springSecurity框架的原理

末蓝、 2022-03-01 07:22 282阅读 0赞

先来谈一谈springSecurity的基础知识，springSecurity的架构比较复杂，但是我希望我下面的只言片语能够把它说清楚。大家都知道，如果要对Web资源进行保护，最好的办法莫过于Filter，要想对方法调用进行保护，最好的办法莫过于AOP。springSecurity对Web资源的保护，就是靠Filter实现的。如下图：  
![001.PNG][]  
  
一般来说，我们的Filter都是配置在web.xml中，但是springSecurity不一样，它在web.xml中配置的只是一个代理，而真正起作用的Filter是作为Bean配置在Spring中的。web.xml中的代理依次调用这些Bean，就实现了对Web资源的保护，同时这些Filter作为Bean被Spring管理，所以实现AOP也很简单，真的是一举两得啊。

springSecurity中提供的Filter不少，有十多个，一个一个学起来比较复杂。但是对于我们Web开发者来说，常用的就那么几个，如下图中的被红圈圈标记出来的：  
![002.PNG][]  
  
从上到下，它们实现的功能依次是1、制定必须为https连接；2、从Session中提取用户的认证信息；3、退出登录；4、登录；5、记住用户；6、所有的应用必须配置这个Filter。  
  
一般来说，我们写Web应用只需要熟悉这几个Filter就可以了，如果不需要https连接，连第一个也不用熟悉。但是有人肯定会想，这些Filter怎么和我的数据库联系起来呢？不用着急，这些Filter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和决策管理器。如下图：  
![003.PNG][]

对于这两种管理器，那也是不需要我们写代码的，springSecurity也提供了现成的类。那么大家又奇怪了：又是现成的，那怎么和我的数据库关联起来呢？别着急，其实这两个管理器自己也不做事，认证管理器把任务交给了Provider，而决策管理器则把任务交给了Voter，如下图：  
![004.PNG][]

现在我要告诉你们，这里的Provider和Voter也是不需要我们写代码的。不要崩溃，快到目标了。springSecurity提供了多个Provider的实现类，如果我们想用数据库来储存用户的认证数据，那么我们就选择DaoAuthenticationProvider。对于Voter，我们一般选择RoleVoter就够用了，它会根据我们配置文件中的设置来决定是否允许某一个用户访问制定的Web资源。  
  
而DaoAuthenticationProvider也是不直接操作数据库的，它把任务委托给了UserDetailService，如下图：  
![005.PNG][]  
  
而我们要做的，就是实现这个UserDetailService。图画得不好，大家不要见笑，但是说了这么多总算是引出了我们开发中的关键，那就是我们要实现自己的UserDetailService，它就是连接我们的数据库和springSecurity的桥梁。UserDetailService的要求也很简单，只需要一个返回org.springframework.security.userdetails.User对象的loadUserByUsername(String userName)方法。因此，怎么设计数据库都可以，不管我们是用一个表还是两个表还是三个表，也不管我们是用户-授权，还是用户-角色-授权，还是用户-用户组-角色-授权，这些具体的东西springSecurity统统不关心，它只关心返回的那个User对象，至于怎么从数据库中读取数据，那就是我们自己的事了。  
  
反过来再看看上面的过程，我们发现，即使我们要做的只是实现自己的UserDetailService类，但是我们不得不在Spring中配置那一大堆的Bean，包括几个Filter，几个Manager，几个Provider和Voter，而这些配置往往都是重复的无谓的。好在springSecurity也认识到了这个问题，所以，它设计了一个<http>标签，让Acegi的配置得到了简化。下面是SpringSecurity 3中的配置的截图，大家可以看看：  
![006.PNG][]  
  
下图是官方文章中的传统Filter设置和<http>元素之间的对应关系：  
![007.PNG][]  
  
下面的代码是springSecurity3中实现UserDetailService的范例，在springSecurity 3的范例中，白衣使用了三个表User、Role、Authority。但是springSecurity不关心你用了几个表，它只关心UserDetails对象。而决定用户能否访问指定Web资源的，是RoleVoter类，无需任何修改它可以工作得很好，唯一的缺点是它只认ROLE\_前缀，所以搞得白衣的Authority看起来都象角色，不伦不类。

package  personal.youxia.service.security;
    
    import  java.util.ArrayList;
    import  java.util.List;
    
    import  org.springframework.beans.factory.annotation.Required;
    import  org.springframework.dao.DataAccessException;
    import  org.springframework.security.GrantedAuthority;
    import  org.springframework.security.GrantedAuthorityImpl;
    import  org.springframework.security.userdetails.UserDetails;
    import  org.springframework.security.userdetails.UserDetailsService;
    import  org.springframework.security.userdetails.UsernameNotFoundException;
    import  personal.youxia.entity.user.Authority;
    import  personal.youxia.entity.user.Role;
    import  personal.youxia.entity.user.User;
    import  personal.youxia.service.user.UserManager;
    
    /** 
     * 实现SpringSecurity的UserDetailsService接口,获取用户Detail信息.
     * 
     *  @author  calvin
      */ 
    public   class  UserDetailServiceImpl  implements  UserDetailsService {
    
         private  UserManager userManager;
    
         public  UserDetails loadUserByUsername(String userName)  throws  UsernameNotFoundException, DataAccessException {
            User user  =  userManager.getUserByLoginName(userName);
             if  (user  ==   null )
                 throw   new  UsernameNotFoundException(userName  +   "  不存在 " );
    
            List < GrantedAuthority >  authsList  =   new  ArrayList < GrantedAuthority > ();
    
             for  (Role role : user.getRoles()) {
                 for  (Authority authority : role.getAuths()) {
                    authsList.add( new  GrantedAuthorityImpl(authority.getName()));
                }
            }
    
             //  目前在MultiDatabaseExample的User类中没有enabled, accountNonExpired,credentialsNonExpired, accountNonLocked等属性
             //  暂时全部设为true,在需要时才添加这些属性. 
            org.springframework.security.userdetails.User userdetail  =   new  org.springframework.security.userdetails.User(
                    user.getLoginName(), user.getPassword(),  true ,  true ,  true ,  true , authsList
                            .toArray( new  GrantedAuthority[authsList.size()]));
    
             return  userdetail;
        }
    
        @Required
         public   void  setUserManager(UserManager userManager) {
             this .userManager  =  userManager;
        }
    }

补充:   
  
前文所讲的是我对springSecurity的一些理解，我认为只有把条理搞清楚了，才更容易深入。我想得比较简单，当然会漏掉一些细节。这里把它补充一下。   
  
1、我上面讲到的主要内容，包含了认证和授权，但是漏掉了资源，资源就是我们需要保护的URL，或者一些类中的方法。要保护URL，在xml文件中按照前面的例子配置就可以了，要保护类中的方法，使用@secured就可以了。   
但是它们是和springSecurity中的哪个组件关联起来的呢？是FilterSecurityInterceptor和MethodSecurityInterceptor，这两个Interceptor都需要设置一个叫objectDefinitionSource的属性。所以，有人要问，如何把对资源的保护设置全部转移到数据库中，避免写在xml中，那就要从这个objectDefinitionSource着手了。   
  
2、前面讲到了UserDetailService，事实上在springSecurity中还需要配置别的Service，如RememberMeService，当然，该Service也是现成的，不需要我们写代码的，RememberMeProcessingFilter需要依赖这个Service。   
  
3、springSecurity支持OpenID和CAS 3，这两个东西是干什么的呢？是可以实现单点登录功能的，也就是允许用户只登录一次，就可以使用多个网站。这对于那些很庞大的网站非常有用，可以把用户登录这样的操作集中在一台服务器上。要使用CAS，只需要配置Filter时选择CASProcessingFilte，配置Provider时选择CasAuthenticationProvider，其余的概念都是相通的。具体的实现细节，大家慢慢摸索吧。  
  
最后再来说说这个命名的问题，我对Authentication和Authority这两个单词比较反感，两个原因，一是因为它们太生僻了，二是因为它们长得太像了，明明一个是认证，一个是授权，意思相差很远，外貌却如此相似，确实很烦人。如果让我来选择，我喜欢Privilege这个单词，在我刚使用MySQL的时候就跟它很熟了，所以在我的项目中，我可能会用Privilege来代替Authority。如果我们只使用User-Role两级关系，使用RoleVoter默认的ROLE\_前缀当然没有关系，如果是像白衣这样是用三层关系，最好还是把这个前缀改一改，以免混淆。

转载自：[http://www.blogjava.net/youxia/archive/2008/12/07/244883.html][http_www.blogjava.net_youxia_archive_2008_12_07_244883.html]

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[http_www.blogjava.net_youxia_archive_2008_12_07_244883.html]: http://www.blogjava.net/youxia/archive/2008/12/07/244883.html