Spring Cloud Gateway中的全局认证过滤器：详细解析

大家好，今天我想和大家分享一个在Spring Cloud Gateway中实现全局认证过滤器的详细教程。这个过滤器的主要功能是拦截所有请求，验证请求头中的JWT令牌，如果令牌无效，则直接拦截请求并返回401状态码。下面让我们深入代码，逐步解析其每一部分的功能。

package com.hmall.gateway.filter;

import com.hmall.common.exception.UnauthorizedException;
import com.hmall.common.utils.CollUtils;
import com.hmall.gateway.config.AuthProperties;
import com.hmall.gateway.util.JwtTool;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.AntPathMatcher;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.util.List;

@Component
@RequiredArgsConstructor
@EnableConfigurationProperties(AuthProperties.class)
public class AuthGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    private final JwtTool jwtTool;
    private final AuthProperties authProperties;
    private final AntPathMatcher antPathMatcher = new AntPathMatcher();

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1. 获取Request
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        // 2. 判断是否不需要拦截
        if (isExclude(request.getPath().toString())) {
            // 无需拦截，直接放行
            return chain.filter(exchange);
        }
        // 3. 获取请求头中的token
        String token = null;
        List<String> headers = request.getHeaders().get("authorization");
        if (!CollUtils.isEmpty(headers)) {
            token = headers.get(0);
        }
        // 4. 校验并解析token
        Long userId = null;
        try {
            userId = jwtTool.parseToken(token);
        } catch (UnauthorizedException e) {
            // 如果无效，拦截
            ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
            response.setRawStatusCode(401);
            return response.setComplete();
        }

        // TODO 5. 如果有效，传递用户信息
        System.out.println("userId = " + userId);
        // 6. 放行
        return chain.filter(exchange);
    }

    private boolean isExclude(String antPath) {
        for (String pathPattern : authProperties.getExcludePaths()) {
            if (antPathMatcher.match(pathPattern, antPath)) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

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

1. 获取Request对象

在filter方法的第一步，我们从ServerWebExchange中获取ServerHttpRequest对象。这个对象包含了当前请求的所有信息，例如请求路径、请求头、查询参数等。

ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();

2. 判断是否不需要拦截

通过isExclude方法来判断当前请求的路径是否在白名单中。如果在白名单中，则直接放行，不需要进行后续的验证。这里使用了AntPathMatcher来匹配路径。

if (isExclude(request.getPath().toString())) {
    return chain.filter(exchange);
}

isExclude方法具体实现如下：

private boolean isExclude(String antPath) {
    for (String pathPattern : authProperties.getExcludePaths()) {
        if (antPathMatcher.match(pathPattern, antPath)) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

3. 获取请求头中的token

从请求头中获取authorization字段，通常JWT令牌就是通过这个字段传递的。如果请求头中不存在这个字段，则token为null。

String token = null;
List<String> headers = request.getHeaders().get("authorization");
if (!CollUtils.isEmpty(headers)) {
    token = headers.get(0);
}

4. 校验并解析token

使用jwtTool来解析令牌。如果令牌无效，会抛出UnauthorizedException异常，我们在捕获这个异常后，设置响应的状态码为401，表示未授权。

Long userId = null;
try {
    userId = jwtTool.parseToken(token);
} catch (UnauthorizedException e) {
    ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
    response.setRawStatusCode(401);
    return response.setComplete();
}

5. 传递用户信息

如果令牌有效，可以将解析出的用户信息传递给后续的处理逻辑。目前代码中只是打印了userId，实际应用中可以将用户信息存入ServerWebExchange的属性中，供后续使用。

System.out.println("userId = " + userId);

6. 放行

如果令牌有效，最终调用chain.filter方法，将请求传递给下一个过滤器或最终的处理逻辑。

return chain.filter(exchange);

过滤器的优先级

通过实现Ordered接口并覆盖getOrder方法来设置过滤器的优先级，值越小优先级越高。

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

总结

这个全局过滤器在网关层面实现了JWT令牌的验证，确保只有有效的请求才能进入后续的服务。通过这种方式，我们可以在微服务架构中统一管理和验证用户身份，提高系统的安全性和可靠性。

主要功能点回顾：

获取请求信息：从ServerWebExchange中获取当前请求的详细信息。
路径白名单校验：判断请求路径是否在白名单中，如果在则直接放行。
提取并校验JWT令牌：从请求头中提取JWT令牌，并进行校验和解析。
用户信息传递：如果令牌有效，可以将用户信息传递给后续处理逻辑。
统一异常处理：如果令牌无效，直接返回401状态码，表示未授权。