解析spring-security權(quán)限控制和校驗的問題
前言
在我們項目中經(jīng)常會涉及到權(quán)限管理，特別是一些企業(yè)級后臺應(yīng)用中，那權(quán)限管理是必不可少的。這個時候就涉及到技術(shù)選型的問題。在我以前項目中也沒用到什么權(quán)限框架，就全部到一個spring mvc攔截器中去校驗權(quán)限，當然，對需求比較少，小型的項目這也不失一個好的實現(xiàn)（實現(xiàn)簡單，功能單一），但是對于一些比較大的應(yīng)用，權(quán)限認證，session管理要求比較高的項目，如果再使用mvc攔截器，那就得不償失了（需要自己去實現(xiàn)很多的代碼）。
現(xiàn)在比較流行的權(quán)限校驗框架有spring-security 和 apache-shiro。鑒于我們一直在使用spring全家桶，那我的項目中當然首選spring-security。下面我我所認識的spring-security來一步一步的看怎么實現(xiàn)。這里我拋磚引玉，歡迎大家指正。
我的完整代碼在我的github中 我的github ，歡迎大家留言討論??！
一、spring-security是什么？
Spring Security 是 Spring 家族中的一個安全管理框架，類似的安全框架還有apache-shiro。shiro以使用簡單，功能強大而著稱，本篇我們只討論Spring Security，shiro就不再鋪開討論了。
以前我們在使用springMVC與Security 結(jié)合的時候，那一堆堆配置文件，長篇大論的xml看的人頭大，幸好，現(xiàn)在有了springboot，可以基于java config的方式配置，實現(xiàn)零配置，而且又兼有springboot的約定大于配置的前提，我們項目中的配置文件或需要配置的代碼大大減少了。
二、spring-security能為我們做什么？
spring-security最主要的功能包含：
1、認證（就是，你是誰）
2、授權(quán)（就是，你能干什么）
3、攻擊防護 （防止偽造身份）
這三點其實就是我們在應(yīng)用中常用到的?，F(xiàn)在有了spring-security框架，就使得我們代碼實現(xiàn)起來非常簡單。
下面就來跟著我一步一步來看，怎么使用它
三、使用步驟
1.maven依賴
<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId> </dependency>
版本號就跟著springboot版本走
2.application.properties文件
server.port=8080 server.servlet.context-path=/demo spring.main.allow-bean-definition-overriding=true spring.profiles.active=dev
這個時候，我們啟動項目，就會在控制臺看到這一行信息
紅色框出來的就是spring-security為你自動分配的賬號為 user 的密碼。
3.訪問接口
你現(xiàn)在如果想要訪問系統(tǒng)里面的接口，那必須要經(jīng)過這個權(quán)限驗證。
隨便打開一個接口都會跳轉(zhuǎn)到內(nèi)置的一個登陸頁面中
我們看到，他跳轉(zhuǎn)到一個地址為login的頁面去了。這個時候我們輸入用戶名 user，密碼為控制臺打印出來的一串字符， 點擊按鈕 sign in 頁面正常跳轉(zhuǎn)到接口返回的數(shù)據(jù)。
我們發(fā)現(xiàn)，我們沒有寫一行代碼，僅僅是在pom里面依賴了spring-boot-starter-security，框架就自動為我們做了最簡單的驗證功能，驚不驚喜意不意外。當然僅僅這么點當然不能滿足我們項目的要求，不急，聽我一步一步慢慢道來。
4.功能進階
下面我們以最常見的企業(yè)級應(yīng)用管理后臺的權(quán)限為例
我們需要提出幾個問題
1、用戶的賬號，密碼保存在數(shù)據(jù)庫中，登錄的時候驗證
2、用戶登錄成功后，每訪問一個地址，后臺都要判斷該用戶有沒有這個菜單的權(quán)限，有，則放行；沒有，則，拒絕訪問。
3、系統(tǒng)中的一些靜態(tài)資源則直接放行，不需要經(jīng)過權(quán)限校驗
4、系統(tǒng)中可能存在三種類型的資源地址
①：所有用戶都能訪問的地址（如：登錄頁面）
②：只要登錄，就可以訪問的地址（如：首頁）
③：需要授權(quán)才能訪問的地址
針對上面提出的幾個問題，我們設(shè)計最常用的權(quán)限表結(jié)構(gòu)模型
sys_user(用戶表：保存用戶的基本信息，登錄名，密碼等等)sys_role(角色表：保存了創(chuàng)建的角色)sys_menu(菜單表：保存了系統(tǒng)可訪問的資源（包含菜單url等）)sys_user_role(用戶關(guān)聯(lián)的角色：一個用戶可以關(guān)聯(lián)多個角色，最后用戶的權(quán)限就是這多個角色權(quán)限的并集)sys_role_menu(角色關(guān)聯(lián)的菜單：一個角色可以關(guān)聯(lián)多個菜單) 5.spring-security主配置類
spring-security的主配置類，就需要我們自定義一個類繼承 WebSecurityConfigurerAdapter 并且實現(xiàn)里面方法，如下：
package com.hp.springboot.admin.security;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder;
import org.springframework.security.config.annotation.method.configuration.EnableGlobalMethodSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.WebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;
import org.springframework.security.web.authentication.UsernamePasswordAuthenticationFilter;
import com.hp.springboot.admin.constant.AdminConstants;
import com.hp.springboot.admin.interceptor.UrlAuthenticationInterceptor;
import com.hp.springboot.admin.security.handler.AdminAccessDeniedHandler;
import com.hp.springboot.admin.security.handler.AdminAuthenticationEntryPoint;
import com.hp.springboot.admin.security.handler.AdminAuthenticationFailureHandler;
import com.hp.springboot.admin.security.handler.AdminAuthenticationSuccessHandler;
import com.hp.springboot.common.configuration.CommonWebMvcConfigurer;
/**
1. 描述：security全局配置
2. 作者：黃平
3. 時間：2021年1月11日
*/
@Configuration
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true) //開啟Security注解的功能，如果你項目中不用Security的注解（hasRole，hasAuthority等），則可以不加該注解
public class AdminWebSecurityConfigurer extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Autowired
private CommonWebMvcConfigurer commonWebMvcConfigurer;
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
// 設(shè)置超級管理員
auth.inMemoryAuthentication()
.withUser(AdminConstants.ADMIN_USER)
;
// 其余賬號通過數(shù)據(jù)庫查詢驗證
auth.userDetailsService(adminUserDetailsService()).passwordEncoder(passwordEncoder());
}
@Override
public void configure(WebSecurity web) throws Exception {
// 靜態(tài)資源
String[] ignoreArray = commonWebMvcConfigurer.getMergeStaticPatternArray();
// 設(shè)置系統(tǒng)的靜態(tài)資源。靜態(tài)資源不會走權(quán)限框架
web.ignoring().antMatchers(ignoreArray);
}
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
// 驗證碼過濾器
http.addFilterBefore(new ValidateCodeFilter(), UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
// 第一層免過濾列表
// 就是所有人都可以訪問的地址。區(qū)別于靜態(tài)資源
List<String> noFilterList = new ArrayList<>();
noFilterList.add(AdminConstants.ACCESS_DENIED_URL);
noFilterList.add(AdminConstants.VERIFY_CODE_URL);
noFilterList.addAll(commonWebMvcConfigurer.getMergeFirstNoFilterList());
http.formLogin()// 登錄頁面使用form提交的方式
.usernameParameter("username").passwordParameter("password")// 設(shè)置登錄頁面用戶名和密碼的input對應(yīng)name值（其實默認值就是username,password，所以這里可以不用設(shè)置）
.loginPage(AdminConstants.LOGIN_PAGE_URL)// 設(shè)置登錄頁面的地址
.loginProcessingUrl(AdminConstants.LOGIN_PROCESSING_URL)// 登錄頁面輸入用戶名密碼后提交的地址
.successHandler(adminAuthenticationSuccessHandler())// 登錄成功處理
.failureHandler(adminAuthenticationFailureHandler())// 登錄失敗的處理
.permitAll()// 以上url全部放行，不需要校驗權(quán)限
.and()
// 注銷相關(guān)配置
.logout()
.logoutUrl(AdminConstants.LOGOUT_URL)// 注銷地址
.logoutSuccessUrl(AdminConstants.LOGIN_PAGE_URL)// 注銷成功后跳轉(zhuǎn)地址（這里就是跳轉(zhuǎn)到登錄頁面）
.permitAll()// 以上地址全部放行
.and().authorizeRequests()
// 第一層免過濾列表
// 不需要登錄，就可以直接訪問的地址
.antMatchers(noFilterList.toArray(new String[noFilterList.size()])).permitAll() // 全部放行
// 其他都需要權(quán)限控制
// 這里使用.anyRequest().access方法，把權(quán)限驗證交給指定的一個方法去處理。
// 這里 hasPermission接受兩個參數(shù)request和authentication
.anyRequest().access("@UrlAuthenticationInterceptor.hasPermission(request, authentication)")
// 異常處理
.and().exceptionHandling()
.accessDeniedHandler(new AdminAccessDeniedHandler())// 登錄用戶訪問無權(quán)限的資源
.authenticationEntryPoint(new AdminAuthenticationEntryPoint())// 匿名用戶訪問無權(quán)限的資源
.and().csrf().disable()// 禁用csrf
// session管理
.sessionManagement()
.invalidSessionUrl(AdminConstants.LOGIN_PAGE_URL)// session失效后，跳轉(zhuǎn)的地址
.maximumSessions(1)// 同一個賬號最大允許同時在線數(shù)
;
}
/**
* @Title: passwordEncoder
* @Description: 加密方式
* @return
*/
@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {
return new BCryptPasswordEncoder();
}
/**
* @Title: adminUserDetailsService
* @Description: 用戶信息
* @return
*/
@Bean
public UserDetailsService adminUserDetailsService() {
return new AdminUserDetailsService();
}
/**
* d
* @Title: adminAuthenticationFailureHandler
* @Description: 登錄異常處理
* @return
*/
@Bean
public AdminAuthenticationFailureHandler adminAuthenticationFailureHandler() {
return new AdminAuthenticationFailureHandler();
}
/**
* @Title: adminAuthenticationSuccessHandler
* @Description: 登錄成功后的處理
* @return
*/
@Bean
public AdminAuthenticationSuccessHandler adminAuthenticationSuccessHandler() {
return new AdminAuthenticationSuccessHandler();
}
/**
* @Title: urlAuthenticationInterceptor
* @Description: 查詢權(quán)限攔截器
* @return
*/
@Bean("UrlAuthenticationInterceptor")
public UrlAuthenticationInterceptor urlAuthenticationInterceptor() {
return new UrlAuthenticationInterceptor();
}
}
解讀一下這個類：
類繼承WebSecurityConfigurerAdapter 說明是一個spring-Security配置類注解 @Configuration 說明是一個springboot的配置類注解 @EnableGlobalMethodSecurity 不是必須。開啟注解用的第一個 configure 方法，設(shè)置登錄的用戶和賬號驗證方法
這里設(shè)置了兩種方式，一個是內(nèi)置的admin賬號，一個是通過數(shù)據(jù)庫驗證賬號
這樣設(shè)置有個好處，就是我們在后臺的用戶管理頁面里面是看不到admin賬號的，這樣就不會存在把所有用戶都刪除了，就登錄不了系統(tǒng)的bug（好多年前做系統(tǒng)的時候，一個測試人員一上來就打開用戶管理菜單，然后把所有用戶都刪除，再退出。然后就登錄不了系統(tǒng)了，隨即提了一個bug。只能手動插入數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫才行，當時我看的一臉懵逼，還能這樣操作？？？）?，F(xiàn)在有了這樣設(shè)置，就保證admin用戶永遠不可能被刪除，也就不存在上面提到的bug了。第二個configure方法。這個方法是設(shè)置一些靜態(tài)資源的?？梢栽谶@里設(shè)置系統(tǒng)所有的靜態(tài)資源第三個configure方法。這個是這個類中最重要的配置。里面設(shè)置了登錄方式、url過濾規(guī)則、權(quán)限校驗規(guī)則、成功處理、失敗處理、session管理、登出處理等等。這里是鏈式的調(diào)用方式，可以把需要的都在里面配置
這里有幾個特別要說明的：
1、我們項目中保存到session中的用戶對象一般是我們項目中自定義的一個類（我這里是SysUserResponseBO），在項目中我們用 SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal() 這個方法獲取當前登錄用戶信息時，如果是admin用戶，則返回的對象是org.springframework.security.core.userdetails.User對象
2、密碼需要加密，保存在數(shù)據(jù)庫里面的密碼也是加密方式，不允許直接保存明文（這個也是規(guī)范）
3、第三個 configure 方法中，我們使用了.anyRequest().access("@UrlAuthenticationInterceptor.hasPermission(request, authentication)")交給這個方法去驗證。驗證的方法有很多，我們也可以這樣去寫
.anyRequest().authenticated().withObjectPostProcessor(new ObjectPostProcessor<FilterSecurityInterceptor>() {
@Override
public <O extends FilterSecurityInterceptor> O postProcess(O object) {
// 權(quán)限查詢器
// 設(shè)置你有哪些權(quán)限
object.setSecurityMetadataSource(null);
// 權(quán)限決策器
// 判斷你有沒有權(quán)限訪問當前的url
object.setAccessDecisionManager(null);
return object;
}
})
這里之所以沒有用.antMatchers("/XXX").hasRole(“ROLET_XXX”)，是因為，一般項目中的權(quán)限都是動態(tài)的，所有的資源菜單都是可配置的，在這里是無法寫死的。當然這個要根據(jù)實際項目需求來做?？傊渲煤莒`活，可以隨意組合。
3、驗證碼過濾器那邊ValidateCodeFilter一定不能交給spring bean去管理，不然這個過濾器會執(zhí)行兩遍，只能直接new 出來。
AdminUserDetailsService類
該類是用來在登錄的時候，進行登錄校驗的。也就是校驗?zāi)愕馁~號密碼是否正確（其實這里只根據(jù)賬號查詢，密碼的驗證是框架里面自帶的）。來看下這個類的實現(xiàn)
package com.hp.springboot.admin.security;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import com.hp.springboot.admin.convert.SysUserConvert;
import com.hp.springboot.admin.dal.ISysUserDAO;
import com.hp.springboot.admin.dal.model.SysUser;
import com.hp.springboot.admin.model.response.SysUserResponseBO;
import com.hp.springboot.database.bean.SQLBuilders;
import com.hp.springboot.database.bean.SQLWhere;
/**
* 描述：Security需要的操作用戶的接口實現(xiàn)
* 執(zhí)行登錄,構(gòu)建Authentication對象必須的信息
* 如果用戶不存在，則拋出UsernameNotFoundException異常
* 作者：黃平
* 時間：2021年1月12日
*/
public class AdminUserDetailsService implements UserDetailsService {
private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(AdminUserDetailsService.class);
@Autowired
private ISysUserDAO sysUserDAO;
/**
* 執(zhí)行登錄,構(gòu)建Authentication對象必須的信息,
*/
@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
log.info("loadUserByUsername with username={}", username);
//根據(jù)登錄名，查詢用戶
SysUser user = sysUserDAO.selectOne(SQLBuilders.create()
.withWhere(SQLWhere.builder()
.eq("login_name", username)
.build()
)
);
if (user == null) {
log.warn("loadUserByUsername with user is not exists. with username={}", username);
throw new UsernameNotFoundException("用戶不存在");
}
// 對象裝換，轉(zhuǎn)換成SysUserResponseBO對象
SysUserResponseBO resp = SysUserConvert.dal2BOResponse(user);
return resp;
}
}
這個里面很簡單，我們的類實現(xiàn) UserDetailsService 這個接口，并且實現(xiàn)一下loadUserByUsername這個方法。就是根據(jù)登錄名，查詢用戶的功能。
這里有必須要主要的：
我們返回值是UserDetails，所以SysUserResponseBO必須要實現(xiàn)UserDetails這個接口
UserDetails里面有好幾個必須實現(xiàn)的方法，基本上看方法名就可以猜到是干什么用的，其中最重要的的一個方法
/**
* 獲取該用戶的角色
*/
public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities() {
return this.authorities;
}
這個就是獲取當前用戶所擁有的權(quán)限。這個需要根據(jù)用戶所擁有的角色去獲取。這個在上面使用 withObjectPostProcessor 這種方式校驗的時候是必須要的，但是我這里.anyRequest().access()方法，在這里校驗，并沒有使用到這個屬性，所以這個也可以直接return null.
第二個configure方法。這里面定義了靜態(tài)資源，這個跟springMVC的靜態(tài)資源差不多。重點來說下第三個configure方法
①、如果需要，那就加上一個過濾器增加圖形驗證碼校驗
②、登錄成功后處理AdminAuthenticationSuccessHandler這個類。該類實現(xiàn)了AuthenticationSuccessHandler接口，必須實現(xiàn)一個方法，直接上代碼
@Override
public void onAuthenticationSuccess(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
Authentication authentication) throws IOException, ServletException {
response.setContentType(ContentTypeConstant.APPLICATION_JSON_UTF8);
// 獲取session對象
HttpSession session = request.getSession();
//設(shè)置登錄用戶session
setUserSession(session);
//查詢用戶的菜單和按鈕
setUserMenu(session);
//session中獲取當前登錄的用戶
SysUserResponseBO user = SecuritySessionUtil.getSessionData();
// 更新最近登錄時間
sysUserService.updateLastLoginTime(user.getId());
//項目名稱
session.setAttribute("projectName", projectName);
// 注銷地址
session.setAttribute("logoutUrl", AdminConstants.LOGOUT_URL);
// 返回json格式數(shù)據(jù)
Response<Object> resp = Response.success();
try (PrintWriter out = response.getWriter()) {
out.write(resp.toString());
out.flush();
}
}
基本上看注釋也就了解每一步的意義。
我們代碼中無需寫登錄的controller，因為這個方法框架已經(jīng)根據(jù)你配置的loginProcessingUrl給你生成好了。這個是用戶輸入用戶名密碼后，點擊登錄按鈕后執(zhí)行的操作。能夠進入這個方法，那說明用戶輸入的用戶名和密碼是正確的，后續(xù)只要保存用戶的信息，查詢用戶權(quán)限等操作。
③、登錄失敗處理。AdminAuthenticationFailureHandler。登錄失敗后交給這個類去處理，看下代碼：
package com.hp.springboot.admin.security.handler;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.security.authentication.AccountExpiredException;
import org.springframework.security.authentication.BadCredentialsException;
import org.springframework.security.authentication.CredentialsExpiredException;
import org.springframework.security.authentication.DisabledException;
import org.springframework.security.authentication.InsufficientAuthenticationException;
import org.springframework.security.authentication.LockedException;
import org.springframework.security.core.AuthenticationException;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationFailureHandler;
import com.hp.springboot.admin.exception.ValidateCodeException;
import com.hp.springboot.common.bean.Response;
import com.hp.springboot.common.constant.ContentTypeConstant;
/**
* 描述：登錄失敗處理 作者：黃平 時間：2021年1月15日
*/
public class AdminAuthenticationFailureHandler implements AuthenticationFailureHandler {
private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(AdminAuthenticationFailureHandler.class);
@Override
public void onAuthenticationFailure(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
AuthenticationException exception) throws IOException, ServletException {
log.warn("login error with exception is {}", exception.getMessage());
response.setContentType(ContentTypeConstant.APPLICATION_JSON_UTF8);
String message = "";
if (exception instanceof BadCredentialsException || exception instanceof UsernameNotFoundException) {
message = "賬戶名或者密碼輸入錯誤!";
} else if (exception instanceof LockedException) {
message = "賬戶被鎖定，請聯(lián)系管理員!";
} else if (exception instanceof CredentialsExpiredException) {
message = "密碼過期，請聯(lián)系管理員!";
} else if (exception instanceof AccountExpiredException) {
message = "賬戶過期，請聯(lián)系管理員!";
} else if (exception instanceof DisabledException) {
message = "賬戶被禁用，請聯(lián)系管理員!";
} else if (exception instanceof ValidateCodeException) {
// 圖形驗證碼輸入錯誤
message = exception.getMessage();
} else if (exception instanceof InsufficientAuthenticationException) {
message = exception.getMessage();
} else {
message = "登錄失敗!";
}
// 返回json格式數(shù)據(jù)
Response<Object> resp = Response.error(message);
try (PrintWriter out = response.getWriter()) {
out.write(resp.toString());
out.flush();
}
}
}
看代碼也基本上看出來每一步的作用。有用戶名密碼錯誤，有用戶被禁用，有過期，鎖定等等。我這里前臺都是ajax請求，所以這個也是返回json格式，如果你不需要json格式，那可以按照你的要求返回指定的格式。
④、注銷相關(guān)。注銷接口也不需要我們在controller里面寫，框架會自動根據(jù)你的logoutUrl配置生成注銷地址。也可以自定義一個logoutSuccessHandler去在注銷后執(zhí)行。
⑤、權(quán)限校驗。當訪問一個除開第一層免過濾列表里面的url的地址時，都會需要權(quán)限校驗，就都會走到UrlAuthenticationInterceptor.hasPermission(request, authentication)這個方法里面去，這個里面可以根據(jù)你的項目的實際邏輯去校驗。
⑥、異常處理。框架里面處理異常有好多種，這里常用的accessDeniedHandler(登錄用戶訪問無權(quán)限的資源)、authenticationEntryPoint(匿名用戶訪問無權(quán)限的資源)這些都按照項目的實際需求去寫異常處理。
⑦、session管理。security框架里面對session管理非常多，可以按照鏈式調(diào)用的方式打開看看。我這里使用了invalidSessionUrl來指定session無效后跳轉(zhuǎn)到的地址，maximumSessions同一個賬號最多同時在線數(shù)。
好了，這樣一個最基本的權(quán)限控制框架就完成了。
其實我這里只使用了security的一些皮毛而且，他里面集成了非常復(fù)雜而又強大的功能，這個需要我們一點一點去發(fā)掘他。
總結(jié)
以上是我在項目中使用的一些總結(jié)，完整的代碼在我的github中 我的github ，歡迎大家留言討論??！
到此這篇關(guān)于spring-security權(quán)限控制和校驗的文章就介紹到這了,更多相關(guān)spring-security權(quán)限控制校驗內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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