Spring Cloud（十九）：Spring Cloud Gateway（读取、修改 Request Body）

Spring Cloud Gateway（以下简称 SCG）做为网关服务，是其他各服务对外中转站，通过 SCG 进行请求转发。
在请求到达真正的微服务之前，我们可以在这里做一些预处理，比如：来源合法性检测，权限校验，反爬虫之类…

因为业务需要，我们的服务的请求参数都是经过加密的。
之前是在各个微服务的拦截器里对来解密验证的，现在既然有了网关，自然而然想把这一步骤放到网关层来统一解决。

如果是使用普通的 Web 编程中（比如用 Zuul），这本就是一个 pre filter 的事儿，把之前 Interceptor 中代码搬过来稍微改改就 OK 了。
不过因为使用的 SCG，它基于 Spring 5 的 WebFlux，即 Reactor 编程，要读取 Request Body 中的请求参数就没那么容易了。

本篇内容涉及 WebFlux 的响应式编程及 SCG 自定义全局过滤器，如果对这两者不了解的话，可以先看看相关的内容。
Reactive > Spring Cloud（十四）：Spring Cloud Gateway（过滤器）

两个大坑

我们先建一个 Filter 来看看

public class ValidateFilter implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        HttpHeaders headers = request.getHeaders();
        MultiValueMap<String, HttpCookie> cookies = request.getCookies();
        MultiValueMap<String, String> queryParams = request.getQueryParams();
        Flux<DataBuffer> body = request.getBody();
        return null;
    }

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

从上边的返回值可以看出，如果是取 Header、Cookie、Query Params 都易如反掌，如果你需要校验的数据在这三者之中的话，就没必要往下看了。

说回 Body，这里是一个Flux<DataBuffer>，即一个包含 0-N 个DataBuffer类型元素的异步序列。
首先不考虑 Request Body 只能读取一次问题（这个问题可以用缓存解决），我们先来把这个 Flux 转化成我们可以处理的字符串，第一反应想到的有两个办法：

1. block() 异步变同步
2. subscribe() 订阅并触发序列

BUT，理想很丰满，现实却很骨感——这两个办法都有问题：

1. WebFlux 中不能使用阻塞的操作

   java.lang.IllegalStateException: block()/blockFirst()/blockLast() are blocking, which is not supported in thread reactor-http-server-epoll-7

2. subscribe() 只会接收到第一个发出的元素，所以会导致获取不全的问题（太长的 Body 会被截断）。这个问题网上有人用 AtomicReference<String> 来包装获取到字符串，有人用 StringBuilder/StringBuffer

以上两个问题在网上找了半天，也没找到一个靠谱的解决办法，都是人云亦云。特别是第二个问题的所谓的“解决办法”，大家无非就在是不遗余力的在展示 DataBuffer 转 String 的 N 种写法，而没有从根本上解决被截断的问题。

正确姿势

2019.08.26 更新：

评论里有网友提醒到 Spring Cloud Gateway 2.1.2 下 DefaultServerRequest、CachedBodyOutputMessage 类的访问权限已经改了。这一块我看了一下，源码确实改动了一些，不过 DefaultServerRequest 这个类已经不需要了，而 CachedBodyOutputMessage 类我们可以模(chao)仿(xi)它的实现。

其实这里的实现不管再怎么变，我们只要死盯着 ModifyRequestBodyGatewayFilterFactory 就行了。即使以后这里边的相关类的访问权限都改成 Default 了，我们也不用一个个去抄一遍，只要在org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.rewrite 这个 package 下写我们自己的类就好了。

———– 分割线 ———-

最终找到解决方案还是通过研读 SCG 的源码。

本文使用的版本：

• Spring Cloud: Greenwich.RC2
• Spring Boot: 2.1.1.RELEASE

在 org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.rewrite 包下有个 ModifyRequestBodyGatewayFilterFactory，顾名思义，这就是修改 Request Body 的过滤器工厂类。

但是这个类我们无法直接使用，因为要用的话这个 FilterFactory 只能用 Fluent API 的方式配置，而无法在配置文件中使用，类似于这样

.route("rewrite_request_upper", r -> r.host("*.rewriterequestupper.org")
    .filters(f -> f.prefixPath("/httpbin")
            .addResponseHeader("X-TestHeader", "rewrite_request_upper")
            .modifyRequestBody(String.class, String.class,
                    (exchange, s) -> {
                        return Mono.just(s.toUpperCase()+s.toUpperCase());
                    })
    ).uri(uri)
)

我更喜欢用配置文件来配置路由，所以这种方式并不是我的菜。
这时候我就需要自己弄一个 GlobalFilter 了。既然官方已经提供了“葫芦”，那么我们就画个“瓢”吧。

如果了解的 GatewayFilterFactory 和 GatewayFilter 的关系的话，不用我说你就知道该怎么办了。不知道也没关系，我们把 ModifyRequestBodyGatewayFilterFactory 中红框部分 copy 出来，粘贴到我们之前创建的 ValidateFilter#filter 中

我们稍作修改，即可实现读取并修改 Request Body 的功能了（核心部分见上图黄色箭头处）

/**
 * @author yibo
 */
public class ValidateFilter implements GlobalFilter, Ordered {


    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerRequest serverRequest = new DefaultServerRequest(exchange);
        // mediaType
        MediaType mediaType = exchange.getRequest().getHeaders().getContentType();
        // read & modify body
        Mono<String> modifiedBody = serverRequest.bodyToMono(String.class)
                .flatMap(body -> {
                    if (MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED.isCompatibleWith(mediaType)) {

                        // origin body map
                        Map<String, Object> bodyMap = decodeBody(body);

                        // TODO decrypt & auth

                        // new body map
                        Map<String, Object> newBodyMap = new HashMap<>();

                        return Mono.just(encodeBody(newBodyMap));
                    }
                    return Mono.empty();
                });

        BodyInserter bodyInserter = BodyInserters.fromPublisher(modifiedBody, String.class);
        HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
        headers.putAll(exchange.getRequest().getHeaders());

        // the new content type will be computed by bodyInserter
        // and then set in the request decorator
        headers.remove(HttpHeaders.CONTENT_LENGTH);

        CachedBodyOutputMessage outputMessage = new CachedBodyOutputMessage(exchange, headers);
        return bodyInserter.insert(outputMessage,  new BodyInserterContext())
                .then(Mono.defer(() -> {
                    ServerHttpRequestDecorator decorator = new ServerHttpRequestDecorator(
                            exchange.getRequest()) {
                        @Override
                        public HttpHeaders getHeaders() {
                            long contentLength = headers.getContentLength();
                            HttpHeaders httpHeaders = new HttpHeaders();
                            httpHeaders.putAll(super.getHeaders());
                            if (contentLength > 0) {
                                httpHeaders.setContentLength(contentLength);
                            } else {
                                httpHeaders.set(HttpHeaders.TRANSFER_ENCODING, "chunked");
                            }
                            return httpHeaders;
                        }

                        @Override
                        public Flux<DataBuffer> getBody() {
                            return outputMessage.getBody();
                        }
                    };
                    return chain.filter(exchange.mutate().request(decorator).build());
                }));
    }

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

    private Map<String, Object> decodeBody(String body) {
        return Arrays.stream(body.split("&"))
                .map(s -> s.split("="))
                .collect(Collectors.toMap(arr -> arr[0], arr -> arr[1]));
    }

    private String encodeBody(Map<String, Object> map) {
        return map.entrySet().stream().map(e -> e.getKey() + "=" + e.getValue()).collect(Collectors.joining("&"));
    }
}

至于拿到 Body 后具体要做什么，也就上边代码中的TODO部分，就由你自己来发挥吧~ 别玩坏就好

建议大家可以多关注关注 SCG 的源码，说不定什么时候就会多出一些有用的 Filter 或 FilterFactory。
另外，目前 ModifyRequestBodyGatewayFilterFactory 上的 Javadoc 有这么一句话：

This filter is BETA and may be subject to change in a future release.

所以大家要保持关注呀~

后续有时间了再来讲讲 Spring Cloud Gateway 的持久化动态路由。

Spring Cloud（二十）：Gateway 动态路由（金丝雀发布 / 灰度发布）