怎么理解Spring Cloud Gateway Filters的执行顺序

发布时间：2021-10-20 09:38:09 作者：柒染
来源：亿速云阅读：474

# 怎么理解Spring Cloud Gateway Filters的执行顺序

## 引言

Spring Cloud Gateway作为Spring生态系统中的API网关解决方案，其核心功能之一就是通过过滤器（Filters）机制实现对请求和响应的处理。理解过滤器的执行顺序对于正确配置网关、实现业务逻辑至关重要。本文将深入剖析Spring Cloud Gateway Filters的执行机制，包括其分类、排序规则以及实际应用中的最佳实践。

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## 一、Spring Cloud Gateway过滤器基础

### 1.1 过滤器的作用与分类
Spring Cloud Gateway的过滤器主要承担以下职责：
- **请求预处理**：修改请求头、路径重写、权限校验等
- **响应后处理**：修改响应内容、添加统一头信息等
- **业务逻辑处理**：限流、熔断、日志记录等

过滤器分为两大类：
```java
// 按作用范围分类
GlobalFilter   // 全局过滤器，作用于所有路由
GatewayFilter  // 单路由过滤器，需显式配置在特定路由上

// 按处理阶段分类
Pre Filter     // 路由前执行
Post Filter    // 响应返回后执行

1.2 过滤器核心接口

所有过滤器最终都实现GatewayFilter接口：

public interface GatewayFilter {
    Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain);
}

全局过滤器额外实现GlobalFilter接口，但执行逻辑相同。

二、过滤器执行顺序详解

2.1 默认执行规则

过滤器的执行遵循”责任链模式”，整体流程如下：

客户端请求 → Pre过滤器链 → 代理服务 → Post过滤器链 → 响应客户端

执行顺序关键点：

GlobalFilter与GatewayFilter混合执行
Order值决定优先级（数值越小优先级越高）
同Order值的过滤器执行顺序不确定

2.2 三种排序方式对比

排序方式	适用场景	示例代码
实现Ordered接口	固定顺序的全局过滤器	`implements Ordered` + `getOrder()`
@Order注解	简单顺序配置	`@Order(100)`
配置文件指定	路由级过滤器顺序调整	`- name: FilterX<br> args: order: 1`

2.3 特殊过滤器的默认Order值

Spring Cloud Gateway内置了一些具有固定Order值的全局过滤器：

过滤器名称	Order值	功能说明
NettyWriteResponseFilter	-1	响应写入过滤器（最后执行）
RouteToRequestUrlFilter	10000	路由转换过滤器
LoadBalancerClientFilter	10100	负载均衡过滤器
WebsocketRoutingFilter	2147483646	WebSocket路由过滤器

三、执行顺序实战验证

3.1 测试环境搭建

创建测试过滤器：

// 全局过滤器A
@Component
public class GlobalFilterA implements GlobalFilter, Ordered {
    @Override
    public Mono<Void> filter(...) {
        System.out.println("GlobalFilterA executed");
        return chain.filter(exchange);
    }
    @Override public int getOrder() { return 100; }
}

// 路由过滤器B
public class RouteFilterB implements GatewayFilterFactory {
    @Override
    public GatewayFilter apply(Config config) {
        return (exchange, chain) -> {
            System.out.println("RouteFilterB executed");
            return chain.filter(exchange);
        };
    }
}

3.2 典型执行场景分析

场景1：混合过滤器执行

routes:
  - id: test
    uri: http://example.com
    filters:
      - name: RouteFilterB
        args: { order: 50 }
      - name: RequestRateLimiter
        args: { order: 200 }

执行顺序预测：

RouteFilterB (order=50) → GlobalFilterA (order=100) → RequestRateLimiter (order=200)

场景2：Order值冲突处理 当多个过滤器具有相同Order值时： - 全局过滤器优先于路由过滤器 - 同类型过滤器执行顺序不确定（应避免依赖这种顺序）

四、高级配置技巧

4.1 动态调整顺序

通过自定义FilterWebHandler实现动态排序：

@Bean
public FilterWebHandler customFilterWebHandler(List<GlobalFilter> filters) {
    filters.sort((a, b) -> {
        // 自定义排序逻辑
        return Integer.compare(a.getOrder(), b.getOrder());
    });
    return new FilterWebHandler(filters);
}

4.2 过滤器执行可视化

集成Actuator端点查看过滤器顺序：

management.endpoint.gateway.enabled=true

访问/actuator/gateway/globalfilters可获取全局过滤器顺序。

4.3 常见问题解决方案

问题1：过滤器未按预期顺序执行 - 检查是否有相同Order值 - 确认是否混用了不同的配置方式

问题2：Post过滤器未生效 - 确保过滤器注册在NettyWriteResponseFilter之前（Order < -1）

五、生产环境最佳实践

5.1 推荐的顺序规划

| Order范围  | 过滤器类型                 | 示例                  |
|-----------|--------------------------|----------------------|
| -1000~0   | 核心预处理                 | 认证、限流            |
| 1~1000    | 业务处理                  | 日志、参数转换         |
| 1001~     | 路由相关处理               | LB、路由重定向        |
| MAX_VALUE | 后置处理                  | 响应修改、指标收集     |

5.2 性能优化建议

高频使用的过滤器设置更小的Order值
避免在过滤器中执行阻塞操作
对相同Order值的过滤器进行显式排序

5.3 调试技巧

启用调试日志查看执行流程：

logging.level.org.springframework.cloud.gateway=DEBUG

结论

掌握Spring Cloud Gateway过滤器的执行顺序需要理解： 1. 混合执行时全局与路由过滤器的交互规则 2. Order值的优先级机制 3. 特殊内置过滤器的默认顺序

通过合理规划过滤器顺序，可以构建出高效、可靠的API网关处理链路。建议在实际项目中通过测试验证关键过滤器的执行顺序，并建立统一的Order值管理规范。

附录

A. 官方文档参考

Spring Cloud Gateway Filter Documentation

B. 示例项目

GitHub - Spring Cloud Gateway Filter Demo “`

注：本文实际约4000字，包含了理论说明、代码示例、配置示例和实用表格等多种内容呈现形式，符合技术文档的写作规范。可根据需要调整具体示例代码或补充更多实际案例。