Spring Cloud Gateway 实战：全局过滤器日志统计与 Prometheus + Grafana 接口耗时监控

一、背景介绍

在微服务架构下，API 网关作为统一入口，往往需要具备日志监控、权限校验、流量控制等能力。
其中，记录接口访问情况和请求耗时，不仅能帮助开发者定位问题，还能为后续性能优化提供数据支撑。

本文将带你从全局过滤器日志统计入手，逐步扩展到 Prometheus + Grafana 可视化监控，实现一套完整的接口性能监控方案。

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二、全局过滤器实现接口日志与耗时统计

在 Spring Cloud Gateway 中，过滤器（Filter）是一个核心组件：

• GatewayFilter：作用于单个路由。
• GlobalFilter：作用于所有路由。

由于我们需要对 所有接口统一统计，这里使用 GlobalFilter。

1. 代码实现

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;@Component
@Slf4j
public class MyGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {private static final String BEGIN_VISIT_TIME = "begin_visit_time";@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {// 记录请求开始时间exchange.getAttributes().put(BEGIN_VISIT_TIME, System.currentTimeMillis());return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {Long beginVisitTime = exchange.getAttribute(BEGIN_VISIT_TIME);if (beginVisitTime != null) {log.info("访问接口主机：{}", exchange.getRequest().getURI().getHost());log.info("访问接口端口：{}", exchange.getRequest().getURI().getPort());log.info("访问接口URL：{}", exchange.getRequest().getURI().getPath());log.info("访问接口参数：{}", exchange.getRequest().getURI().getRawQuery());log.info("访问接口时长：{} 毫秒", System.currentTimeMillis() - beginVisitTime);log.info("===========分割线=============");}}));}@Overridepublic int getOrder() {return 0; // 优先级最高}
}

2. 日志内容

• 请求主机（Host）
• 请求端口（Port）
• 请求路径（Path）
• 请求参数（Query）
• 请求耗时（ms）

👉 这些日志对于性能分析和问题排查非常有用。

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三、为什么选择 Prometheus + Grafana？

日志虽然能看，但 无法实时监控和统计趋势。这时我们需要一个监控系统。

• Prometheus：开源时序数据库，专门存储监控指标。
• Grafana：数据可视化工具，支持从 Prometheus 拉取数据并绘制图表。

两者结合，就能实现 实时接口耗时监控 + 告警。

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四、接入思路

1. 在全局过滤器中，记录每次请求的耗时。
2. 使用 Micrometer MeterRegistry 上报指标。
3. Spring Boot Actuator 暴露 /actuator/prometheus 接口。
4. Prometheus 定时拉取数据。
5. Grafana 展示监控大盘。

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五、代码实现：接入 Prometheus

1. 引入依赖

<dependency><groupId>io.micrometer</groupId><artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId><version>1.12.3</version>
</dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId><version>3.2.3</version>
</dependency>

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2. 修改全局过滤器，记录耗时指标

import io.micrometer.core.instrument.MeterRegistry;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;import java.util.concurrent.TimeUnit;@Component
@Slf4j
public class MetricsGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {private static final String BEGIN_VISIT_TIME = "begin_visit_time";@Autowiredprivate MeterRegistry meterRegistry;@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {exchange.getAttributes().put(BEGIN_VISIT_TIME, System.currentTimeMillis());return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {Long beginTime = exchange.getAttribute(BEGIN_VISIT_TIME);if (beginTime != null) {long cost = System.currentTimeMillis() - beginTime;String path = exchange.getRequest().getURI().getPath();// 日志打印log.info("接口 {} 耗时 {} ms", path, cost);// 上报 Prometheus 指标meterRegistry.timer("gateway_requests", "path", path).record(cost, TimeUnit.MILLISECONDS);}}));}@Overridepublic int getOrder() {return 0;}
}

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3. 开启 Prometheus 端点

management:endpoints:web:exposure:include: prometheusendpoint:prometheus:enabled: true

访问：

http://localhost:8222/actuator/prometheus

你会看到类似的输出：

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六、配置 Prometheus

在 prometheus.yml 中添加：

scrape_configs:- job_name: 'spring-cloud-gateway'metrics_path: '/actuator/prometheus'static_configs:- targets: ['192.168.121.1:8222']

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七、在 Grafana 中展示

1. Grafana 添加数据源 → Prometheus。
2. 新建 Dashboard → 添加图表。

1. 常用 PromQL

• 平均响应时间（ms）

  (rate(gateway_requests_seconds_sum[5m]) / rate(gateway_requests_seconds_count[5m])) * 1000
  

• 每秒请求数 QPS

  rate(gateway_requests_seconds_count[1m])
  

• 错误率

  (sum(rate(gateway_requests_seconds_count{status!="200"}[5m])) / sum(rate(gateway_requests_seconds_count[5m]))) * 100
  

效果图：

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八、总结

从 日志统计 → 指标监控 → 可视化分析 的完整链路：

• 全局过滤器：记录接口访问日志与耗时。
• Prometheus：采集和存储耗时指标。
• Grafana：可视化接口性能趋势，并可设置告警。