SpringCloud Gateway 系列文章共五篇，由我行开发工程师 @Aaron 提供，带大家深入剖析 Gateway 工作原理，及如何基于 Gateway 进行定制化开发以适应企业特定环境需求。
第一篇：SpringCloud Gateway 动态路由。
第二篇：SpringCloud Gateway 路由数量对性能的影响研究。
第三篇：SpringCloud Gateway 路由转发性能优化。
第四篇：SpringCloud Gateway 断言。
第五篇：SpringCloud Gateway 过滤器。
断言即判断一个命题的真伪，路由断言则用于判断该路由是否可应用于当前请求。
路由定义
见上图，Route 各属性分别为：
id，路由的唯一编号可用于定义一个路由，gateway 中用，一些的过滤器会根据 id 是否属于某个集合做特定的操作；
order，路由的优先级，值越小，优先级越高（路由表按此排序）；
metadata，可以定义连接超时、响应超时等参数，将来可能会拓展用途；
uri，上游地址，即 upstream，可以是一个确定的服务地址，也可以是一个 lb 开头的地址，表示可通过服务发现，发现上游节点；
filters，过滤器列表，请求根据断言命中一个路由后，会依次执行过滤列表的过滤器（《SpringCloud Gateway 过滤器》将详细介绍）；
predicate，路由断言，本文重点，用于判断路由是否匹配当前路由。
接下来我们看 AsyncPredicate 是如何定义的：
public interface AsyncPredicate<T> extends Function<T, Publisher<Boolean>> {//...}
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我们对比下 jdk 中的内置 FunctionalInterface：
public interface Predicate<T> {//...}
public interface Function<T, R> {//...}
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如果你能认识到Predicate<T>其实是一个特殊的Function<T, R>，它的返回类型R规定为Boolean，你就能轻松的理解 AsyncPredicate<T>：它是一个响应式编程模型下的Predicate<T>，返回值为Mono<Boolean>。
工作原理
在前文动态路由章节，我们已经在路由查找过程中，看到过断言时如何工作的，见RoutePredicateHandlerMapping 源码 126-134 行
protected Mono<Route> lookupRoute(ServerWebExchange exchange) { // routeLocator.getRoutes() 获取的路由已经排序 return this.routeLocator.getRoutes() // concatMap 与 flatmap的区别就是能保持执行顺序不变 .concatMap(route -> // filterWhen 发生订阅时执行，就相当于按序遍历符合条件的记录 Mono.just(route).filterWhen(r -> { exchange.getAttributes().put(GATEWAY_PREDICATE_ROUTE_ATTR, r.getId()); // 从route中获取断言，并判断是否为真，并返回 return r.getPredicate().apply(exchange); }) //...}
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filterWhen 接收的是一个Function<T, Publisher<Boolean>> 的函数式接口，也就是上面我们介绍的 AsyncPredicate<T>。
前文动态路由章节，我们介绍过Route是有RouteDefinition转换而来，执行转换的类为
RouteDefinitionRouteLocator，源码 168-174 行
private Route convertToRoute(RouteDefinition routeDefinition) { // combinePredicates 根据路由定义中的断言定义组合为路由断言 AsyncPredicate<ServerWebExchange> predicate = combinePredicates(routeDefinition); List<GatewayFilter> gatewayFilters = getFilters(routeDefinition);
return Route.async(routeDefinition).asyncPredicate(predicate) .replaceFilters(gatewayFilters).build();}
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源码 241-286 行
// 该方法使用 and 关系 组合了所有的断言定义private AsyncPredicate<ServerWebExchange> combinePredicates( RouteDefinition routeDefinition) { List<PredicateDefinition> predicates = routeDefinition.getPredicates(); if (predicates == null || predicates.isEmpty()) { // this is a very rare case, but possible, just match all return AsyncPredicate.from(exchange -> true); } AsyncPredicate<ServerWebExchange> predicate = lookup(routeDefinition, predicates.get(0));
for (PredicateDefinition andPredicate : predicates.subList(1, predicates.size())) { AsyncPredicate<ServerWebExchange> found = lookup(routeDefinition, andPredicate); // and 表明多个断言的关系，也就是必须所有条件都符合才能命中一个路由 predicate = predicate.and(found); }
return predicate; }
// 根据路由定义中的断言定义，从指定 断言工厂 获取一个实例化 断言 private AsyncPredicate<ServerWebExchange> lookup(RouteDefinition route, PredicateDefinition predicate) { RoutePredicateFactory<Object> factory = this.predicates.get(predicate.getName()); // 省略非关键代码 return factory.applyAsync(config); }
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断言工厂
上文我们已经解析清楚，一个请求是否命中某个路由，最终是由路由定义中的断言定义对应的断言工厂的applyAsync 方法决定。
见上图，RoutePredicateFactory 是一个FunctionalInterface 其唯一抽象方法为：
Predicate<ServerWebExchange> apply(C config);
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具体的RoutePredicateFactory的实现工厂类，需实现上述方法。
Gateway 内置的路由工厂有：
以上每个工厂的apply都实现了如何根据配置及ServerWebExchange来判断当前请求是否匹配断言（如果需要自定义断言工厂，也需要实现此逻辑）。
每个路由工厂如何配置，官方文档均有示例。
我们看如下示例：
spring: cloud: gateway: routes: - id: path_route uri: https://example.org predicates: - Path=/red/**,/blue/**
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关键字 Path 表示采用 PathRoutePredicateFactory 工厂创建该断言；
Path 后是逗号分隔的有序字符串数据，表示只要匹配任意一个 path，该断言即为真（见apply方法），路由命中。
下面方法可用于创建动态路由时，生成断言定义：
/** * 生成断言定义 * * @param type 断言名称 * @param orderedArgs 有序的参数数组 * @return 路由断言定义 */ public static PredicateDefinition createPredicate(@NotNull PredicateType type, @NotNull String... orderedArgs) { PredicateDefinition definition = new PredicateDefinition(); definition.setName(type.name()); int order = 0; for (String arg : orderedArgs) { if (StringUtils.isNotBlank(arg)) { definition.addArg(NameUtils.generateName(order++), arg); } } return definition; }
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断言定义的 Name 即为断言工厂的前缀字符串。
总结
本文较为详细的分析了 Gateway 是如何判断一个请求应采用哪个路由进行处理的原理，并进一步分析了断言工厂的实现，以及配置文件及断言定义如何与断言工厂相对应。
希望通过本文，你能帮助你加深对 Gateway 的理解。
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