Spring Security 认证授权(黑马讲义)

1.基本概念

1.1.什么是认证

用户认证就是判断一个用户的身份是否合法的过程，用户去访问系统资源时系统要求验证用户的身份信息，身份合法方可继续访问，不合法则拒绝访问。常见的用户身份认证方式有：用户名密码登录，二维码登录，手机短信登录，指纹认证等方式。

1.2 什么是授权

认证是为了保证用户身份的合法性，授权则是为了更细粒度的对隐私数据进行划分，授权是在认证通过后发生的，控制不同的用户能够访问不同的资源。
授权是用户认证通过根据用户的权限来控制用户访问资源的过程，拥有资源的访问权限则正常访问，没有 权限则拒绝访问。

1.3 授权的数据模型

授权可简单理解为Who对What(which)进行How操作，包括如下：

Who，即主体（Subject），主体一般是指用户，也可以是程序，需要访问系统中的资源。

What，即资源 （Resource），如系统菜单、页面、按钮、代码方法、系统商品信息、系统订单信息等。系统菜单、页面、按 钮、代码方法都属于系统功能资源，对于web系统每个功能资源通常对应一个URL；系统商品信息、系统订单信息 都属于实体资源（数据资源），实体资源由资源类型和资源实例组成，比如商品信息为资源类型，商品编号 为001 的商品为资源实例。

How，权限/许可（Permission），规定了用户对资源的操作许可，权限离开资源没有意义， 如用户查询权限、用户添加权限、某个代码方法的调用权限、编号为001的用户的修改权限等，通过权限可知用户 对哪些资源都有哪些操作许可。
主体、资源、权限关系如下图：
image

修改后数据模型之间的关系如下图：
image

1.4 RBAC

如何实现授权？业界通常基于RBAC实现授权。

1.4.1 基于角色的访问控制

RBAC基于角色的访问控制（Role-Based Access Control）是按角色进行授权，
比如：主体的角色为总经理可以查 询企业运营报表，查询员工工资信息等，访问控制流程如下:
image
根据上图中的判断逻辑，授权代码可表示如下：

if(主体.hasRole("总经理角色id")){ 
	查询工资 
}

如果上图中查询工资所需要的角色变化为总经理和部门经理，此时就需要修改判断逻辑为“判断用户的角色是否是 总经理或部门经理”，修改代码如下：

if(主体.hasRole("总经理角色id") || 主体.hasRole("部门经理角色id")){ 
	查询工资 
}

上边的例子发现，当需要修改角色的权限时就需要修改授权的相关代码，系统可扩展性差。

1.4.2 基于资源的访问控制

RBAC基于资源的访问控制（Resource-Based Access Control）是按资源（或权限）进行授权，
比如：用户必须 具有查询工资权限才可以查询员工工资信息等，访问控制流程如下：
image
根据上图中的判断，授权代码可以表示为：

if(主体.hasPermission("查询工资权限标识")){
	查询工资 
}

优点：系统设计时定义好查询工资的权限标识，即使查询工资所需要的角色变化为总经理和部门经理也不需要修改 授权代码，系统可扩展性强。

2 基于Session的认证方式

2.1 认证流程

基于Session认证方式的流程是，用户认证成功后，在服务端生成用户相关的数据保存在session(当前会话)，而发 给客户端的 sesssion_id 存放到 cookie 中，这样用客户端请求时带上 session_id 就可以验证服务器端是否存在 session 数据，以此完成用户的合法校验。当用户退出系统或session过期销毁时,客户端的session_id也就无效了。
基于Session的认证机制由Servlet规范定制，Servlet容器已实现，用户通过HttpSession的操作方法即可实现，如 下是HttpSession相关的操作API。

方法 含义
HttpSession getSession(Boolean create) 获取当前HttpSession对象
void setAttribute(String name,Object value) 向session中存放对象
object getAttribute(String name) 从session中获取对象
void removeAttribute(String name); 移除session中对象
void invalidate() 使HttpSession失效

2.2.创建工程

工程使用maven进行构建，使用SpringMVC、Servlet3.0实现

2.2.1 创建maven工程

引入如下依赖如下，注意：
1、由于是web工程，packaging设置为war
2、使用tomcat7-maven-plugin插件来运行工程

<packaging>war</packaging>
    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    </properties>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework</groupId>
            <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
            <version>5.1.5.RELEASE</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
            <version>3.0.1</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.8</version>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <finalName>security-springmvc</finalName>
        <pluginManagement>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
                    <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
                    <version>2.2</version>
                </plugin>
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                    <configuration>
                        <source>1.8</source>
                        <target>1.8</target>
                    </configuration>
                </plugin>

                <plugin>
                    <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
                    <configuration>
                        <encoding>utf-8</encoding>
                        <useDefaultDelimiters>true</useDefaultDelimiters>
                        <resources>
                            <resource>
                                <directory>src/main/resources</directory>
                                <filtering>true</filtering>
                                <includes>
                                    <include>**/*</include>
                                </includes>
                            </resource>
                            <resource>
                                <directory>src/main/java</directory>
                                <includes>
                                    <include>**/*.xml</include>
                                </includes>
                            </resource>
                        </resources>
                    </configuration>
                </plugin>
            </plugins>
        </pluginManagement>
    </build>
2.2.2 Spring 容器配置

在config包下定义ApplicationConfig.java，它对应web.xml中ContextLoaderListener的配置

@Configuration //相当于applicationContext.xml
@ComponentScan(basePackages = "com.itheima.security.springmvc",excludeFilters = {@ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,value = Controller.class)})
public class ApplicationConfig {
    //在此配置除了Controller的其它bean，比如：数据库链接池、事务管理器、业务bean等。
}
2.2.3 servletContext配置

它对应s对应于DispatcherServlet配置

@Configuration//就相当于springmvc.xml文件
@EnableWebMvc
@ComponentScan(basePackages = "com.itheima.security.springmvc"
        ,includeFilters = {@ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,value = Controller.class)})
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Autowired
    SimpleAuthenticationInterceptor simpleAuthenticationInterceptor;

    //视频解析器
    @Bean
    public InternalResourceViewResolver viewResolver(){
        InternalResourceViewResolver viewResolver = new InternalResourceViewResolver();
        viewResolver.setPrefix("/WEB-INF/view/");
        viewResolver.setSuffix(".jsp");
        return viewResolver;
    }

    @Override
    public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
        registry.addViewController("/").setViewName("login");
    }

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(simpleAuthenticationInterceptor).addPathPatterns("/r/**");
    }
}
2.2.4 加载 Spring容器

在init包下定义Spring容器初始化类SpringApplicationInitializer，此类实现WebApplicationInitializer接口， Spring容器启动时加载WebApplicationInitializer接口的所有实现类。

public class SpringApplicationInitializer extends AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer {

    //spring容器，相当于加载 applicationContext.xml
    @Override
    protected Class<?>[] getRootConfigClasses() {
        return new Class[]{ApplicationConfig.class};
    }

    //servletContext，相当于加载springmvc.xml
    @Override
    protected Class<?>[] getServletConfigClasses() {
        return new Class[]{WebConfig.class};
    }

    //url-mapping
    @Override
    protected String[] getServletMappings() {
        return new String[]{"/"};
    }
}

SpringApplicationInitializer相当于web.xml，使用了servlet3.0开发则不需要再定义web.xml， ApplicationConfig.class对应以下配置的application-context.xml，WebConfig.class对应以下配置的spring- mvc.xml，
web.xml的内容参考：

<web‐app> 
	<listener>
		<listener‐class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener‐class> 
	</listener> 
	<context‐param> 
		<param‐name>contextConfigLocation</param‐name> 
		<param‐value>/WEB‐INF/application‐context.xml</param‐value> 
	</context‐param> 
	<servlet> 
		<servlet‐name>springmvc</servlet‐name> 
	<servlet‐class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet‐class>
	<init‐param> 
		<param‐name>contextConfigLocation</param‐name> 
	<param‐value>/WEB‐INF/spring‐mvc.xml</param‐value>
	</init‐param>
	<load‐on‐startup>1</load‐on‐startup> 
	</servlet> 
	<servlet‐mapping> 
		<servlet‐name>springmvc</servlet‐name> 
		<url‐pattern>/</url‐pattern> 
	</servlet‐mapping> 
</web‐app>

2.3.实现认证功能

2.3.1 认证页面

在webapp/WEB-INF/views下定义认证页面login.jsp，本案例只是测试认证流程，页面没有添加css样式，页面实 现可填入用户名，密码，触发登录将提交表单信息至/login，
内容如下：

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" pageEncoding="utf-8" %>
<html>
<head>
    <title>用户登录</title>
</head>
<body>
<form action="login" method="post">
    用户名：<input type="text" name="username"><br>
    密&nbsp;&nbsp;&nbsp;码:
    <input type="password" name="password"><br>
    <input type="submit" value="登录">
</form>
</body>
</html>

启动项目，访问/路径地址，进行测试
image

2.3.2 认证接口

用户进入认证页面，输入账号和密码，点击登录，请求/login进行身份认证。
（1）定义认证接口，此接口用于对传来的用户名、密码校验，若成功则返回该用户的详细信息，否则抛出错误异 常：

public interface AuthenticationService {
    /**
     * 用户认证
     * @param authenticationRequest 用户认证请求，账号和密码
     * @return 认证成功的用户信息
     */
    UserDto authentication(AuthenticationRequest authenticationRequest);
}

认证请求结构：

@Data
public class AuthenticationRequest {
    //认证请求参数，账号、密码。。
    /**
     * 用户名
     */
    private String username;

    /**
     * 密码
     */
    private String password;

}

认证成功后返回的用户详细信息，也就是当前登录用户的信息：

@Data
@AllArgsConstructor
public class UserDto {
    public static final String SESSION_USER_KEY = "_user";
    //用户身份信息
    private String id;
    private String username;
    private String password;
    private String fullname;
    private String mobile;
    /**
     * 用户权限
     */
    private Set<String> authorities;
}

（2）认证实现类，根据用户名查找用户信息，并校验密码，这里模拟了两个用户：

@Service
public class AuthenticationServiceImpl implements  AuthenticationService{
    /**
     * 用户认证，校验用户身份信息是否合法
     *
     * @param authenticationRequest 用户认证请求，账号和密码
     * @return 认证成功的用户信息
     */
    @Override
    public UserDto authentication(AuthenticationRequest authenticationRequest) {
        //校验参数是否为空
        if(authenticationRequest == null
            || StringUtils.isEmpty(authenticationRequest.getUsername())
            || StringUtils.isEmpty(authenticationRequest.getPassword())){
            throw new RuntimeException("账号和密码为空");
        }
        //根据账号去查询数据库,这里测试程序采用模拟方法
        UserDto user = getUserDto(authenticationRequest.getUsername());
        //判断用户是否为空
        if(user == null){
            throw new RuntimeException("查询不到该用户");
        }
        //校验密码
        if(!authenticationRequest.getPassword().equals(user.getPassword())){
            throw new RuntimeException("账号或密码错误");
        }
        //认证通过，返回用户身份信息
        return user;
    }
    //根据账号查询用户信息
    private UserDto getUserDto(String userName){
        return userMap.get(userName);
    }
    //用户信息
    private Map<String,UserDto> userMap = new HashMap<>();
    {
        Set<String> authorities1 = new HashSet<>();
        authorities1.add("p1");//这个p1我们人为让它和/r/r1对应
        Set<String> authorities2 = new HashSet<>();
        authorities2.add("p2");//这个p2我们人为让它和/r/r2对应
        userMap.put("zhangsan",new UserDto("1010","zhangsan","123","张三","133443",authorities1));
        userMap.put("lisi",new UserDto("1011","lisi","456","李四","144553",authorities2));
    }
}

（3）登录Controller，对/login请求处理，它调用AuthenticationService完成认证并返回登录结果提示信息：

@RestController
public class LoginController {

    @Autowired
    AuthenticationService authenticationService;

    @RequestMapping(value = "/login",produces = "text/plain;charset=utf-8")
    public String login(AuthenticationRequest authenticationRequest, HttpSession session){
        UserDto userDto = authenticationService.authentication(authenticationRequest);
        //存入session
        session.setAttribute(UserDto.SESSION_USER_KEY,userDto);
        return userDto.getUsername() +"登录成功";
    }

    @GetMapping(value = "/logout",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String logout(HttpSession session){
        session.invalidate();
        return "退出成功";
    }

    @GetMapping(value = "/r/r1",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String r1(HttpSession session){
        String fullname = null;
        Object object = session.getAttribute(UserDto.SESSION_USER_KEY);
        if(object == null){
            fullname = "匿名";
        }else{
            UserDto userDto = (UserDto) object;
            fullname = userDto.getFullname();
        }
        return fullname+"访问资源r1";
    }
    @GetMapping(value = "/r/r2",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String r2(HttpSession session){
        String fullname = null;
        Object userObj = session.getAttribute(UserDto.SESSION_USER_KEY);
        if(userObj != null){
            fullname = ((UserDto)userObj).getFullname();
        }else{
            fullname = "匿名";
        }
        return fullname + " 访问资源2";
    }
}

启动项目，访问/路径地址，进行测试

2.4.实现会话功能

会话是指用户登入系统后，系统会记住该用户的登录状态，他可以在系统连续操作直到退出系统的过程。
认证的目的是对系统资源的保护，每次对资源的访问，系统必须得知道是谁在访问资源，才能对该请求进行合法性 拦截。因此，在认证成功后，一般会把认证成功的用户信息放入Session中，在后续的请求中，系统能够从Session 中获取到当前用户，用这样的方式来实现会话机制。
（1）增加会话控制 首先在UserDto中定义一个SESSION_USER_KEY，作为Session中存放登录用户信息的key。
image
然后修改LoginController，认证成功后，将用户信息放入当前会话。并增加用户登出方法，登出时将session置为 失效。
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image
（2）增加测试资源 修改LoginController，增加测试资源1，它从当前会话session中获取当前登录用户，并返回提示信息给前台。
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（3）测试
    未登录情况下直接访问测试资源/r/r1： 匿名访问资源1
    成功登录的情况下访问测试资源/r/r1：xx访问资源1

2.5.实现授权功能

现在我们已经完成了用户身份凭证的校验以及登录的状态保持，并且我们也知道了如何获取当前登录用户(从 Session中获取)的信息，接下来，用户访问系统需要经过授权，即需要完成如下功能：

  • 匿名用户（未登录用户）访问拦截：禁止匿名用户访问某些资源。
  • 登录用户访问拦截：根据用户的权限决定是否能访问某些资源。

（1）增加权限数据 为了实现这样的功能，我们需要在UserDto里增加权限属性，用于表示该登录用户所拥有的权限，同时修改 UserDto的构造方法
image
并在AuthenticationServiceImpl中为模拟用户初始化权限，其中张三给了p1权限，李四给了p2权限。
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（2）增加测试资源 我们想实现针对不同的用户能访问不同的资源，前提是得有多个资源，因此在LoginController中增加测试资源2。
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（3）实现授权拦截器
在interceptor包下定义SimpleAuthenticationInterceptor拦截器，实现授权拦截：
1、校验用户是否登录
2、校验用户是否拥有操作权限

@Component
public class SimpleAuthenticationInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        //在这个方法中校验用户请求的url是否在用户的权限范围内
        //取出用户身份信息
        Object object = request.getSession().getAttribute(UserDto.SESSION_USER_KEY);
        if(object == null){
            //没有认证，提示登录
            writeContent(response,"请登录");
        }
        UserDto userDto = (UserDto) object;
        //请求的url
        String requestURI = request.getRequestURI();
        if( userDto.getAuthorities().contains("p1") && requestURI.contains("/r/r1")){
            return true;
        }
        if( userDto.getAuthorities().contains("p2") && requestURI.contains("/r/r2")){
            return true;
        }
        writeContent(response,"没有权限，拒绝访问");

        return false;
    }

    //响应信息给客户端
    private void writeContent(HttpServletResponse response, String msg) throws IOException {
        response.setContentType("text/html;charset=utf-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.print(msg);
        writer.close();
    }
}

在WebConfig中配置拦截器，匹配/r/**
的资源为受保护的系统资源，访问该资源的请求进入 SimpleAuthenticationInterceptor拦截器。
image
（4）测试
未登录情况下，/r/r1与/r/r2均提示 “请先登录”。
张三登录情况下，由于张三有p1权限，因此可以访问/r/r1，张三没有p2权限，访问/r/r2时提示 权限不足 。
李四登录情况下，由于李四有p2权限，因此可以访问/r/r2，李四没有p1权限，访问/r/r1时提示 权限不足 。
测试结果全部符合预期结果。

3.Spring Security

3.1 Spring Security介绍

Spring Security是一个能够为基于Spring的企业应用系统提供声明式的安全访问控制解决方案的安全框架。由于它 是Spring生态系统中的一员，因此它伴随着整个Spring生态系统不断修正、升级，在spring boot项目中加入spring security更是十分简单，使用Spring Security 减少了为企业系统安全控制编写大量重复代码的工作。

3.2 创建工程

3.2.1 创建maven工程

创建maven工程 security-spring-security
引入依赖： 在security-springmvc的基础上增加spring-security的依赖：

	<dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-web</artifactId>
            <version>5.1.4.RELEASE</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.security</groupId>
            <artifactId>spring-security-config</artifactId>
            <version>5.1.4.RELEASE</version>
        </dependency>
3.2.2 Spring容器配置

创建一个config包，写配置类

@Configuration //相当于applicationContext.xml
@ComponentScan(basePackages = "com.itheima.security.springmvc"
            ,excludeFilters = {@ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,value = Controller.class)})
public class ApplicationConfig {
    //在此配置除了Controller的其它bean，比如：数据库链接池、事务管理器、业务bean等。
}
3.2.3 Servlet Context配置

在config再写springmvc配置文件

@Configuration//就相当于springmvc.xml文件
@EnableWebMvc
@ComponentScan(basePackages = "com.itheima.security.springmvc"
        ,includeFilters = {@ComponentScan.Filter(type = FilterType.ANNOTATION,value = Controller.class)})
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {


    //视频解析器
    @Bean
    public InternalResourceViewResolver viewResolver(){
        InternalResourceViewResolver viewResolver = new InternalResourceViewResolver();
        viewResolver.setPrefix("/WEB-INF/view/");
        viewResolver.setSuffix(".jsp");
        return viewResolver;
    }

    @Override
    public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
        registry.addViewController("/").setViewName("redirect:/login");
    }

}
3.2.4 加载 Spring容器

在init包下定义Spring容器初始化类SpringApplicationInitializer，此类实现WebApplicationInitializer接口， Spring容器启动时加载WebApplicationInitializer接口的所有实现类。

public class SpringApplicationInitializer extends AbstractAnnotationConfigDispatcherServletInitializer {

    //spring容器，相当于加载 applicationContext.xml
    @Override
    protected Class<?>[] getRootConfigClasses() {
        return new Class[]{ApplicationConfig.class, WebSecurityConfig.class};
    }

    //servletContext，相当于加载springmvc.xml
    @Override
    protected Class<?>[] getServletConfigClasses() {
        return new Class[]{WebConfig.class};
    }

    //url-mapping
    @Override
    protected String[] getServletMappings() {
        return new String[]{"/"};
    }
}

3.3 认证

3.3.1 认证页面

springSecurity默认提供认证页面，不需要额外开发。
image

3.3.2.安全配置

spring security提供了用户名密码登录、退出、会话管理等认证功能，只需要配置即可使用。

  1. 在config包下定义WebSecurityConfig，安全配置的内容包括：用户信息、密码编码器、安全拦截机制。
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    //定义用户信息服务（查询用户信息）
    @Bean
    public UserDetailsService userDetailsService(){
        InMemoryUserDetailsManager manager = new InMemoryUserDetailsManager();
        manager.createUser(User.withUsername("zhangsan").password("123").authorities("p1").build());
        manager.createUser(User.withUsername("lisi").password("456").authorities("p2").build());
        return manager;
    }

    //密码编码器
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return NoOpPasswordEncoder.getInstance();
    }

    //安全拦截机制（最重要）
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/r/r1").hasAuthority("p1")
                .antMatchers("/r/r2").hasAuthority("p2")
                .antMatchers("/r/**").authenticated()//所有/r/**的请求必须认证通过
                .anyRequest().permitAll()//除了/r/**，其它的请求可以访问
                .and()
                .formLogin()//允许表单登录
                .successForwardUrl("/login-success");//自定义登录成功的页面地址

    }
}

在userDetailsService()方法中，我们返回了一个UserDetailsService给spring容器，Spring Security会使用它来 获取用户信息。我们暂时使用InMemoryUserDetailsManager实现类，并在其中分别创建了zhangsan、lisi两个用 户，并设置密码和权限。
而在configure()中，我们通过HttpSecurity设置了安全拦截规则，其中包含了以下内容：

  1. url匹配/r/** 的资源，经过认证后才能访问。
    2.其他url完全开放。
    3.支持form表单认证，认证成功后转向/login-success。
    关于HttpSecurity的配置清单请参考附录 HttpSecurity。
  1. 加载 WebSecurityConfig

修改SpringApplicationInitializer的getRootConfigClasses()方法，添加WebSecurityConfig.class：
image

3.3.2.Spring Security初始化

Spring Security初始化，这里有两种情况

  • 若当前环境没有使用Spring或Spring MVC，则需要将 WebSecurityConfig(Spring Security配置类) 传入超 类，以确保获取配置，并创建spring context。
  • 相反，若当前环境已经使用spring，我们应该在现有的springContext中注册Spring Security(上一步已经做将 WebSecurityConfig加载至rootcontext)，此方法可以什么都不做。
    在init包下定义SpringSecurityApplicationInitializer：
public class SpringSecurityApplicationInitializer
        extends AbstractSecurityWebApplicationInitializer {
    public SpringSecurityApplicationInitializer() {
        //super(WebSecurityConfig.class);
    }
}
3.3.3.默认根路径请求

在WebConfig.java中添加默认请求根路径跳转到/login，此url为spring security提供：
image
默认Url根路径跳转到/login，此url为spring security提供,spring security默认提供的登录页面。

3.3.4.认证成功页面

在安全配置中，认证成功将跳转到/login-success，代码如下：
image
spring security支持form表单认证，认证成功后转向/login-success。
在LoginController中定义/login-success:
实现授权需要对用户的访问进行拦截校验，校验用户的权限是否可以操作指定的资源，Spring Security默认提供授权实现方法。
在LoginController添加/r/r1或/r/r2

@RestController
public class LoginController {

    @RequestMapping(value = "/login-success",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String loginSuccess(){
        return " 登录成功";
    }

    /**
     * 测试资源1
     * @return
     */
    @GetMapping(value = "/r/r1",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String r1(){
        return " 访问资源1";
    }

    /**
     * 测试资源2
     * @return
     */
    @GetMapping(value = "/r/r2",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String r2(){
        return " 访问资源2";
    }
}

在安全配置类WebSecurityConfig.java中配置授权规则：
image
.antMatchers("/r/r1").hasAuthority("p1")表示：访问/r/r1资源的 url需要拥有p1权限。 .antMatchers("/r/r2").hasAuthority("p2")表示：访问/r/r2资源的 url需要拥有p2权限。

3.3.5 测试

启动项目，访问http://localhost:8080/security-spring-security/路径地址
退出登录，直接logout就ok了

4 Spring Security 集成SpringBoot

4.1 集成SpringBoot

4.1.1 Spring Boot

Spring Boot是一套Spring的快速开发框架，基于Spring 4.0设计，使用Spring Boot开发可以避免一些繁琐的工程 搭建和配置，同时它集成了大量的常用框架，快速导入依赖包，避免依赖包的冲突。基本上常用的开发框架都支持 Spring Boot开发，例如：MyBatis、Dubbo等，Spring 家族更是如此，例如：Spring cloud、Spring mvc、 Spring security等，使用Spring Boot开发可以大大得高生产率，所以Spring Boot的使用率非常高。
通过Spring Boot开发Spring Security应用，Spring Boot提供spring-boot-starter-security用于开 发Spring Security应用。

4.1.2 创建maven工程

引入以下依赖：

     <dependencies>
        <!-- 以下是>spring boot依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!-- 以下是>spring security依赖-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>
        <!-- 以下是jsp依赖-->
        <dependency>
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <!--jsp页面使用jstl标签 -->
        <dependency>
            <groupId>javax.servlet</groupId>
            <artifactId>jstl</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <!--用于编译jsp -->
        <dependency>
            <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId>
            <artifactId>tomcat-embed-jasper</artifactId>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.47</version>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <finalName>security-springboot</finalName>
        <pluginManagement>
            <plugins>
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
                    <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
                    <version>2.2</version>
                </plugin>
                <plugin>
                    <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                    <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                    <configuration>
                        <source>1.8</source>
                        <target>1.8</target>
                    </configuration>
                </plugin>

                <plugin>
                    <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
                    <configuration>
                        <encoding>utf-8</encoding>
                        <useDefaultDelimiters>true</useDefaultDelimiters>
                        <resources>
                            <resource>
                                <directory>src/main/resources</directory>
                                <filtering>true</filtering>
                                <includes>
                                    <include>**/*</include>
                                </includes>
                            </resource>
                            <resource>
                                <directory>src/main/java</directory>
                                <includes>
                                    <include>**/*.xml</include>
                                </includes>
                            </resource>
                        </resources>
                    </configuration>
                </plugin>
            </plugins>
        </pluginManagement>
    </build>
4.1.3 spring 容器配置

SpringBoot工程启动会自动扫描启动类所在包下的所有Bean，加载到spring容器。
Spring Boot配置文件
在resources下添加application.properties，内容如下：

server.port=8080
server.servlet.context-path=/security-springboot
spring.application.name = security-springboot

spring.mvc.view.prefix=/WEB-INF/view/
spring.mvc.view.suffix=.jsp

spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/user_db
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=mysql
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Driver
4.1.4 Servlet Context配置

由于Spring boot starter自动装配机制，这里无需使用@EnableWebMvc与@ComponentScan，WebConfig如下

@Configuration//就相当于springmvc.xml文件
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
        registry.addViewController("/").setViewName("redirect:/login-view");
        registry.addViewController("/login-view").setViewName("login");

    }
}

视频解析器配置在application.properties中
image

4.1.5 安全配置

由于Spring boot starter自动装配机制，这里无需使用@EnableWebSecurity，WebSecurityConfig内容如下

@Configuration
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    //定义用户信息服务（查询用户信息）
    @Bean
    public UserDetailsService userDetailsService(){
        InMemoryUserDetailsManager manager = new InMemoryUserDetailsManager();
        manager.createUser(User.withUsername("zhangsan").password("123").authorities("p1").build());
        manager.createUser(User.withUsername("lisi").password("456").authorities("p2").build());
        return manager;
    }

    //密码编码器
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return NoOpPasswordEncoder.getInstance();
    }

    //安全拦截机制（最重要）
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/r/r1").hasAuthority("p1")
                .antMatchers("/r/r2").hasAuthority("p2")
                .antMatchers("/r/**").authenticated()//所有/r/**的请求必须认证通过
                .anyRequest().permitAll()//除了/r/**，其它的请求可以访问
                .and()
                .formLogin()//允许表单登录
                .successForwardUrl("/login-success");//自定义登录成功的页面地址

    }
}
4.1.6 测试
@RestController
public class LoginController {

    @RequestMapping(value = "/login-success",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String loginSuccess(){
        return " 登录成功";
    }

    /**
     * 测试资源1
     * @return
     */
    @GetMapping(value = "/r/r1",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String r1(){
        return " 访问资源1";
    }

    /**
     * 测试资源2
     * @return
     */
    @GetMapping(value = "/r/r2",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String r2(){
        return " 访问资源2";
    }
}

4.2 工作原理

4.2.1 结构总览

Spring Security所解决的问题就是安全访问控制，而安全访问控制功能其实就是对所有进入系统的请求进行拦截， 校验每个请求是否能够访问它所期望的资源。根据前边知识的学习，可以通过Filter或 AOP等技术来实现，Spring Security对Web资源的保护是靠Filter实现的，所以从这个Filter来入手，逐步深入Spring Security原理。

当初始化Spring Security时，会创建一个名为 javaSpringSecurityFilterChain 的Servlet过滤器，类型为 org.springframework.security.web.FilterChainProxy，它实现了javax.servlet.Filter，因此外部的请求会经过此 类，下图是Spring Security过虑器链结构图：
image
FilterChainProxy是一个代理，真正起作用的是FilterChainProxy中SecurityFilterChain所包含的各个Filter，同时 这些Filter作为Bean被Spring管理，它们是Spring Security核心，各有各的职责，但他们并不直接处理用户的认证，也不直接处理用户的授权，而是把它们交给了认证管理器（AuthenticationManager）和决策管理器 （AccessDecisionManager）进行处理，下图是FilterChainProxy相关类的UML图示。
image
spring Security功能的实现主要是由一系列过滤器链相互配合完成。
image
下面介绍过滤器链中主要的几个过滤器及其作用：
SecurityContextPersistenceFilter 这个Filter是整个拦截过程的入口和出口（也就是第一个和最后一个拦截 器），会在请求开始时从配置好的 SecurityContextRepository 中获取 SecurityContext，然后把它设置给 SecurityContextHolder。在请求完成后将 SecurityContextHolder 持有的 SecurityContext 再保存到配置好 的 SecurityContextRepository，同时清除 securityContextHolder 所持有的 SecurityContext；

UsernamePasswordAuthenticationFilter 用于处理来自表单提交的认证。该表单必须提供对应的用户名和密 码，其内部还有登录成功或失败后进行处理的 AuthenticationSuccessHandler 和 AuthenticationFailureHandler，这些都可以根据需求做相关改变；

FilterSecurityInterceptor 是用于保护web资源的，使用AccessDecisionManager对当前用户进行授权访问，前 面已经详细介绍过了；

ExceptionTranslationFilter 能够捕获来自 FilterChain 所有的异常，并进行处理。但是它只会处理两类异常： AuthenticationException 和 AccessDeniedException，其它的异常它会继续抛出。

4.2.2.认证流程

4.2.2.1 认证流程
image
仔细分析认证过程：

  1. 用户提交用户名、密码被SecurityFilterChain中的 UsernamePasswordAuthenticationFilter 过滤器获取到， 封装为请求Authentication，通常情况下是UsernamePasswordAuthenticationToken这个实现类。
  2. 然后过滤器将Authentication提交至认证管理器（AuthenticationManager）进行认证
  3. 认证成功后， AuthenticationManager 身份管理器返回一个被填充满了信息的（包括上面提到的权限信息， 身份信息，细节信息，但密码通常会被移除） Authentication 实例。
  4. SecurityContextHolder 安全上下文容器将第3步填充了信息的 Authentication ，通过 SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(…)方法，设置到其中。

可以看出AuthenticationManager接口（认证管理器）是认证相关的核心接口，也是发起认证的出发点，它 的实现类为ProviderManager。而Spring Security支持多种认证方式，因此ProviderManager维护着一个 List<AuthenticationProvider> 列表，存放多种认证方式，最终实际的认证工作是由 AuthenticationProvider完成的。咱们知道web表单的对应的AuthenticationProvider实现类为 DaoAuthenticationProvider，它的内部又维护着一个UserDetailsService负责UserDetails的获取。最终 AuthenticationProvider将UserDetails填充至Authentication。

4.2.2.2.AuthenticationProvider
Spring Security认证流程我们得知，认证管理器（AuthenticationManager）委托AuthenticationProvider完成认证工作。
AuthenticationProvider是一个接口，定义如下：

public interface AuthenticationProvider { 
	Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException; 
	boolean supports(Class<?> var1);
}

authenticate()方法定义了认证的实现过程，它的参数是一个Authentication，里面包含了登录用户所提交的用 户、密码等。而返回值也是一个Authentication，这个Authentication则是在认证成功后，将用户的权限及其他信 息重新组装后生成。

Spring Security中维护着一个 javaList<AuthenticationProvider> 列表，存放多种认证方式，不同的认证方式使用不 同的AuthenticationProvider。如使用用户名密码登录时，使用AuthenticationProvider1，短信登录时使用 AuthenticationProvider2等等这样的例子很多。

每个AuthenticationProvider需要实现supports（）方法来表明自己支持的认证方式，如我们使用表单方式认证， 在提交请求时Spring Security会生成UsernamePasswordAuthenticationToken，它是一个Authentication，里面 封装着用户提交的用户名、密码信息。而对应的，哪个AuthenticationProvider来处理它？

我们在DaoAuthenticationProvider的基类AbstractUserDetailsAuthenticationProvider发现以下代码：

  public boolean supports(Class<?> authentication) {
        return UsernamePasswordAuthenticationToken.class.isAssignableFrom(authentication);
  }

也就是说当web表单提交用户名密码时，Spring Security由DaoAuthenticationProvider处理。
最后，我们来看一下Authentication(认证信息)的结构，它是一个接口，我们之前提到的 UsernamePasswordAuthenticationToken就是它的实现之一：

public interface Authentication extends Principal, Serializable {  	 //（1） 
	Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities(); 	//（2） 
	Object getCredentials();	// （3） 
	Object getDetails(); 		//（4） 
	Object getPrincipal(); 		//（5） 
	boolean isAuthenticated(); 
	void setAuthenticated(boolean var1) throws IllegalArgumentException; 
}

（1）Authentication是spring security包中的接口，直接继承自Principal类，而Principal是位于 java.security 包中的。它是表示着一个抽象主体身份，任何主体都有一个名称，因此包含一个getName()方法。
（2）getAuthorities()，权限信息列表，默认是GrantedAuthority接口的一些实现类，通常是代表权限信息的一系 列字符串。
（3）getCredentials()，凭证信息，用户输入的密码字符串，在认证过后通常会被移除，用于保障安全。
（4）getDetails()，细节信息，web应用中的实现接口通常为 WebAuthenticationDetails，它记录了访问者的ip地 址和sessionId的值。
（5）getPrincipal()，身份信息，大部分情况下返回的是UserDetails接口的实现类，UserDetails代表用户的详细 信息，那从Authentication中取出来的UserDetails就是当前登录用户信息，它也是框架中的常用接口之一。

4.3.2.3.UserDetailsService
现在咱们现在知道DaoAuthenticationProvider处理了web表单的认证逻辑，认证成功后既得到一个 Authentication(UsernamePasswordAuthenticationToken实现)，里面包含了身份信息（Principal）。这个身份 信息就是一个 Object ，大多数情况下它可以被强转为UserDetails对象。

DaoAuthenticationProvider中包含了一个UserDetailsService实例，它负责根据用户名提取用户信息 UserDetails(包含密码)，而后DaoAuthenticationProvider会去对比UserDetailsService提取的用户密码与用户提交 的密码是否匹配作为认证成功的关键依据，因此可以通过将自定义的 UserDetailsService 公开为spring bean来定 义自定义身份验证。

public interface UserDetailsService { 
	UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException; 
}

很多人把DaoAuthenticationProvider和UserDetailsService的职责搞混淆，其实UserDetailsService只负责从特定 的地方（通常是数据库）加载用户信息，仅此而已。而DaoAuthenticationProvider的职责更大，它完成完整的认 证流程，同时会把UserDetails填充至Authentication。
上面一直提到UserDetails是用户信息，咱们看一下它的真面目：

public interface UserDetails extends Serializable {
    Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities();

    String getPassword();

    String getUsername();

    boolean isAccountNonExpired();

    boolean isAccountNonLocked();

    boolean isCredentialsNonExpired();

    boolean isEnabled();
}

它和Authentication接口很类似，比如它们都拥有username，authorities。Authentication的getCredentials()与 UserDetails中的getPassword()需要被区分对待，前者是用户提交的密码凭证，后者是用户实际存储的密码，认证 其实就是对这两者的比对。Authentication中的getAuthorities()实际是由UserDetails的getAuthorities()传递而形 成的。还记得Authentication接口中的getDetails()方法吗？其中的UserDetails用户详细信息便是经过了 AuthenticationProvider认证之后被填充的。

通过实现UserDetailsService和UserDetails，我们可以完成对用户信息获取方式以及用户信息字段的扩展。

Spring Security提供的InMemoryUserDetailsManager(内存认证)，JdbcUserDetailsManager(jdbc认证)就是 UserDetailsService的实现类，主要区别无非就是从内存还是从数据库加载用户。

测试 自定义UserDetailsService

@Service
public class SpringDataUserDetailsService implements UserDetailsService {
    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        //登录账号
        System.out.println("username=" + username);
        // 根据账号去数据库查询...
        // 这里暂时使用静态数据
        UserDetails userDetails = User.withUsername(username).password("123").authorities("p1").build();
        return userDetails;
    }
}

就可以把WebSecurityConfig的用户信息服务 给注掉了
image
重启工程，请求认证，SpringDataUserDetailsService的loadUserByUsername方法被调用 ，查询用户信息。

4.2.2.4.PasswordEncoder
DaoAuthenticationProvider认证处理器通过UserDetailsService获取到UserDetails后，它是如何与请求 Authentication中的密码做对比呢？

在这里Spring Security为了适应多种多样的加密类型，又做了抽象，DaoAuthenticationProvider通过 PasswordEncoder接口的matches方法进行密码的对比，而具体的密码对比细节取决于实现：

public interface PasswordEncoder {
    String encode(CharSequence var1);

    boolean matches(CharSequence var1, String var2);

    default boolean upgradeEncoding(String encodedPassword) {
        return false;
    }
}

而Spring Security提供很多内置的PasswordEncoder，能够开箱即用，使用某种PasswordEncoder只需要进行如 下声明即可，如下：
image
NoOpPasswordEncoder采用字符串匹配方法，不对密码进行加密比较处理，密码比较流程如下：
1.用户输入密码（明文 ）
2.DaoAuthenticationProvider获取UserDetails（其中存储了用户的正确密码）
3.DaoAuthenticationProvider使用PasswordEncoder对输入的密码和正确的密码进行校验，密码一致则校验通 过，否则校验失败。

NoOpPasswordEncoder的校验规则拿 输入的密码和UserDetails中的正确密码进行字符串比较，字符串内容一致 则校验通过，否则 校验失败。
实际项目中推荐使用BCryptPasswordEncoder, Pbkdf2PasswordEncoder, SCryptPasswordEncoder等，感兴趣 的大家可以看看这些PasswordEncoder的具体实现。

使用BCryptPasswordEncoder
1、配置BCryptPasswordEncoder
image
测试发现认证失败，提示：Encoded password does not look like BCrypt。
原因：
由于UserDetails中存储的是原始密码（比如：123），它不是BCrypt格式。
跟踪 DaoAuthenticationProvider第33行代码查看 userDetails中的内容 ，跟踪第38行代码查看 PasswordEncoder的类型。

编写测试类，通过下边的代码测试BCrypt加密及校验的方法

@RunWith(SpringRunner.class)
public class TestBCrypt {

    @Test
    public void testBCrypt(){

        //对密码进行加密，每次执行加密的结果  不一样
        String hashpw = BCrypt.hashpw("123", BCrypt.gensalt());
        System.out.println(hashpw);

        //校验密码
        boolean checkpw = BCrypt.checkpw("123", "$2a$10$aFsOFzujtPCnUCUKcozsHux0rQ/3faAHGFSVb9Y.B1ntpmEhjRtru");
        boolean checkpw2 = BCrypt.checkpw("123", "$2a$10$HuClcUqr/FSLmzSsp9SHqe7D51Keu1sAL7tUAAcb..FyILiLdFKYy");
        System.out.println(checkpw);
        System.out.println(checkpw2);
    }
}

这两个乱码都是同一个字符，加密后的代码，虽然这两个乱码不一样，但是在校验的时候，却可以通过。

修改安全配置类，将UserDetails中的原始密码修改为BCrypt格式

manager.createUser(User.withUsername("zhangsan").password("$2a$10$1b5mIkehqv5c4KRrX9bUj.A4Y2hug3I GCnMCL5i4RpQrYV12xNKye").authorities("p1").build());
4.2.3.授权流程

4.2.3.1 授权流程
Spring Security可以通过 http.authorizeRequests() 对web请求进行授权保护。Spring Security使用标准Filter建立了对web请求的拦截，最终实现对资源的授权访问。
Spring Security的授权流程如下：
image
分析授权流程：

  1. 拦截请求，已认证用户访问受保护的web资源将被SecurityFilterChain中的 FilterSecurityInterceptor 的子 类拦截。
  2. 获取资源访问策略，FilterSecurityInterceptor会从 SecurityMetadataSource 的子类 DefaultFilterInvocationSecurityMetadataSource 获取要访问当前资源所需要的权限 Collection<ConfigAttribute> 。
    SecurityMetadataSource其实就是读取访问策略的抽象，而读取的内容，其实就是我们配置的访问规则， 读 取访问策略如：
    image
  3. 最后，FilterSecurityInterceptor会调用 AccessDecisionManager 进行授权决策，若决策通过，则允许访问资 源，否则将禁止访问。

AccessDecisionManager（访问决策管理器）的核心接口如下:

public interface AccessDecisionManager {
    /**
     * 通过传递的参数来决定用户是否有访问对应受保护资源的权限
     */
    void decide(Authentication authentication, Object object, Collection<ConfigAttribute> configAttributes) throws AccessDeniedException, InsufficientAuthenticationException; 
    //略.. 
}

说明一下decide的参数：
authentication：要访问资源的访问者的身份
object：要访问的受保护资源，web请求对应FilterInvocation
configAttributes：是受保护资源的访问策略，通过SecurityMetadataSource获取。
decide接口就是用来鉴定当前用户是否有访问对应受保护资源的权限。

4.2.3.2 授权决策
AccessDecisionManager采用投票的方式来确定是否能够访问受保护资源。
image
图可以看出，AccessDecisionManager中包含的一系列AccessDecisionVoter将会被用来对Authentication 是否有权访问受保护对象进行投票，AccessDecisionManager根据投票结果，做出最终决策。

AccessDecisionVoter是一个接口，其中定义有三个方法，具体结构如下所示。

public interface AccessDecisionVoter<S> {
    int ACCESS_GRANTED = 1;
    int ACCESS_ABSTAIN = 0;
    int ACCESS_DENIED = -1;

    boolean supports(ConfigAttribute var1);

    boolean supports(Class<?> var1);

    int vote(Authentication var1, S var2, Collection<ConfigAttribute> var3);
}

vote()方法的返回结果会是AccessDecisionVoter中定义的三个常量之一。ACCESS_GRANTED表示同意， ACCESS_DENIED表示拒绝，ACCESS_ABSTAIN表示弃权。如果一个AccessDecisionVoter不能判定当前 Authentication是否拥有访问对应受保护对象的权限，则其vote()方法的返回值应当为弃权ACCESS_ABSTAIN。

Spring Security内置了三个基于投票的AccessDecisionManager实现类如下，它们分别是 AffirmativeBased、ConsensusBased和UnanimousBased。

AffirmativeBased的逻辑是：
（1）只要有AccessDecisionVoter的投票为ACCESS_GRANTED则同意用户进行访问；
（2）如果全部弃权也表示通过；
（3）如果没有一个人投赞成票，但是有人投反对票，则将抛出AccessDeniedException。
Spring security默认使用的是AffirmativeBased。

ConsensusBased的逻辑是：
（1）如果赞成票多于反对票则表示通过。
（2）反过来，如果反对票多于赞成票则将抛出AccessDeniedException。
（3）如果赞成票与反对票相同且不等于0，并且属性allowIfEqualGrantedDeniedDecisions的值为true，则表 示通过，否则将抛出异常AccessDeniedException。参数allowIfEqualGrantedDeniedDecisions的值默认为true。
（4）如果所有的AccessDecisionVoter都弃权了，则将视参数allowIfAllAbstainDecisions的值而定，如果该值 为true则表示通过，否则将抛出异常AccessDeniedException。参数allowIfAllAbstainDecisions的值默认为false。

UnanimousBased的逻辑与另外两种实现有点不一样，另外两种会一次性把受保护对象的配置属性全部传递 给AccessDecisionVoter进行投票，而UnanimousBased会一次只传递一个ConfigAttribute给 AccessDecisionVoter进行投票。这也就意味着如果我们的AccessDecisionVoter的逻辑是只要传递进来的 ConfigAttribute中有一个能够匹配则投赞成票，但是放到UnanimousBased中其投票结果就不一定是赞成了。

UnanimousBased的逻辑具体来说是这样的：
（1）如果受保护对象配置的某一个ConfigAttribute被任意的AccessDecisionVoter反对了，则将抛出 AccessDeniedException。
（2）如果没有反对票，但是有赞成票，则表示通过。
（3）如果全部弃权了，则将视参数allowIfAllAbstainDecisions的值而定，true则通过，false则抛出 AccessDeniedException。

Spring Security也内置一些投票者实现类如RoleVoter、AuthenticatedVoter和WebExpressionVoter等

4.3 自定义认证

4.3.1 自定义登录页面

因为我们并没有提供任何的HTML或JSP文件。Spring Security的默认配置没有明确设定一个登录页面的URL，因此Spring Security会根据启用的功能自动生成一个登录 页面URL，并使用默认URL处理登录的提交内容，登录后跳转的到默认URL等等。尽管自动生成的登录页面很方便 快速启动和运行，但大多数应用程序都希望定义自己的登录页面。

4.3.1.1 认证页面
自定义的login.jsp，WEB-INF的view目录下

<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" pageEncoding="utf-8" %>
<html>
<head>
    <title>用户登录</title>
</head>
<body>
<form action="login" method="post">
    用户名：<input type="text" name="username"><br>
    密&nbsp;&nbsp;&nbsp;码:
    <input type="password" name="password"><br>
    <input type="submit" value="登录">
</form>
</body>
</html>

**4.3.1.2 配置认证页面 **
在WebConfig.java中配置认证页面地址：

@Configuration//就相当于springmvc.xml文件
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {


    @Override
    public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
        registry.addViewController("/").setViewName("redirect:/login-view");
        registry.addViewController("/login-view").setViewName("login");

    }

}

**4.3.1.3 安全配置 **
在WebSecurityConfig中配置表章登录信息：
image

4.3.1.4 测试
确定输入账号和密码都正确，点击登录,报错：403
spring security为防止CSRF（Cross-site request forgery跨站请求伪造）的发生，限制了除了get以外的大多数方法。
所以要加：.csrf().disable() 屏蔽CSRF控制，即spring security不再限制CSRF

4.3.2 连接数据库认证

4.3.2.1 创建数据库
创建user_db数据库

CREATE DATABASE `user_db` CHARACTER SET 'utf8' COLLATE 'utf8_general_ci';

创建t_user表

CREATE TABLE `t_user` ( 
	`id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用户id', 
	`username` varchar(64) NOT NULL, 
	`password` varchar(64) NOT NULL, 
	`fullname` varchar(255) NOT NULL COMMENT '用户姓名', 
	`mobile` varchar(11) DEFAULT NULL COMMENT '手机号', 
	PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE 
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=DYNAMIC

4.3.2.2 代码实现
在application.properties配置
image
添加依赖

	<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
            <version>5.1.47</version>
        </dependency>

定义模型类型，在model包定义UserDto：

@Data
public class UserDto {
    private String id;
    private String username;
    private String password;
    private String fullname;
    private String mobile;
}

在Dao包定义UserDao：

@Repository
public class UserDao {

    @Autowired
    JdbcTemplate jdbcTemplate;

    //根据账号查询用户信息
    public UserDto getUserByUsername(String username){
        String sql = "select id,username,password,fullname,mobile from t_user where username = ?";
        //连接数据库查询用户
        List<UserDto> list = jdbcTemplate.query(sql, new Object[]{username}, new BeanPropertyRowMapper<>(UserDto.class));
        if(list !=null && list.size()==1){
            return list.get(0);
        }
        return null;
    }

    //根据用户id查询用户权限
    public List<String> findPermissionsByUserId(String userId){
        String sql = "SELECT * FROM t_permission WHERE id IN(\n" +
                "\n" +
                "SELECT permission_id FROM t_role_permission WHERE role_id IN(\n" +
                "  SELECT role_id FROM t_user_role WHERE user_id = ? \n" +
                ")\n" +
                ")\n";

        List<PermissionDto> list = jdbcTemplate.query(sql, new Object[]{userId}, new BeanPropertyRowMapper<>(PermissionDto.class));
        List<String> permissions = new ArrayList<>();
        list.forEach(c -> permissions.add(c.getCode()));
        return permissions;
    }
}

4.3.2.3 定义UserDetailService
在service包下定义SpringDataUserDetailsService：

@Service
public class SpringDataUserDetailsService implements UserDetailsService {

    @Autowired
    UserDao userDao;

    //根据 账号查询用户信息
    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {

        //将来连接数据库根据账号查询用户信息
        UserDto userDto = userDao.getUserByUsername(username);
        if (userDto == null) {
            //如果用户查不到，返回null，由provider来抛出异常
            return null;
        }
        //根据用户的id查询用户的权限
        List<String> permissions = userDao.findPermissionsByUserId(userDto.getId());
        //将permissions转成数组
        String[] permissionArray = new String[permissions.size()];
        permissions.toArray(permissionArray);
        UserDetails userDetails = User.withUsername(userDto.getUsername()).password(userDto.getPassword()).authorities(permissionArray).build();
        return userDetails;
    }
}

4.3.2.4 测试
输入账号和密码请求认证，跟踪代码。

4.3.2.5 使用BCryptPasswordEncoder
按照我们前边讲的PasswordEncoder的使用方法，使用BCryptPasswordEncoder需要完成如下工作：
1、在安全配置类中定义BCryptPasswordEncoder
image
数据库中的密码应该存储BCrypt格式

4.4 会话

用户认证通过后，为了避免用户的每次操作都进行认证可将用户的信息保存在会话中。spring security提供会话管 理，认证通过后将身份信息放入SecurityContextHolder上下文，SecurityContext与当前线程进行绑定，方便获取 用户身份。

4.4.1.获取用户身份

编写LoginController，实现/r/r1、/r/r2的测试资源，并修改loginSuccess方法，注意getUsername方法，Spring Security获取当前登录用户信息的方法为SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication()

@RestController
public class LoginController {

    @RequestMapping(value = "/login-success",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    public String loginSuccess(){
        //提示具体用户名称登录成功
        return getUsername()+" 登录成功";
    }

    /**
     * 测试资源1
     * @return
     */
    @GetMapping(value = "/r/r1",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    @PreAuthorize("hasAuthority('p1')")//拥有p1权限才可以访问
    public String r1(){
        return getUsername()+" 访问资源1";
    }

    /**
     * 测试资源2
     * @return
     */
    @GetMapping(value = "/r/r2",produces = {"text/plain;charset=UTF-8"})
    @PreAuthorize("hasAuthority('p2')")//拥有p2权限才可以访问
    public String r2(){
        return getUsername()+" 访问资源2";
    }

    //获取当前用户信息
    private String getUsername(){
        String username = null;
        //当前认证通过的用户身份
        Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
        //用户身份
        Object principal = authentication.getPrincipal();
        if(principal == null){
            username = "匿名";
        }
        if(principal instanceof org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails){
            UserDetails userDetails = (UserDetails) principal;
            username = userDetails.getUsername();
        }else{
            username = principal.toString();
        }
        return username;
    }
}

测试
登录前访问资源
被重定向至登录页面。
登录后访问资源

4.4.2会话控制

我们可以通过以下选项准确控制会话何时创建以及Spring Security如何与之交互：

机制 描述
always 如果没有session存在就创建一个
ifRequired 如果需要就创建一个Session（默认）登录时
never SpringSecurity 将不会创建Session，但是如果应用中其他地方创建了Session，那么Spring Security将会使用它。
stateless SpringSecurity将绝对不会创建Session，也不使用Session
通过以下配置方式对该选项进行配置：
image
默认情况下，Spring Security会为每个登录成功的用户会新建一个Session，就是ifRequired 。

若选用never，则指示Spring Security对登录成功的用户不创建Session了，但若你的应用程序在某地方新建了 session，那么Spring Security会用它的。

若使用stateless，则说明Spring Security对登录成功的用户不会创建Session了，你的应用程序也不会允许新建 session。并且它会暗示不使用cookie，所以每个请求都需要重新进行身份验证。这种无状态架构适用于REST API 及其无状态认证机制。

会话超时
可以再sevlet容器中设置Session的超时时间，如下设置Session有效期为3600s；
spring boot 配置文件：

server.servlet.session.timeout=3600s

session超时之后，可以通过Spring Security 设置跳转的路径。

http.sessionManagement() 
	.expiredUrl("/login‐view?error=EXPIRED_SESSION") 
	.invalidSessionUrl("/login‐view?error=INVALID_SESSION");

expired指session过期，invalidSession指传入的sessionid无效。
安全会话cookie
我们可以使用httpOnly和secure标签来保护我们的会话cookie：

  • httpOnly：如果为true，那么浏览器脚本将无法访问cookie
  • secure：如果为true，则cookie将仅通过HTTPS连接发送

spring boot 配置文件：

server.servlet.session.cookie.http‐only=true 
server.servlet.session.cookie.secure=true

4.6 退出

Spring security默认实现了logout退出，访问/logout，果然不出所料，退出功能Spring也替我们做好了。
image
点击“Log Out”退出 成功。
退出 后访问其它url判断是否成功退出。
这里也可以自定义退出成功的页面：
在WebSecurityConfig的protected void configure(HttpSecurity http)中配置：
image
当退出操作出发时，将发生：

  • 使HTTP Session 无效
  • 清除 SecurityContextHolder
  • 跳转到 /login-view?logout

但是，类似于配置登录功能，咱们可以进一步自定义退出功能：
image
（1）提供系统退出支持，使用 WebSecurityConfigurerAdapter 会自动被应用
（2）设置触发退出操作的URL (默认是 /logout ).
（3）退出之后跳转的URL。默认是 /login?logout 。
（4）定制的 LogoutSuccessHandler ，用于实现用户退出成功时的处理。如果指定了这个选项那么 logoutSuccessUrl() 的设置会被忽略。
（5）添加一个 LogoutHandler ，用于实现用户退出时的清理工作.默认 SecurityContextLogoutHandler 会被添加 为最后一个 LogoutHandler 。
（6）指定是否在退出时让 HttpSession 无效。 默认设置为 true。 注意：如果让logout在GET请求下生效，必须关闭防止CSRF攻击csrf().disable()。如果开启了CSRF，必须使用 post方式请求/logout

logoutHandler：
一般来说， LogoutHandler 的实现类被用来执行必要的清理，因而他们不应该抛出异常。
下面是Spring Security提供的一些实现：

  • PersistentTokenBasedRememberMeServices 基于持久化token的RememberMe功能的相关清理
  • TokenBasedRememberMeService 基于token的RememberMe功能的相关清理
  • CookieClearingLogoutHandler 退出时Cookie的相关清理
  • CsrfLogoutHandler 负责在退出时移除csrfToken
  • SecurityContextLogoutHandler 退出时SecurityContext的相关清理

链式API提供了调用相应的 LogoutHandler 实现的快捷方式，比如deleteCookies()。

4.7 授权

4.7.1 概述

授权的方式包括 web授权和方法授权，web授权是通过 url拦截进行授权，方法授权是通过 方法拦截进行授权。他 们都会调用accessDecisionManager进行授权决策，若为web授权则拦截器为FilterSecurityInterceptor；若为方 法授权则拦截器为MethodSecurityInterceptor。如果同时通过web授权和方法授权则先执行web授权，再执行方 法授权，最后决策通过，则允许访问资源，否则将禁止访问。 类关系如下：
image

4.7.2.准备环境

4.7.2.1 数据库环境
在t_user数据库创建如下表：
角色表：

CREATE TABLE `t_role` ( 
	`id` varchar(32) NOT NULL,
	`role_name` varchar(255) DEFAULT NULL, 
	`description` varchar(255) DEFAULT NULL,
	`create_time` datetime DEFAULT NULL, 
	`update_time` datetime DEFAULT NULL, 
	`status` char(1) NOT NULL, 
	PRIMARY KEY (`id`), 
	UNIQUE KEY `unique_role_name` (`role_name`) 
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 
insert into `t_role`(`id`,`role_name`,`description`,`create_time`,`update_time`,`status`) values ('1','管理员',NULL,NULL,NULL,'');

用户角色关系表：

CREATE TABLE `t_user_role` ( 
	`user_id` varchar(32) NOT NULL, 
	`role_id` varchar(32) NOT NULL,
	`create_time` datetime DEFAULT NULL, 
	`creator` varchar(255) DEFAULT NULL,
	PRIMARY KEY (`user_id`,`role_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 
insert into `t_user_role`(`user_id`,`role_id`,`create_time`,`creator`) values ('1','1',NULL,NULL);

权限表：

CREATE TABLE `t_permission` ( 
	`id` varchar(32) NOT NULL, 
	`code` varchar(32) NOT NULL COMMENT '权限标识符', 
	`description` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '描述',
	`url` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '请求地址', 
	PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 
insert into `t_permission`(`id`,`code`,`description`,`url`) values ('1','p1','测试资源 1','/r/r1'),('2','p3','测试资源2','/r/r2');

角色权限关系表：

CREATE TABLE `t_role_permission` ( 
	`role_id` varchar(32) NOT NULL, 
	`permission_id` varchar(32) NOT NULL, 
	PRIMARY KEY (`role_id`,`permission_id`) 
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
insert into `t_role_permission`(`role_id`,`permission_id`) values ('1','1'),('1','2');

4.7.2.2 修改UserDetailService
修改dao接口 在UserDao中添加：
image
修改UserDetailService 实现从数据库读取权限
image

4.7.2.web授权
通过给 http.authorizeRequests() 添加多个子节点来定制需求到我们的URL，如下代码：

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests() // (1)
                .antMatchers("/r/r1").hasAuthority("p1") // (2)
                .antMatchers("/r/r2").hasAuthority("p2") // (3)
                .antMatchers("/r/r3").access("hasAuthority('p1') and hasAuthority('p2')") // (4)
                .antMatchers("/r/**").authenticated() // (5)
                .anyRequest().permitAll() // (6)
                .and()
                .formLogin()
        // ...
    }

（1） http.authorizeRequests() 方法有多个子节点，每个macher按照他们的声明顺序执行。
（2）指定"/r/r1"URL，拥有p1权限能够访问
（3）指定"/r/r2"URL，拥有p2权限能够访问
（4）指定了"/r/r3"URL，同时拥有p1和p2权限才能够访问
（5）指定了除了r1、r2、r3之外"/r/**"资源，同时通过身份认证就能够访问，这里使用SpEL（Spring Expression Language）表达式。。
（6）剩余的尚未匹配的资源，不做保护。

注意：
规则的顺序是重要的,更具体的规则应该先写.现在以/ admin开始的所有内容都需要具有ADMIN角色的身份验证用 户,即使是/ admin / login路径(因为/ admin / login已经被/ admin / **规则匹配,因此第二个规则被忽略).
错误示例：

.antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN") 
.antMatchers("/admin/login").permitAll()

因此,登录页面的规则应该在/ admin / **规则之前.例如.

.antMatchers("/admin/login").permitAll() 
.antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN")

保护URL常用的方法有：
authenticated() 保护URL，需要用户登录
permitAll()指定URL无需保护，一般应用与静态资源文件
hasRole(String role) 限制单个角色访问，角色将被增加 “ROLE_” .所以”ADMIN” 将和 “ROLE_ADMIN”进行比较.
hasAuthority(String authority) 限制单个权限访问
hasAnyRole(String… roles)允许多个角色访问.
hasAnyAuthority(String… authorities)允许多个权限访问.
access(String attribute) 该方法使用 SpEL表达式, 所以可以创建复杂的限制.
hasIpAddress(String ipaddressExpression) 限制IP地址或子网

4.7.3.方法授权

现在我们已经掌握了使用如何使用 http.authorizeRequests() 对web资源进行授权保护，从Spring Security2.0版 本开始，它支持服务层方法的安全性的支持。学习@PreAuthorize,@PostAuthorize, @Secured三类注解。
我们可以在任何 @Configuration 实例上使用@EnableGlobalMethodSecurity注释来启用基于注解的安全性。
以下内容启用Spring Security的 @Secured 注释。
image
然后向方法（在类或接口上）添加注解就会限制对该方法的访问。 Spring Security的原生注释支持为该方法定义了 一组属性。
这些将被传递给AccessDecisionManager以供它作出实际的决定：
image
以上配置标明readAccount、findAccounts方法可匿名访问，底层使用WebExpressionVoter投票器，可从 AffirmativeBased第23行代码跟踪。。
post方法需要有TELLER角色才能访问，底层使用RoleVoter投票器。

使用如下代码可启用prePost注解的支持，写在类上面
image
相应Java代码如下：
image
以上配置标明readAccount、findAccounts方法可匿名访问，post方法需要同时拥有p_transfer和p_read_account 权限才能访问，底层使用WebExpressionVoter投票器，可从AffirmativeBased第23行代码跟踪。
比如：
image
所以以前写的基于url授权的已经不需要了
image

posted @ 2021-05-15 15:38  aBiu--  阅读(1124)  评论(0)  编辑  收藏  举报