在 Spring Cloud Gateway 中，过滤器（Filter） 是核心组件之一，其设计深度依赖于责任链模式。通过责任链，Gateway 能够将多个过滤器按特定顺序串联起来，对请求和响应进行逐层处理，实现路由转发、鉴权、日志记录、限流等功能。
一、责任链模式在 Spring Gateway 中的核心体现
Spring Gateway 的过滤器责任链遵循以下逻辑：
- 链的组成：由多个
GatewayFilter实例组成，每个过滤器负责特定的处理逻辑（如修改请求头、校验 token、记录日志等）。 - 执行顺序：过滤器按预设顺序依次执行，每个过滤器处理完成后，将请求传递给下一个过滤器，直到完成全部处理并转发到目标服务，或在中途被拦截（如鉴权失败）。
- 双向处理：责任链分为**“前置处理”（请求发送到目标服务前）和“后置处理”**（目标服务返回响应后），类似 Servlet 中的
FilterChain，但更灵活。
二、核心组件与责任链实现
1. GatewayFilter：责任链的节点
GatewayFilter 是过滤器的核心接口，定义了处理请求的方法。其默认实现类 GatewayFilterAdapter 中，核心方法为：
Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
ServerWebExchange：封装了 HTTP 请求（ServerHttpRequest）和响应（ServerHttpResponse）的上下文对象。GatewayFilterChain：代表过滤器链，用于将请求传递给下一个过滤器。
2. GatewayFilterChain：责任链的管理器
GatewayFilterChain 是责任链的核心接口，定义了如何将请求传递给下一个过滤器：
public interface GatewayFilterChain {
Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange);
}
其默认实现类 DefaultGatewayFilterChain 维护了一个过滤器列表和当前执行索引，核心逻辑如下：
- 保存所有待执行的
GatewayFilter集合。 - 记录当前执行到的过滤器索引（
index）。 - 执行当前过滤器后，通过
index+1获取下一个过滤器，形成链式调用。
3. 责任链的构建与执行流程
Spring Gateway 会为每个路由（Route）构建独立的责任链，流程如下：
- 收集过滤器：当请求匹配到某个路由时，Gateway 会收集该路由关联的所有过滤器（包括全局过滤器
GlobalFilter和路由专属过滤器GatewayFilter）。 - 排序过滤器：通过
org.springframework.core.Ordered接口的getOrder()方法对过滤器排序，确保执行顺序可控（值越小，优先级越高）。 - 构建责任链：将排序后的过滤器封装为
DefaultGatewayFilterChain，形成责任链。 - 执行责任链：从第一个过滤器开始执行，依次传递请求，直到所有过滤器完成处理，最终转发到目标服务。
三、过滤器执行的双向流程（重点）
Spring Gateway 的过滤器责任链是双向的，每个过滤器可以在“请求转发前”和“响应返回后”两个阶段处理逻辑，类似 AOP 的“环绕通知”。
执行流程示意图：
客户端请求 → [过滤器1 前置处理] → [过滤器2 前置处理] → ... → 转发到目标服务
↓
客户端响应 ← [过滤器1 后置处理] ← [过滤器2 后置处理] ← ... ← 目标服务返回响应
代码示例（自定义过滤器）：
@Component
public class CustomFilter implements GlobalFilter, Ordered {
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
// 1. 前置处理：请求转发到服务前执行（如打印日志、鉴权）
System.out.println("前置处理：" + exchange.getRequest().getPath());
// 2. 调用 chain.filter() 传递请求给下一个过滤器
// 这是一个异步操作，返回的 Mono<Void> 会在后续流程（包括目标服务响应）完成后触发
return chain.filter(exchange)
.then(Mono.fromRunnable(() -> {
// 3. 后置处理：服务返回响应后执行（如修改响应头、记录响应时间）
System.out.println("后置处理：" + exchange.getResponse().getStatusCode());
}));
}
@Override
public int getOrder() {
// 排序：值越小，越先执行
return 0;
}
}
- 前置处理：
chain.filter(exchange)之前的逻辑，用于处理请求（如校验 token、添加请求头）。 - 后置处理：
chain.filter(exchange).then(...)中的逻辑，用于处理响应（如记录响应时间、修改响应内容）。 - 若前置处理中直接返回
Mono.error(...)，则会中断责任链，不再向后传递（如鉴权失败时直接返回 401）。
四、全局过滤器与路由过滤器的融合
Spring Gateway 有两种过滤器：
- GlobalFilter：全局生效，对所有路由有效（如日志、限流过滤器）。
- GatewayFilter：仅对特定路由生效（如路由专属的重试过滤器）。
责任链构建时，会将这两种过滤器合并排序，统一纳入 DefaultGatewayFilterChain 执行。排序规则通过 getOrder() 实现，例如：
- 内置的
Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE（最高优先级）用于早期处理（如负载均衡）。 - 内置的
Ordered.LOWEST_PRECEDENCE（最低优先级）用于后期处理（如响应日志）。
五、责任链模式的优势
- 解耦：请求发送者（客户端）与处理者（过滤器）分离，无需关心具体处理逻辑和顺序。
- 灵活性：新增或移除过滤器无需修改现有代码，只需实现
GlobalFilter或配置路由过滤器即可。 - 可扩展性：通过排序机制，可精确控制过滤器执行顺序，满足复杂业务需求（如先鉴权后限流）。
- 双向处理：支持请求和响应的全链路干预，适合网关的流量管控场景。
六、总结
Spring Gateway 通过 GatewayFilter 和 GatewayFilterChain 实现了责任链模式，核心特点是：
- 过滤器按顺序组成责任链，依次处理请求和响应。
- 支持前置/后置双向处理，灵活干预请求生命周期。
- 全局过滤器与路由过滤器统一排序，共同参与责任链执行。
这种设计让 Gateway 能够轻松扩展各种功能（如鉴权、限流、日志），同时保持代码的清晰和解耦，是网关架构的核心设计思想之一。
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