装Nacos

(1) Windows安装

下载

在Nacos的GitHub页面，提供有下载链接，可以下载编译好的Nacos服务端或者源代码：

GitHub主页：https://github.com/alibaba/nacos

GitHub的Release下载页：https://github.com/alibaba/nacos/releases

如图：

在这里插入图片描述

解压

下载好后进行解压（在一个没有中文的目录下解压）

解压后的目录如下
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启动

单机启动

startup.cmd -m standalone

启动后如图
在这里插入图片描述

访问

点击链接，账号nacos 密码nacos
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Nacos快速入门

服务注册到Nacos

1.在cloud-demo父工程中添加spring-cloud-alibaba的管理依赖：

      <dependency>
                <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
                <version>2.2.5.RELEASE</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>

2.注释掉order-service和user-service中原有的eureka依赖

3.添加nacos的客户端依赖

 <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>

4.修改user-service&order-service的application.yml文件，注释eurka地址，添加nacos地址：

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5.启动（nacos服务器和微服务）并测试
在这里插入图片描述

nacos服务分级存储模型

可以理解为将不同的实例（微服务）化分为一个区域（集群）

服务跨集群调用问题

服务调用尽可能选择本地集群的服务，跨集群调用延迟较高
本地集群不可访问时，再去访问其他集群

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服务集群属性
1.修改application.yml，设置集群为HZ，添加如下内容

在这里插入图片描述
2.然后在order-service中设置负载均衡的IRule为NacosRule,这个规则优先会寻找与自己同集群的服务：

在这里插入图片描述

NacosRule 一般会优先访问本地集群服务

然后在nacos中看到：
在这里插入图片描述

总结：

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nacos服务实例的权重设置

**实例的权重越大，就越会被优先访问到**

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修改权重：

总结：

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nacos环境隔离

1.namespace

Nacos中服务存储和数据存储的最外层都是一个名为namespace的东西，用来做最外层隔离

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1.nacos的命名空间可以在nacos控制台上面进行设置和修改

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2.修改order-service的application.yml,添加namespace：

在这里插入图片描述

3.回到nacos控制中心，我们可以看到orderservice的命名空间已经变化了

在这里插入图片描述

总结：
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Nacos配置管理

统一配置管理

在一些大型的项目，一个项目可能有很多微服务，如果我们需要修改配置微服务的话，可能需要逐个修改，并再重启。可想而知，这样的操作是繁琐的，不利于生产的。

那么接下来我们可以进行统一配置

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步骤：

1.找到配置管理，点击配置列表点击加号，填写相应的信息
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

获取配置

读取配置流程
在这里插入图片描述
实操：

1.引入nacos的配置管理客户端依赖

      <!--nacos的配置管理依赖-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>

2.在userservice中的resource目录添加一个bootstrap.yml文件，这个文件是一个引导文件，优先级高于application.yml:

spring:
  application:
    name: userservice
  profiles:
    active: dev # 环境
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos地址
      discovery:
        cluster-name: HZ
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名

总结：

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配置自动刷新

Nacos中的配置文件变更后，微服务无需重启就可以感知。不需要通过下面两种配置实现：

方式一：在@Value注入的变量所在类添加注解@RefreshScope
方式二，使用@ConfigurationProperties注解

总结：

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多环境配置共享

配置的优先级

远程>本地
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总结：

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nacos集群搭建

搭建集群的基本步骤：

搭建数据库，初始化数据库表结构(单点)
下载nacos安装包
配置nacos
启动nacos集群
nginx反向代理

1.搭建数据库
这里由于是个人电脑，所以就不搭建MySQL集群了
SQL，nacos有提供，可以直接使用nacos提供的SQL

下图是数据库
在这里插入图片描述

2.下载nacos安装包，略

3.配置nacos
进入nacos的conf目录，修改配置文件cluster.conf.example，重命名为cluster.conf：
在这里插入图片描述

然后添加内容：

127.0.0.1:8846
127.0.0.1.8847
127.0.0.1.8848

然后修改application.properties文件，添加数据库配置

spring.datasource.platform=mysql

db.num=1

db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.user.0=root
db.password.0=xxxxxx

修改每个nacos端口

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4.启动nacos集群

分别启动三个并访问

在这里插入图片描述

5.Nginx反向代理

在Nginx服务器中配置如下信息

	#nacos集群
	upstream nacos-cluster {
    server 127.0.0.1:8846;
	server 127.0.0.1:8847;
	server 127.0.0.1:8848;
}

server {
    listen       90;
    server_name  localhost;

    location /nacos {
        proxy_pass http://nacos-cluster;
    }
}

接着修改服务中的之前的端口号，统一修改成90

  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:90 # nacos服务地址
      discovery:
        cluster-name: SH
        namespace: 4bcd9908-987a-4d32-aa39-b60f9b0c08ef # dev环境
        ephemeral: false # 是否是临时实例

然后启动Nginx，访问http://localhost:90/nacos

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Nacos和ErueKa注册中心的比较

nacos注册中心细节分析
在这里插入图片描述

在nacos中，有临时实例和非临时实例，对于这两个实例，nacos有不同的对待策略，对于临时实例，nacos会采用心跳检测来查看服务是否健康，对于非临时实例，nacos则会主动询问服务是否健康。同时，对于临时服务实例产生宕机超过一定时间，则会把该宕机的服务从服务列表中剔除，而非临时实例则不会

配置临时实例和非临时实例

在这里插入图片描述

  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos服务地址
      discovery:
        cluster-name: SH
        namespace: 4bcd9908-987a-4d32-aa39-b60f9b0c08ef # dev环境
        ephemeral: false # 是否是临时实例

总结：
在这里插入图片描述

4 Feign远程调用

以前我们通过RestTemplate调用远程服务，但是调用方式和写法不太优雅，维护性比较差
因此，我们使用Feign来进行远程调用

快速入门

1.引入依赖
在这里插入图片描述

2.在order-service的启动类添加注解开启Feign的功能

@MapperScan("cn.itcast.order.mapper")
@SpringBootApplication
@EnableFeignClients(clients = UserClient.class,defaultConfiguration = DefaultFeignConfiguration.class)
public class OrderApplication {

3.编写Feign客户端
在这里插入图片描述


@FeignClient(value = "userservice")
public interface UserClient {

    @GetMapping("/user/{id}")
    User findById(@PathVariable("id") Long id);
}

修改后的远程调用代码：

@GetMapping("{orderId}")
    public Order queryOrderByUserId(@PathVariable("orderId") Long orderId) {
        //1.查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
//        //2.利用RestTemplate发起http请求，查询用户
//        //2.1 url路径
//        String url = "http://localhost:8081/user/"+order.getUserId();
//        //2.2 发送http请求，实现远程调用：get请求
//        User user = restTemplate.getForObject(url, User.class);

        User user = userClient.findById(order.getUserId());

        //3.封装user信息
        order.setUser(user);
        //4.返回
        // 根据id查询订单并返回
        return order;
    }

Feign主要是基于SpringMVC的注解来声明远程调用的信息,比如：
服务名称：userservice
请求方式：GET
请求路径：/user/{id}
请求参数：Long id
返回值类型：User

总结：
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自定义Feign配置

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修改方式：

配置Feign日志有两种方式

方式一：配置文件

全局生效：
局部生效：

日志打印效果
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方式二：代码配置

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总结：
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Feign性能优化

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URLConnection：性能较差，每次连接都会造成大量资源浪费

性能优化的主要方向：
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日志优化

略

连接池配置

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总结：
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Feign最佳实践

方式一（继承）：给消费者的FeignClient和提供者的controller定义统一的父接口作为标准

在这里插入图片描述
不太可取，会造成紧耦合，且对SpringMVC不生效

方法二（抽取）：将FeignClient抽取为独立模块，并把接口有关的POJO、默认的Feign配置都放到这个模块中，提供给所有消费者使用

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总结：

实践

步骤：
1.创建一个module，命名为feign-api，然后引入feign的start依赖
2.将order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都复制到feign-api项目中
3.在order-service中引入feign-api的依赖
4.修改order-service中所有与上述三个组件有关的import部分，改成导入feign-api中的包

1.创建一个module，命名为feign-api，然后引入feign的start依赖
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导入依赖
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2.将order-service中编写的UserClient、User、DefaultFeignConfiguration都复制到feign-api项目中
在这里插入图片描述
3.在order-service中引入feign-api的依赖

4.修改order-service中所有与上述三个组件有关的import部分，改成导入feign-api中的包

import cn.itcast.feign.clients.UserClient;
import cn.itcast.feign.pojo.User;
import cn.itcast.order.mapper.OrderMapper;
import cn.itcast.order.pojo.Order;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

当定义的FeignClient不在SpringBootApplication的扫描包范围时，这些FeignClient无法使用。有两种方式解决：

方式一：指定FeignClient所在包

@EnableFeignClients(basePackages = "cn.itcast.feign.clients")

方式二：指定FeignClients字节码

@EnableFeignClients(clients={UserClient.class})

5 Gateway统一网关

网关功能

身份认证和权限校验
服务路由、负载均衡
请求限流

在这里插入图片描述
网关的技术实现

在springcloud中网关的实现包括两种：

-  gateway
- zuul

Zuul是基于Servlet的实现，属于阻塞式编程。而SpringCloudGateway者是基于Spring5中提供的WebFlux，属于响应式编程的实现，具备更好的性能

总结：
在这里插入图片描述

搭建网关服务

1.新建module。引入SpringCloudGateway的依赖和nacos的服务发现依赖

 <!--nacos服务注册发现依赖-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!--网关gateway依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>

2.编写路由配置以及nacos地址

server:
  port: 10010
logging:
  level:
    cn.itcast: debug
  pattern:
    dateformat: MM-dd HH:mm:ss:SSS
spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:90 # nacos地址
    gateway:
      routes:
        - id: user-service # 路由标示，必须唯一
          uri: lb://userservice # 路由的目标地址
          predicates: # 路由断言，判断请求是否符合规则
            - Path=/user/** # 路径断言，判断路径是否是以/user开头，如果是则符合
        - id: order-service
          uri: lb://orderservice
          predicates:
            - Path=/order/**
      default-filters:
        - AddRequestHeader=Truth,Itcast is freaking awesome!

通过统一网关访问
在这里插入图片描述

访问流程：
在这里插入图片描述

总结：
在这里插入图片描述

路由断言工厂Route Predicate Factory

网关路由可以配置的内容包括：

路由ID：路由唯一标示
URI：路由目的地，支持lb和http两种
predicates:路由断言，判断请求是否符合要求，符合要求则转发到路由目的地
filters：路由过滤器，处理请求或相应

我们在配置文件中写的断言规则只是字符串，这些字符串会被Predicate Factory读取并处理，转变为路由判断的条件

例如Path=/user/** 是按照路径匹配，这个规则是由
org.springframework.cloud.gateway.handler.predicate.PathRoutePredicateFactory类来处理

在这里插入图片描述

路由过滤器 GatewayFilter

GatewayFilter是网关中提供的一种过滤器，可以对进入网关的请求和微服务返回的响应做处理：

在这里插入图片描述
spring一共提供了差不多30多个过滤器

在这里插入图片描述

案例，给进入所有微服务添加一个请求头

    gateway:
      routes:
        - id: user-service # 路由标示，必须唯一
          uri: lb://userservice # 路由的目标地址
          predicates: # 路由断言，判断请求是否符合规则
            - Path=/user/** # 路径断言，判断路径是否是以/user开头，如果是则符合
        - id: order-service
          uri: lb://orderservice
          predicates:
            - Path=/order/**
      default-filters:
        - AddRequestHeader=Truth,Itcast is freaking awesome!

全局过滤器 GlobalFilter

全局过滤器的作用也是处理一切进入网关的请求和微服务响应，与GatewayFilter的作用一样。
区别在于GatewayFilter通过配置定义，处理逻辑是固定的。二GlobalFilter的逻辑需要自己写代码实现。
定义方式是实现GolbalFilter接口。

在这里插入图片描述
案例：拦截并判断用户身份

在这里插入图片描述

实现代码：

// @Order(-1)
@Component
public class AuthorizeFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1.获取请求参数
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        MultiValueMap<String, String> params = request.getQueryParams();
        // 2.获取参数中的 authorization 参数
        String auth = params.getFirst("authorization");
        // 3.判断参数值是否等于 admin
        if ("admin".equals(auth)) {
            // 4.是，放行
            return chain.filter(exchange);
        }
        // 5.否，拦截
        // 5.1.设置状态码
        exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
        // 5.2.拦截请求
        return exchange.getResponse().setComplete();
    }

    //执行顺序，值越小越先执行 ，等同于@Order(-1)注解
    @Override
    public int getOrder() {
        return -1;
    }
}

注：

在上面代码中、@Override
    public int getOrder() {
        return -1;
    }
和注解@Order(-1)的作用是相同的，代表着该过滤器执行的先后顺序，数值越小，越先执行

过滤器执行顺序

请求进入网关会碰到三类过滤器：当前路由的过滤器、DefaultFilter、GlobalFiter

请求路由后，会将当前路由过滤器和DefaultFilter、GlobalFilter,合并到一个过滤器链（集合）中，排序后一次执行每个过滤器
在这里插入图片描述

当前路由过滤器
在这里插入图片描述
DefaultFilter

在这里插入图片描述

1.在过滤器中，每一个过滤器都必须指定一个int类型的order值，order值越小，优先级越高，执行的顺序越靠前。
2.GlobalFilter通过实现Ordered接口，或添加@Order注解来指定order的值，由我们自己指定
3.路由过滤器和defaultFilter的order由spring指定，默认是按照声明顺序从1递增
4.当过滤器的order值一样时，会按照defultFilter>路由过滤器>GlibalFilter的顺序执行

跨域问题处理

跨域：域名不一致就是跨域，主要包括

域名不同：www.taobao.com和www.taobao.org
域名相同，端口不同：localhost：8080和localhost8081

跨域问题：浏览器进制请求的发起者与服务端发生跨域ajax请求，请求被浏览器拦截的问题

解决方案：CORS

可以通过在网关中配置跨域以达到跨域的目的

 globalcors: # 全局的跨域处理
        add-to-simple-url-handler-mapping: true # 解决options请求被拦截问题
        corsConfigurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: # 允许哪些网站的跨域请求
              - "http://localhost:8090"
              - "http://www.leyou.com"
            allowedMethods: # 允许的跨域ajax的请求方式
              - "GET"
              - "POST"
              - "DELETE"
              - "PUT"
              - "OPTIONS"
            allowedHeaders: "*" # 允许在请求中携带的头信息
            allowCredentials: true # 是否允许携带cookie
            maxAge: 360000 # 这次跨域检测的有效期