详解Spring Boot Security

2019-11-26 09:08:33

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供稿：网友

简介

Spring Security，这是一种基于 Spring AOP 和 Servlet 过滤器的安全框架。它提供全面的安全性解决方案，同时在 Web 请求级和方法调用级处理身份确认和授权。

工作流程

从网上找了一张Spring Security 的工作流程图，如下。

图中标记的MyXXX，就是我们项目中需要配置的。

快速上手

建表

表结构

建表语句

DROP TABLE IF EXISTS `user`;DROP TABLE IF EXISTS `role`;DROP TABLE IF EXISTS `user_role`;DROP TABLE IF EXISTS `role_permission`;DROP TABLE IF EXISTS `permission`;CREATE TABLE `user` (`id` bigint(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`username` varchar(255) NOT NULL,`password` varchar(255) NOT NULL,PRIMARY KEY (`id`) );CREATE TABLE `role` (`id` bigint(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` varchar(255) NOT NULL,PRIMARY KEY (`id`) );CREATE TABLE `user_role` (`user_id` bigint(11) NOT NULL,`role_id` bigint(11) NOT NULL);CREATE TABLE `role_permission` (`role_id` bigint(11) NOT NULL,`permission_id` bigint(11) NOT NULL);CREATE TABLE `permission` (`id` bigint(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`url` varchar(255) NOT NULL,`name` varchar(255) NOT NULL,`description` varchar(255) NULL,`pid` bigint(11) NOT NULL,PRIMARY KEY (`id`) );INSERT INTO user (id, username, password) VALUES (1,'user','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e'); INSERT INTO user (id, username , password) VALUES (2,'admin','e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e'); INSERT INTO role (id, name) VALUES (1,'USER');INSERT INTO role (id, name) VALUES (2,'ADMIN');INSERT INTO permission (id, url, name, pid) VALUES (1,'/user/common','common',0);INSERT INTO permission (id, url, name, pid) VALUES (2,'/user/admin','admin',0);INSERT INTO user_role (user_id, role_id) VALUES (1, 1);INSERT INTO user_role (user_id, role_id) VALUES (2, 1);INSERT INTO user_role (user_id, role_id) VALUES (2, 2);INSERT INTO role_permission (role_id, permission_id) VALUES (1, 1);INSERT INTO role_permission (role_id, permission_id) VALUES (2, 1);INSERT INTO role_permission (role_id, permission_id) VALUES (2, 2);

pom.xml

<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId></dependency><dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId></dependency><dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency> <groupId>org.thymeleaf.extras</groupId> <artifactId>thymeleaf-extras-security4</artifactId></dependency>

User

public class User implements UserDetails , Serializable { private Long id; private String username; private String password; private List<Role> authorities; public Long getId() { return id; } public void setId(Long id) { this.id = id; } @Override public String getUsername() { return username; } public void setUsername(String username) { this.username = username; } @Override public String getPassword() { return password; } public void setPassword(String password) { this.password = password; } @Override public List<Role> getAuthorities() { return authorities; } public void setAuthorities(List<Role> authorities) { this.authorities = authorities; } /** * 用户账号是否过期 */ @Override public boolean isAccountNonExpired() { return true; } /** * 用户账号是否被锁定 */ @Override public boolean isAccountNonLocked() { return true; } /** * 用户密码是否过期 */ @Override public boolean isCredentialsNonExpired() { return true; } /** * 用户是否可用 */ @Override public boolean isEnabled() { return true; }}

上面的 User 类实现了 UserDetails 接口，该接口是实现Spring Security 认证信息的核心接口。其中 getUsername 方法为 UserDetails 接口的方法，这个方法返回 username，也可以是其他的用户信息，例如手机号、邮箱等。getAuthorities() 方法返回的是该用户设置的权限信息，在本实例中，从数据库取出用户的所有角色信息，权限信息也可以是用户的其他信息，不一定是角色信息。另外需要读取密码，最后几个方法一般情况下都返回 true，也可以根据自己的需求进行业务判断。

Role

public class Role implements GrantedAuthority { private Long id; private String name; public Long getId() { return id; } public void setId(Long id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String getAuthority() { return name; }}

Role 类实现了 GrantedAuthority 接口，并重写 getAuthority() 方法。权限点可以为任何字符串，不一定是非要用角色名。

所有的Authentication实现类都保存了一个GrantedAuthority列表，其表示用户所具有的权限。GrantedAuthority是通过AuthenticationManager设置到Authentication对象中的，然后AccessDecisionManager将从Authentication中获取用户所具有的GrantedAuthority来鉴定用户是否具有访问对应资源的权限。

MyUserDetailsService

@Servicepublic class MyUserDetailsService implements UserDetailsService { @Autowired private UserMapper userMapper; @Autowired private RoleMapper roleMapper; @Override public UserDetails loadUserByUsername(String userName) throws UsernameNotFoundException { //查数据库 User user = userMapper.loadUserByUsername( userName ); if (null != user) {  List<Role> roles = roleMapper.getRolesByUserId( user.getId() );  user.setAuthorities( roles ); } return user; }}

Service 层需要实现 UserDetailsService 接口，该接口是根据用户名获取该用户的所有信息，包括用户信息和权限点。

MyInvocationSecurityMetadataSourceService

@Componentpublic class MyInvocationSecurityMetadataSourceService implements FilterInvocationSecurityMetadataSource { @Autowired private PermissionMapper permissionMapper; /** * 每一个资源所需要的角色 Collection<ConfigAttribute>决策器会用到 */ private static HashMap<String, Collection<ConfigAttribute>> map =null; /** * 返回请求的资源需要的角色 */ @Override public Collection<ConfigAttribute> getAttributes(Object o) throws IllegalArgumentException { if (null == map) {  loadResourceDefine(); } //object 中包含用户请求的request 信息 HttpServletRequest request = ((FilterInvocation) o).getHttpRequest(); for (Iterator<String> it = map.keySet().iterator() ; it.hasNext();) {  String url = it.next();  if (new AntPathRequestMatcher( url ).matches( request )) {  return map.get( url );  } } return null; } @Override public Collection<ConfigAttribute> getAllConfigAttributes() { return null; } @Override public boolean supports(Class<?> aClass) { return true; } /** * 初始化 所有资源 对应的角色 */ public void loadResourceDefine() { map = new HashMap<>(16); //权限资源 和 角色对应的表 也就是 角色权限 中间表 List<RolePermisson> rolePermissons = permissionMapper.getRolePermissions(); //某个资源 可以被哪些角色访问 for (RolePermisson rolePermisson : rolePermissons) {  String url = rolePermisson.getUrl();  String roleName = rolePermisson.getRoleName();  ConfigAttribute role = new SecurityConfig(roleName);  if(map.containsKey(url)){  map.get(url).add(role);  }else{  List<ConfigAttribute> list = new ArrayList<>();  list.add( role );  map.put( url , list );  } } }}

MyInvocationSecurityMetadataSourceService 类实现了 FilterInvocationSecurityMetadataSource，FilterInvocationSecurityMetadataSource 的作用是用来储存请求与权限的对应关系。

FilterInvocationSecurityMetadataSource接口有3个方法：

boolean supports(Class<?> clazz)：指示该类是否能够为指定的方法调用或Web请求提供ConfigAttributes。

Collection

getAllConfigAttributes()：Spring容器启动时自动调用, 一般把所有请求与权限的对应关系也要在这个方法里初始化, 保存在一个属性变量里。

Collection

getAttributes(Object object)：当接收到一个http请求时, filterSecurityInterceptor会调用的方法. 参数object是一个包含url信息的HttpServletRequest实例. 这个方法要返回请求该url所需要的所有权限集合。

MyAccessDecisionManager

/** * 决策器 */@Componentpublic class MyAccessDecisionManager implements AccessDecisionManager { private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MyAccessDecisionManager.class); /** * 通过传递的参数来决定用户是否有访问对应受保护对象的权限 * * @param authentication 包含了当前的用户信息，包括拥有的权限。这里的权限来源就是前面登录时UserDetailsService中设置的authorities。 * @param object 就是FilterInvocation对象，可以得到request等web资源 * @param configAttributes configAttributes是本次访问需要的权限 */ @Override public void decide(Authentication authentication, Object object, Collection<ConfigAttribute> configAttributes) throws AccessDeniedException, InsufficientAuthenticationException { if (null == configAttributes || 0 >= configAttributes.size()) {  return; } else {  String needRole;  for(Iterator<ConfigAttribute> iter = configAttributes.iterator(); iter.hasNext(); ) {  needRole = iter.next().getAttribute();  for(GrantedAuthority ga : authentication.getAuthorities()) {   if(needRole.trim().equals(ga.getAuthority().trim())) {   return;   }  }  }  throw new AccessDeniedException("当前访问没有权限"); } } /** * 表示此AccessDecisionManager是否能够处理传递的ConfigAttribute呈现的授权请求 */ @Override public boolean supports(ConfigAttribute configAttribute) { return true; } /** * 表示当前AccessDecisionManager实现是否能够为指定的安全对象（方法调用或Web请求）提供访问控制决策 */ @Override public boolean supports(Class<?> aClass) { return true; }}

MyAccessDecisionManager 类实现了AccessDecisionManager接口，AccessDecisionManager是由AbstractSecurityInterceptor调用的，它负责鉴定用户是否有访问对应资源（方法或URL）的权限。

MyFilterSecurityInterceptor

@Componentpublic class MyFilterSecurityInterceptor extends AbstractSecurityInterceptor implements Filter { @Autowired private FilterInvocationSecurityMetadataSource securityMetadataSource; @Autowired public void setMyAccessDecisionManager(MyAccessDecisionManager myAccessDecisionManager) { super.setAccessDecisionManager(myAccessDecisionManager); } @Override public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException { FilterInvocation fi = new FilterInvocation(servletRequest, servletResponse, filterChain); invoke(fi); } public void invoke(FilterInvocation fi) throws IOException, ServletException { InterceptorStatusToken token = super.beforeInvocation(fi); try {  //执行下一个拦截器  fi.getChain().doFilter(fi.getRequest(), fi.getResponse()); } finally {  super.afterInvocation(token, null); } } @Override public Class<?> getSecureObjectClass() { return FilterInvocation.class; } @Override public SecurityMetadataSource obtainSecurityMetadataSource() { return this.securityMetadataSource; }}

每种受支持的安全对象类型（方法调用或Web请求）都有自己的拦截器类，它是AbstractSecurityInterceptor的子类，AbstractSecurityInterceptor 是一个实现了对受保护对象的访问进行拦截的抽象类。

AbstractSecurityInterceptor的机制可以分为几个步骤：

1. 查找与当前请求关联的“配置属性（简单的理解就是权限）”
2. 将安全对象（方法调用或Web请求）、当前身份验证、配置属性提交给决策器（AccessDecisionManager）
3. （可选）更改调用所根据的身份验证
4. 允许继续进行安全对象调用(假设授予了访问权)
5. 在调用返回之后，如果配置了AfterInvocationManager。如果调用引发异常，则不会调用AfterInvocationManager。

AbstractSecurityInterceptor中的方法说明：

beforeInvocation()方法实现了对访问受保护对象的权限校验，内部用到了AccessDecisionManager和AuthenticationManager；

finallyInvocation()方法用于实现受保护对象请求完毕后的一些清理工作，主要是如果在beforeInvocation()中改变了SecurityContext，则在finallyInvocation()中需要将其恢复为原来的SecurityContext，该方法的调用应当包含在子类请求受保护资源时的finally语句块中。

afterInvocation()方法实现了对返回结果的处理，在注入了AfterInvocationManager的情况下默认会调用其decide()方法。
了解了AbstractSecurityInterceptor，就应该明白了，我们自定义MyFilterSecurityInterceptor就是想使用我们之前自定义的 AccessDecisionManager 和 securityMetadataSource。

SecurityConfig

@EnableWebSecurity注解以及WebSecurityConfigurerAdapter一起配合提供基于web的security。自定义类继承了WebSecurityConfigurerAdapter来重写了一些方法来指定一些特定的Web安全设置。

@Configuration@EnableWebSecuritypublic class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Autowired private MyUserDetailsService userService; @Autowired public void configureGlobal(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {  //校验用户  auth.userDetailsService( userService ).passwordEncoder( new PasswordEncoder() {   //对密码进行加密   @Override   public String encode(CharSequence charSequence) {    System.out.println(charSequence.toString());    return DigestUtils.md5DigestAsHex(charSequence.toString().getBytes());   }   //对密码进行判断匹配   @Override   public boolean matches(CharSequence charSequence, String s) {    String encode = DigestUtils.md5DigestAsHex(charSequence.toString().getBytes());    boolean res = s.equals( encode );    return res;   }  } ); } @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {  http.authorizeRequests()    .antMatchers("/","index","/login","/login-error","/401","/css/**","/js/**").permitAll()    .anyRequest().authenticated()    .and()    .formLogin().loginPage( "/login" ).failureUrl( "/login-error" )    .and()    .exceptionHandling().accessDeniedPage( "/401" );  http.logout().logoutSuccessUrl( "/" ); }}

MainController

@Controllerpublic class MainController { @RequestMapping("/") public String root() {  return "redirect:/index"; } @RequestMapping("/index") public String index() {  return "index"; } @RequestMapping("/login") public String login() {  return "login"; } @RequestMapping("/login-error") public String loginError(Model model) {  model.addAttribute( "loginError" , true);  return "login"; } @GetMapping("/401") public String accessDenied() {  return "401"; } @GetMapping("/user/common") public String common() {  return "user/common"; } @GetMapping("/user/admin") public String admin() {  return "user/admin"; }}

页面

<!DOCTYPE html><html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"><head><head> <meta charset="UTF-8"> <title>首页</title></head><body> <h2>page list</h2> <a href="/user/common" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >common page</a> <br/> <a href="/user/admin" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >admin page</a> <br/> <form th:action="@{/logout}" method="post">  <input type="submit" class="btn btn-primary" value="注销"/> </form></body></html>

index.html

<!DOCTYPE html><html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"><head><head> <meta charset="UTF-8"> <title>首页</title></head><body> <h2>page list</h2> <a href="/user/common" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >common page</a> <br/> <a href="/user/admin" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >admin page</a> <br/> <form th:action="@{/logout}" method="post">  <input type="submit" class="btn btn-primary" value="注销"/> </form></body></html>

admin.html

<!DOCTYPE html><head> <meta charset="UTF-8"> <title>admin page</title></head><body> success admin page！！！</body></html>

common.html

<!DOCTYPE html><head> <meta charset="UTF-8"> <title>common page</title></head><body> success common page！！！</body></html>

401.html

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8"> <title>401 page</title></head><body> <div>  <div>   <h2>权限不够</h2>   <p>拒绝访问！</p>  </div> </div></body></html>

最后运行项目，可以分别用 user、admin 账号去测试认证和授权是否正确。

总结

以上所述是小编给大家介绍的Spring Boot Security，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对武林网网站的支持！

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