spring security 会话管理

待我称王封你为后i 2024-04-08 13:06 52阅读 0赞

**目录**

一、会话管理（Session)

1、获取用户信息身份

2、会话控制

3、会话超时

4、会话并发控制

5、集群 session

二、RememberMe 实现

RememberMe 源码分析

三、退出登录

--------------------

### 一、会话管理（Session) ###

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。

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#### **1、获取用户信息身份** ####

private String getUsername() {
            // 从 SecurityContext 中获取当前登录的用户信息
            Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
            if (!authentication.isAuthenticated()) {
                return null;
            }
            Object principal = authentication.getPrincipal();
            String username = null;
            if (principal instanceof UserDetails) {
                username = ((UserDetails) principal).getUsername();
            } else {
                username = principal.toString();
            }
            return username;
        }

#### **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：

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>机制</td> 
   <td>描述</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>always</td> 
   <td>如果session不存在总是需要创建</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ifRequired</td> 
   <td>如果需要就创建一个session（默认）登录时</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>never</td> 
   <td>Spring Security 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</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>stateless</td> 
   <td>Spring Security将绝对不会创建session，也不使用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。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

@Override
        protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
            http.formLogin() //表单提交
                    .successHandler(new MyAuthenticationSuccessHandler("/main.html"));
    
            http.sessionManagement() // session 策略
                    .sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.IF_REQUIRED);
    
            http.authorizeRequests()
                    .antMatchers("/error.html","/main.html").permitAll() // 不需要认证
                    .anyRequest()
                    .authenticated() // 认证拦截
                    .and().csrf().disable(); //关闭csrf防护
        }

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 。在执行认证过程之前，spring security将运行SecurityContextPersistenceFilter过滤器负责存储安全请求上下文，上下文根据策略进行存储，默认为HttpSessionSecurityContextRepository ，其使用http session 作为存储器。

#### 3、会话超时 ####

可以在 sevlet 容器中设置 Session 的超时时间，如下设置 Session 有效期为 600s ；

spring boot配置文件：

server:
      servlet:
        session:
          timeout: 60s

注意：session最低60s，参考源码 TomcatServletWebServerFactory\#configureSession：

private void configureSession(Context context) {
            // 设置超时时间
    		long sessionTimeout = getSessionTimeoutInMinutes();
    		context.setSessionTimeout((int) sessionTimeout);
    		Boolean httpOnly = getSession().getCookie().getHttpOnly();
    		if (httpOnly != null) {
    			context.setUseHttpOnly(httpOnly);
    		}
    		if (getSession().isPersistent()) {
    			Manager manager = context.getManager();
    			if (manager == null) {
    				manager = new StandardManager();
    				context.setManager(manager);
    			}
    			configurePersistSession(manager);
    		}
    		else {
    			context.addLifecycleListener(new DisablePersistSessionListener());
    		}
    	}

设置超时时间，最小超时时间为 1 分钟

private long getSessionTimeoutInMinutes() {
    		Duration sessionTimeout = getSession().getTimeout();
    		if (isZeroOrLess(sessionTimeout)) {
    			return 0;
    		}
            // 比较取最大值
    		return Math.max(sessionTimeout.toMinutes(), 1);
    	}

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

http.sessionManagement()
                    .sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.IF_REQUIRED)
                    .invalidSessionUrl("/session/invalid");

对应路径接口的代码

@RestController
    @RequestMapping("/session")
    public class AdminController {
    
        @GetMapping("/invalid")
        @ResponseStatus(code = HttpStatus.UNAUTHORIZED)
        public String sessionInvalid() {
            return "session失效";
        }
    }

#### 4、会话并发控制 ####

用户在这个手机登录后，他又在另一个手机登录相同账户，对于之前登录的账户是否需要被挤兑，或者说在第二次登录时限制它登录，更或者像腾讯视频 VIP 账号一样，最多只能五个人同时登录，第六个人将限制登录。

*  maximumSessions：最大会话数量，设置为1表示一个用户只能有一个会话
 *  expiredSessionStrategy：会话过期策略

@Override
        protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
            http.formLogin() //表单提交
                    .successHandler(new MyAuthenticationSuccessHandler("/main.html"));
    
            http.sessionManagement()
                    .sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.IF_REQUIRED)
                    .maximumSessions(1) // 只能有一个session 在线, 最大会话数
                    .expiredSessionStrategy(new MyExpiredSessionStrategy()); // session过期策略
    
            http.authorizeRequests()
                    .antMatchers("/error.html","/main.html").permitAll() // 不需要认证
                    .anyRequest()
                    .authenticated() // 认证拦截
                    .and().csrf().disable(); //关闭csrf防护
        }

配置 session 失效拒绝策略

import org.springframework.security.web.session.SessionInformationExpiredEvent;
    import org.springframework.security.web.session.SessionInformationExpiredStrategy;
    
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    import java.io.IOException;
    
    public class MyExpiredSessionStrategy implements SessionInformationExpiredStrategy {
        @Override
        public void onExpiredSessionDetected(SessionInformationExpiredEvent event) throws IOException {
            HttpServletResponse response = event.getResponse();
            response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
            response.getWriter().write("您已被挤兑下线！");
        }
    }

1. 使用chrome浏览器，先登录，再访问 http://localhost:8080/admin/test

2. 使用ie浏览器，再登录，再访问 http://localhost:8080/admin/test

3. 使用chrome浏览器，重新访问 http://localhost:8080/admin/test，会执行expiredSessionStrategy，页面上显示”您已被挤兑下线！“

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**阻止用户第二次登录**

sessionManagement 也可以配置 maxSessionsPreventsLogin：boolean值，当达到maximumSessions 设置的最大会话个数时阻止登录。

http.sessionManagement()
                    .sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.IF_REQUIRED)
                    .maximumSessions(1) // 只能有一个session 在线, 最大会话数
                    .expiredSessionStrategy(new MyExpiredSessionStrategy()) // session过期策略
                    .maxSessionsPreventsLogin(true); // 阻止 会话超过最大值，防止被踢

当限制 session 个数为 1 时，同一个账号第二次登陆，将会被阻止

![25b56007c7284126a863d44204584fc5.png][]

#### 5、集群 session ####

实际场景中一个服务会至少有两台服务器在提供服务，在服务器前面会有一个nginx做负载均衡，用户访问 nginx，nginx 再决定去访问哪一台服务器。当一台服务宕机了之后，另一台服务器也可以继续提供服务，保证服务不中断。此时，用户登录的会话信息就不能再保存到 Web 服务器中，而是保存到一个单独的库(redis、mongodb、mysql等)中，所有服务器都访问同一个库，都从同一个库来获取用户的session信息。

![3fd25e7d43844491b5c667d73641b382.png][]

引入spring session依赖

<dependency>
        <groupId>org.springframework.session</groupId>
        <artifactId>spring-session-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>redis.clients</groupId>
        <artifactId>jedis</artifactId>
    </dependency>

修改 application.yaml 配置，spring 就会自动把 session 存入到 redis 当中

spring:
      datasource: # 数据库配置
        driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/security?useSSL=false
        password: root
        username: root
      session: # session 配置
        store-type: redis
      redis: # redis 配置
        host: localhost
        port: 6379
    
    server:
      servlet:
        session:
          timeout: 60s # session 过期时间

redis 中存放的 session

![dd2d8071de794208937e16758456ddc9.png][]

再次访问时，请求头中会带上 session 信息

![125e59654c1e4892bc0a0aee1b791212.png][]

**session 的自动存储源码**

找到 SessionRepositoryFilter.java 这个过滤器，SessionRepositoryFilter\#doFilterInternal 方法源码如下

@Override
    	protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request,
    			HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)
    			throws ServletException, IOException {
    		request.setAttribute(SESSION_REPOSITORY_ATTR, this.sessionRepository);
    
    		SessionRepositoryRequestWrapper wrappedRequest = new SessionRepositoryRequestWrapper(
    				request, response, this.servletContext);
    		SessionRepositoryResponseWrapper wrappedResponse = new SessionRepositoryResponseWrapper(
    				wrappedRequest, response);
    
    		try {
    			filterChain.doFilter(wrappedRequest, wrappedResponse);
    		}
    		finally {
                // 提交session 
    			wrappedRequest.commitSession();
    		}
    	}

其中 wrappedRequest.commitSession(); 便执行了 session 存储的逻辑

private void commitSession() {
    			HttpSessionWrapper wrappedSession = getCurrentSession();
    			if (wrappedSession == null) {
    				if (isInvalidateClientSession()) {
    					SessionRepositoryFilter.this.httpSessionIdResolver.expireSession(this,
    							this.response);
    				}
    			}
    			else {
    				S session = wrappedSession.getSession();
    				clearRequestedSessionCache();
                    // 存储 session
    				SessionRepositoryFilter.this.sessionRepository.save(session);
    				String sessionId = session.getId();
    				if (!isRequestedSessionIdValid()
    						|| !sessionId.equals(getRequestedSessionId())) {
    					SessionRepositoryFilter.this.httpSessionIdResolver.setSessionId(this,
    							this.response, sessionId);
    				}
    			}
    		}

其中 sessionRepository ，就是类中的以下这个属性

private final SessionRepository<S> sessionRepository;

SessionRepository 接口的其中有一个实现就是 redis 的

![a565bd66e6a94654bcd5392802ca0145.png][]

最终会调用 RedisOperationsSessionRepository\#save 进行保存

public void save(RedisOperationsSessionRepository.RedisSession session) {
            session.saveDelta();
            if (session.isNew()) {
                String sessionCreatedKey = this.getSessionCreatedChannel(session.getId());
                this.sessionRedisOperations.convertAndSend(sessionCreatedKey, session.delta);
                session.setNew(false);
            }
        }

**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

### 二、RememberMe 实现 ###

Spring Security 中 Remember Me 为“记住我”功能，用户只需要在登录时添加 remember-me复选框，取值为true。Spring Security 会自动把用户信息存储到数据源中，以后就可以不登录进行访问。

RememberMe 配置完整版

import com.swadian.userdemo.filter.MyExpiredSessionStrategy;
    import com.swadian.userdemo.service.MyUserDetailsService;
    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.web.builders.HttpSecurity;
    import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
    import org.springframework.security.config.http.SessionCreationPolicy;
    import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
    import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;
    import org.springframework.security.web.authentication.rememberme.JdbcTokenRepositoryImpl;
    import org.springframework.security.web.authentication.rememberme.PersistentTokenRepository;
    
    import javax.sql.DataSource;
    
    /**
     * @author swadian
     */
    @Configuration // 标记为注解类
    public class WebSecurityConfigurer extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    
        @Autowired
        private MyUserDetailsService userService;
    
        @Bean
        public PasswordEncoder passwordEncoder() {
            return new BCryptPasswordEncoder();
        }
    
        @Override
        protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
            //设置UserDetailsService的实现类
            auth.userDetailsService(userService);
        }
    
        @Override
        protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
            http.formLogin() //表单提交
                    .loginPage("/login.html") //自定义登录页面
                    .loginProcessingUrl("/my-user/login");//登录访问路径，必须和表单提交接口一样
    
            // 记住我
            http.rememberMe().tokenRepository(persistentTokenRepository())//设置持久化仓库
                    .tokenValiditySeconds(3600) //超时时间,单位s 默认两周
                    .userDetailsService(userService); //设置自定义登录逻辑
    
            http.authorizeRequests()
                    .antMatchers("/login.html", "/error.html", "/main.html").permitAll() // 不需要认证
                    .anyRequest()
                    .authenticated() // 认证拦截
                    .and().csrf().disable(); //关闭csrf防护
        }
    
        @Autowired // rememberMe -> 需要引入数据源
        public DataSource dataSource;
    
        public PersistentTokenRepository persistentTokenRepository() {
            JdbcTokenRepositoryImpl jdbcTokenRepository = new JdbcTokenRepositoryImpl();
            // rememberMe -> 设置数据源
            jdbcTokenRepository.setDataSource(dataSource);
            return jdbcTokenRepository;
        }
    
    }

创建数据库表

CREATE TABLE persistent_logins (
    	username VARCHAR ( 64 ) NOT NULL,
    	series VARCHAR ( 64 ) PRIMARY KEY,
    	token VARCHAR ( 64 ) NOT NULL,
        last_used TIMESTAMP NOT NULL 
    )

在客户端登录页面 login.html 中添加 remember-me 的复选框，只要用户勾选了复选框下次就不需要进行登录了。

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>Title</title>
    </head>
    <body>
    <form action="/my-user/login" method="post">
        用户名:<input type="text" name="username"/><br/>
        密码： <input type="password"name="password"/><br/>
        <input type="checkbox" name="remember-me" value="true"/><br/>
        <input type="submit" value="提交"/></form>
    </body>
    </html>

成功登陆后，我们可以看到数据库表中多了一行记录

![571318fc17124bc680d5b3944d6b4191.png][]

#### RememberMe 源码分析 ####

spring security 很多功能都是基于过滤器实现的，因此我们可以去代码中找 RememberMe 过滤器的代码实现。

在源码中可以找到这个方法 RememberMeAuthenticationFilter \# doFilter

public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain)
    			throws IOException, ServletException {
    		HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;
    		HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) res;
    
    		if (SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication() == null) {
                // 自动登陆
    			Authentication rememberMeAuth = rememberMeServices.autoLogin(request,
    					response);
    
    			if (rememberMeAuth != null) {
    				// Attempt authenticaton via AuthenticationManager
    				try {
                        // 认证逻辑
    					rememberMeAuth = authenticationManager.authenticate(rememberMeAuth);
    
    					// Store to SecurityContextHolder
    					SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(rememberMeAuth);
    
    					onSuccessfulAuthentication(request, response, rememberMeAuth);
    
    					if (logger.isDebugEnabled()) {
    						logger.debug("SecurityContextHolder populated with remember-me token: '"
    								+ SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication()
    								+ "'");
    					}
    
    					// Fire event
    					if (this.eventPublisher != null) {
    						eventPublisher
    								.publishEvent(new InteractiveAuthenticationSuccessEvent(
    										SecurityContextHolder.getContext()
    												.getAuthentication(), this.getClass()));
    					}
    
    					if (successHandler != null) {
    						successHandler.onAuthenticationSuccess(request, response,
    								rememberMeAuth);
    
    						return;
    					}
    
    				}
    				catch (AuthenticationException authenticationException) {
    					if (logger.isDebugEnabled()) {
    						logger.debug(
    								"SecurityContextHolder not populated with remember-me token, as "
    										+ "AuthenticationManager rejected Authentication returned by RememberMeServices: '"
    										+ rememberMeAuth
    										+ "'; invalidating remember-me token",
    								authenticationException);
    					}
    
    					rememberMeServices.loginFail(request, response);
    
    					onUnsuccessfulAuthentication(request, response,
    							authenticationException);
    				}
    			}
    
    			chain.doFilter(request, response);
    		}
    		else {
    			if (logger.isDebugEnabled()) {
    				logger.debug("SecurityContextHolder not populated with remember-me token, as it already contained: '"
    						+ SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication() + "'");
    			}
    
    			chain.doFilter(request, response);
    		}
    	}

### 三、退出登录 ###

Spring security默认实现了 logout 退出，用户只需要向 Spring Security 项目中发送 /logout 退出请求即可。

默认的退出 url 为 /logout ，退出成功后跳转到 /login?logout 。进入 LogoutConfigurer.java 可以看到如下配置

![fc8c9e8260d54f99977a32d799aa653d.png][]

**自定义退出逻辑**

如果不希望使用默认值，可以通过下面的方法进行修改。

http.logout()
                    .logoutUrl("/logout")
                    .logoutSuccessUrl("/login.html"); // 退出后跳转到登陆页面

执行 [http://localhost:8080/logout 可以看到退出效果][http_localhost_8080_logout]

**退出登录源码**

同样是从过滤器开始，LogoutFilter \# doFilter

SecurityContextLogoutHandler 实现了 LogoutHandler 接口

SecurityContextLogoutHandler \# logout 实现了具体的退出逻辑

当退出操作出发时，将发生：

1.  销毁 httpSession 对象
2.  清除认证状态
3.  跳转到 /login.html -> 配置了 logoutSuccessUrl 的处理逻辑

public void logout(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
    			Authentication authentication) {
    		Assert.notNull(request, "HttpServletRequest required");
    		if (invalidateHttpSession) {
    			HttpSession session = request.getSession(false);
    			if (session != null) {
    				logger.debug("Invalidating session: " + session.getId());
                    // 1-失效 session
    				session.invalidate();
    			}
    		}
    
    		if (clearAuthentication) {
                // 2-清空用户信息
    			SecurityContext context = SecurityContextHolder.getContext();
    			context.setAuthentication(null);
    		}
            // 3-清空Security上下文
    		SecurityContextHolder.clearContext();
    	}

至此，退出登陆分析结束。

[d4fc0489f79e4f62aece4e3fe1abd530.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/963d7ac3a20c489c96783f5bb5b51767.png
[305ee9d363d44097a981e08790902653.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/06aa118a92394295a3c55be0954fa409.png
[25b56007c7284126a863d44204584fc5.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/5571888ceaa7450db0728379cc05d300.png
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