简介

Zuul 的核心逻辑是由一系列紧密配合工作的 Filter 来实现的，它们能够在进行 HTTP 请求或者响应的时候执行相关操作。可以说，没有 Filter 责任链，就没有如今的 Zuul，更不可能构成功能丰富的网关。基本上你想要在网关实现的功能都要与 Filter 有关。它是 Zuul 中最为开放与核心的功能。 Zuul Filter 的主要特性有以下几点：

Filter 的类型：Filter 的类型决定了此 Filter 在 Filter 链中的执行顺序。可能是路由动作发生前，可能是路由动作发生时，可能是路由动作发生后，也可能是路由过程发生异常时。
Filter 的执行顺序：同一种类型的 Filter 可以通过 flterOrder() 方法来设定执行顺序。一般会根据业务的执行顺序需求，来设定自定义 Filter 的执行顺序。
Filter 的执行条件：Filter 运行所需要的标准或条件。
Filter 的执行效果：符合某个 Filter 执行条件，产生的执行效果。

Zuul 内部提供了一个动态读取、编译和运行这些 Filter 的机制。Filter 之间不直接通信，在请求线程中会通过 RequestContext 来共享状态，它的内部是用 ThreadLocal 实现的，当然你也可以在 Filter之间使用 ThreadLocal 来收集自己需要的状态或数据。

Filter 类型

Zuul 中不同类型 filter 的执行逻辑核心在 com.netflix.zuul.http.ZuulServlet 类中定义，该类相关代码如下：

@Override
public void service(javax.servlet.ServletRequest servletRequest, javax.servlet.ServletResponse servletResponse) throws ServletException, IOException {
    try {
        init((HttpServletRequest) servletRequest, (HttpServletResponse) servletResponse);

        // Marks this request as having passed through the "Zuul engine", as opposed to servlets
        // explicitly bound in web.xml, for which requests will not have the same data attached
        RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
        context.setZuulEngineRan();

        try {
            preRoute();
        } catch (ZuulException e) {
            error(e);
            postRoute();
            return;
        }
        try {
            route();
        } catch (ZuulException e) {
            error(e);
            postRoute();
            return;
        }
        try {
            postRoute();
        } catch (ZuulException e) {
            error(e);
            return;
        }

    } catch (Throwable e) {
        error(new ZuulException(e, 500, "UNHANDLED_EXCEPTION_" + e.getClass().getName()));
    } finally {
        RequestContext.getCurrentContext().unset();
    }
}

这张经典的官方流程图有些问题，其中 post Filter 抛错之后进入 error Filter，然后再进入 post Filter 是有失偏颇的。实际上 post Filter 抛错分两种情况：

在 post Filter 抛错之前，pre、route Filter 没有抛错，此时会进入 ZuulException 的逻辑，打印堆栈信息，然后再返回 status = 500 的 ERROR 信息。
在 post Filter 抛错之前，pre、route Filter 已有抛错，此时不会打印堆栈信息，直接返回status = 500 的 ERROR 信息。

也就是说，整个责任链流程终点不只是 post Filter，还可能是 error Filter，这里重新整理了一下，如图：

这样就比较直观地描述了 Zuul 关于 Filter 的请求生命周期。Zuul 中一共有四种不同生命周期的 Filter，分别是：

pre：在 Zuul 按照规则路由到下级服务之前执行。如果需要对请求进行预处理，比如鉴权、限流等，都应考虑在此类 Filter 实现。
route：这类 Filter 是 Zuul 路由动作的执行者，是 Apache Http Client 或 Netflix Ribbon 构建和发送原始 HTTP 请求的地方，目前已支持 Okhttp。
post：这类 Filter 是在源服务返回结果或者异常信息发生后执行的，如果需要对返回信息做一些处理，则在此类 Filter 进行处理。
error：在整个生命周期内如果发生异常，则会进入 error Filter，可做全局异常处理。

在实际项目中，往往需要自实现以上类型的 Filter 来对请求链路进行处理，根据业务的需求，选取相应生命周期的 Filter 来达成目的。在 Filter 之间，通过 com.netflix.zuul.context.RequestContext 类来进行通信，内部采用 ThreadLocal 保存每个请求的一些信息，包括请求路由、错误信息、HttpServletRequest、HttpServletResponse，这使得一些操作是十分可靠的，它还扩展了 ConcurrentHashMap，目的是为了在处理过程中保存任何形式的信息。

Zuul 原生 Filter

官方文档提到, Zuul Server 如果使用 @EnableZuulProxy 注解搭配 Spring Boot Actuator，会多两个管控端点（注意要开启对应的端点）。

/routes

http://localhost:18000/actuator/routes

http://localhost:18000/actuator/routes/details

/filters

在 /filters 接口中会返回很多的 Filter 信息，包括：类路径、执行顺序、是否被禁用、是否静态。可以组合成如下图：

说明如下：

以上是使用 @EnableZuulProxy 注解后安装的 Filter，如果使用 @EnableZuulServer 将缺少 PreDecorationFilter、RibbonRoutingfilter、SimpleHostRoutingFilter。

如果你不想使用原生的这些功能，可以采取替代实现的方式，覆盖掉其原生代码，也可以采取禁用策略，语法如下：

zuul.<SimpleClassName>.<flterType>.disable=true

比如要禁用 SendErrorFilter，在配置文件中添加 zuul.SendErrorFilter.error.disable=true即可。

自定义 Filter

import com.netflix.zuul.ZuulFilter;
import com.netflix.zuul.exception.ZuulException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;

import static org.springframework.cloud.netflix.zuul.filters.support.FilterConstants.PRE_TYPE;

/**
 * @Author：大漠知秋
 * @Description：测试使用第一个 pre Filter
 * @CreateDate：4:34 PM 2018/10/30
 */
@Component
@Slf4j
public class FirstPreFilter extends ZuulFilter {

    @Override
    public String filterType() {
        return PRE_TYPE;
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 0;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }

    @Override
    public Object run() throws ZuulException {

        log.info("经过第一个 pre 过滤器");

        return null;

    }

}

Filter 小例

常量类

/**
 * @Author：大漠知秋
 * @Description：会话相关常量
 * @CreateDate：5:10 PM 2018/10/30
 */
public interface SessionContants {

    String LOGIC_IS_SUCCESS = "LOGIC_IS_SUCCESS";

    String ERROR_RESPONSE_BODY = "{\"status\": 10600, \"msg\":\"%s\"}";

}

PreFirstFilter

/**
 * @Author：大漠知秋
 * @Description：测试使用第一个 pre Filter
 * @CreateDate：4:34 PM 2018/10/30
 */
@Component
@Slf4j
public class PreFirstFilter extends ZuulFilter {

    @Override
    public String filterType() {
        return PRE_TYPE;
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 0;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }

    @Override
    public Object run() throws ZuulException {

        log.info("经过第一个 pre 过滤器");

        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
        if (StringUtils.isBlank(request.getHeader("a"))) {
            // 未经过逻辑
            // 用来给后面的 Filter 标识，是否继续执行
            ctx.set(SessionContants.LOGIC_IS_SUCCESS, false);
            // 返回信息
            ctx.setResponseBody(String.format(SessionContants.ERROR_RESPONSE_BODY, "a Header头不足"));
            // 对该请求禁止路由，禁止访问下游服务
            ctx.setSendZuulResponse(false);
            return null;
        }

        // 用来给后面的 Filter 标识，是否继续执行
        ctx.set(SessionContants.LOGIC_IS_SUCCESS, true);
        return null;

    }

}

PreSecondFilter

/**
 * @Author：大漠知秋
 * @Description：测试使用第二个 pre Filter
 * @CreateDate：4:34 PM 2018/10/30
 */
@Component
@Slf4j
public class PreSecondFilter extends ZuulFilter {

    @Override
    public String filterType() {
        return PRE_TYPE;
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 2;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        return (boolean) ctx.get(SessionContants.LOGIC_IS_SUCCESS);
    }

    @Override
    public Object run() throws ZuulException {

        log.info("经过第二个 pre 过滤器");

        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        HttpServletRequest request = ctx.getRequest();
        if (StringUtils.isBlank(request.getParameter("b"))) {
            // 未经过逻辑
            // 用来给后面的 Filter 标识，是否继续执行
            ctx.set(SessionContants.LOGIC_IS_SUCCESS, false);
            // 返回信息
            ctx.setResponseBody(String.format(SessionContants.ERROR_RESPONSE_BODY, "b 参数头不足"));
            // 对该请求禁止路由，禁止访问下游服务
            ctx.setSendZuulResponse(false);
            return null;
        }

        // 用来给后面的 Filter 标识，是否继续执行
        ctx.set(SessionContants.LOGIC_IS_SUCCESS, true);
        return null;

    }

}

PostFirstFilter

/**
 * @Author：大漠知秋
 * @Description：测试使用第一个 post Filter
 * @CreateDate：4:34 PM 2018/10/30
 */
@Component
@Slf4j
public class PostFirstFilter extends ZuulFilter {

    @Override
    public String filterType() {
        return POST_TYPE;
    }

    @Override
    public int filterOrder() {
        return 0;
    }

    @Override
    public boolean shouldFilter() {
        return true;
    }

    @Override
    public Object run() throws ZuulException {

        log.info("经过第一个 post 过滤器");

        RequestContext ctx = RequestContext.getCurrentContext();
        String responseBody = ctx.getResponseBody();
        if (StringUtils.isNotBlank(responseBody)) {
            // 说明逻辑没有通过
            // 设置编码
            ctx.getResponse().setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE);
            ctx.getResponse().setCharacterEncoding("UTF-8");
            // 更改响应状态
            ctx.setResponseStatusCode(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR.value());
            // 替换掉响应报文
            ctx.setResponseBody(responseBody);
        }

        return null;

    }

}

测试：

源码：https://github.com/SlowSlicing/demo-spring-cloud-finchley/tree/ZuulFilter

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Zuul 原生 Filter

自定义 Filter

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