SpringBoot整合Spring Security

分手后的思念是犯贱 2023-01-22 04:50 2阅读 0赞

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前言

Spring Security是一个功能强大且高度可定制的身份验证和访问控制框架。提供了完善的认证机制和方法级的授权功能。是一款非常优秀的权限管理框架。它的核心是一组过滤器链，不同的功能经由不同的过滤器。这篇文章就是想通过一个小案例将Spring Security整合到SpringBoot中去。要实现的功能就是在认证服务器上登录，然后获取Token，再访问资源服务器中的资源。

基本概念

单点登录什么叫做单点登录呢。就是在一个多应用系统中，只要在其中一个系统上登录之后，不需要在其它系统上登录也可以访问其内容。举个例子，京东那么复杂的系统肯定不会是单体结构，必然是微服务架构，比如订单功能是一个系统，交易是一个系统……那么我在下订单的时候登录了，付钱难道还需要再登录一次吗，如果是这样，用户体验也太差了吧。实现的流程就是我在下单的时候系统发现我没登录就让我登录，登录完了之后系统返回给我一个Token，就类似于身份证的东西；然后我想去付钱的时候就把Token再传到交易系统中，然后交易系统验证一下Token就知道是谁了，就不需要再让我登录一次。

JWT上面提到的Token就是JWT(JSON Web Token)，是一种用于通信双方之间传递安全信息的简洁的、URL安全的表述性声明规范。一个JWT实际上就是一个字符串，它由三部分组成，头部、载荷与签名。为了能够直观地看到JWT的结构，我画了一张思维导图：

最终生成的JWT令牌就是下面这样，有三部分，用 . 分隔。

base64UrlEncode(JWT 头)+"."+base64UrlEncode(载荷)+"."+HMACSHA256(base64UrlEncode(JWT 头) + "." + base64UrlEncode(有效载荷),密钥)eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJzdWIiOiIxMjM0NTY3ODkwIiwibmFtZSI6IkpvaG4gRG9lIiwiYWRtaW4iOnRydWV9.TJVA95OrM7E2cBab30RMHrHDcEfxjoYZgeFONFh7HgQ

RSA从上面的例子中可以看出，JWT在加密解密的时候都用到了同一个密钥 “ robod666 ”，这将会带来一个弊端，如果被黑客知道了密钥的内容，那么他就可以去伪造Token了。所以为了安全，我们可以使用非对称加密算法RSA。

RSA的基本原理有两点：

私钥加密，持有私钥或公钥才可以解密公钥加密，持有私钥才可解密认证服务器用户登录功能

前期准备

介绍完了基本概念之后就可以开始整合了，受限于篇幅，只贴最核心的代码，其它内容请小伙伴们去源码中找，地址在文末。 首先需要准备好数据库：

一共三张表，分别是用户表，角色表，用户-角色表。用户是登录用的，密码其实就是加密过的字符串，内容是“ 123”；角色是做权限控制时用的。

然后创建一个空的父工程SpringSecurityDemo，然后在父工程里面创建一个Module作为认证服务，名叫authentication\_server。添加必要的依赖。（

内容较占篇幅，有需要的去源码中获取，源码地址见文末

）。

项目的配置文件内容截取了核心的部分贴在下面：

最后的公私钥的标签是自定义的，并不是Spring提供的标签，后面我们会在RSA的配置类中去加载这一部分内容。

为了方便起见，我们还可以准备几个工具类：

JsonUtils：提供了json相关的一些操作；JwtUtils：生成token以及校验token相关方法；RsaUtils：生成公钥私钥文件，以及从文件中读取公钥私钥。我们可以将载荷单独封装成一个对象：

现在再去写一个测试类，调用RsaUtils中的相应方法去生成公钥和私钥。那公钥私钥生成好了在使用的时候是怎么获取的呢？为了解决这个问题，我们需要创建一个RSA的配置类，

首先我们使用了@ConfigurationProperties注解去指定公钥私钥路径的key，然后在构造方法中就可以去获取到公钥私钥的内容了。这样在需要公钥私钥的时候就可以直接调用这个类了。但是不放入Spring容器中怎么调用这个类，所以在启动类中添加一个注解：

@EnableConfigurationProperties(RsaKeyProperties.class)

这表示把RSA的配置类放入Spring容器中。

用户登录

在实现用户登录的功能之前，先说一下登录的相关内容。关于登录流程我在网上看了篇文章感觉挺好的，贴出来给小伙伴们看看：

首先会进入UsernamePasswordAuthenticationFilter并且设置权限为null和是否授权为false，然后进入ProviderManager查找支持UsernamepasswordAuthenticationToken的provider并且调用provider.authenticate(authentication);再然后就是UserDetailsService接口的实现类（也就是自己真正具体的业务了），这时候都检查过了后，就会回调UsernamePasswordAuthenticationFilter并且设置权限（具体业务所查出的权限）和设置授权为true（因为这时候确实所有关卡都检查过了）。

在上面这段话中，提到了一个UsernamePasswordAuthenticationFilter，我们一开始进入的就是这个过滤器的attemptAuthentication()方法，但是这个方法是从form表单中获取用户名密码，和我们的需求不符，所以我们需要重写这个方法。然后经过一系列的周转，进入到了UserDetailsService.loadUserByUsername()方法中，所以我们为了实现自己的业务逻辑，需要去实现这个方法。

这个方法返回的是一个UserDetails接口对象，如果想返回自定义的对象，可以去实现这个接口。最终用户验证成功之后，调用的是UsernamePasswordAuthenticationFilter的父类AbstractAuthenticationProcessingFilter.successfulAuthentication()方法，我们也需要去重写这个方法去实现我们自己的需求。

所以现在就来实现一下上面说的这些东西吧

我们自定义了一个SysUser类去实现UserDetails接口，然后添加了几个自定义的字段

在这段代码中，我们先定义了一个接口UserService去继承UserDetailsService，然后用UserServiceImpl实现了UserService，就相当于UserServiceImpl实现了UserDetailsService，这样我们就可以去实现loadUserByUsername()方法，内容很简单，就是用用户名去数据库中查出对应的SysUser，然后具体的验证流程就可以交给其它的过滤器去实现了，我们就不用管了。

前面提到了需要去重写attemptAuthentication()和successfulAuthentication()方法，那就自定义一个过滤器去继承UsernamePasswordAuthenticationFilter然后重写这两个方法吧

代码的逻辑还是很清晰的，我就不去讲解了。

现在重点来了，Spring Security怎么知道我们要去调用自己的UserService和自定义的过滤器呢？所以我们需要配置一下，这也是使用Spring Security的一个核心——>配置类

在配置类中，配置了认证用户的来源和添加了自定义的过滤器。这样就可以实现登录的功能了。

可以看到，现在已经成功登录了，但是这个/login是从哪儿来的呢，这个是Spring Security自己提供的，用户名的键必须是”username“，密码的键必须是 ”password“，提交方式必须是POST。

总结一下，实现登录的功能需要做哪些操作：

认证用户实现UserDetails接口用户来源的Service实现UserDetailsService接口，实现loadUserByUsername()方法，从数据库中获取数据实现自己的过滤器继承UsernamePasswordAuthenticationFilter，重写attemptAuthentication()和successfulAuthentication()方法实现自己的逻辑Spring Security的配置类继承自WebSecurityConfigurerAdapter，重写里面的两个config()方法如果使用RSA非对称加密，就准备好RSA的配置类，然后在启动类中加入注解将其加入IOC容器中资源服务器权限校验

在这一小节，我们要实现去访问资源服务器中的资源，并进行鉴权的操作。在父工程SpringSecirityDemo中再创建一个模块recourse\_server。因为我们现在并不需要从数据库中获取用户信息。所以就不需要自己去定义Service和Mapper了。也不需要登录的过滤器了。下面这张目录结构图是资源服务工程所需要的所有东西。

SysRole上一节中用到了但是没有详细说明。这个类是用来封装角色信息的，做鉴权的时候用的，实现了GrantedAuthority接口：

里面实现了getAuthority方法，直接返回roleName即可。roleName是角色名。

客户端将Token传到资源服务器中，服务器需要对Token进行校验并取出其中的载荷信息。所以我们可以自定义一个过滤器继承自BasicAuthenticationFilter，然后重写doFilterInternal()方法，实现自己的逻辑。

在这段代码中，先是从请求头中获取"Authorization"的值，如果值未null或者不是以我们规定的 “RobodToken ” 开头就说明不是我们设置的Token，就是没登录，提示用户登录。有Token的话就调用JwtUtils.getInfoFromToken()去验证并获取载荷的内容。验证通过的话就在Authentication的构造方法中把角色信息传进去，然后交给其它过滤器去执行即可。

私钥应该只保存在认证服务器中，所以资源服务器中只要存公钥就可以了。

接下来就是Spring Security核心的配置文件了

这里面有个注解 @EnableGlobalMethodSecurity(securedEnabled = true)，这个注解的意思是开启权限控制的注解支持。然后添加了自定义的Token解析过滤器。最后在需要进行权限控制的方法上添加注解即可

好了，这样findAll方法就需要有"ROLE\_PRODUCT"权限才能访问。我们来测试一下：

登录成功之后，响应头中有服务器返回的Token信息，把它复制下来，然后添加到我们请求的请求头中。

可以看到，现在已经成功访问到资源了。再来换个没有权限的用户登录测试一下：

请求被拒绝了，说明权限控制功能是没有问题的。总结一下步骤：

封装权限信息的类实现GrantedAuthority接口，并实现里面的getAuthority()方法实现自己的Token校验过滤器继承自BasicAuthenticationFilter，并重写doFilterInternal()方法，实现自己的业务逻辑编写Spring Security的配置类继承WebSecurityConfigurerAdapter，重写configure()方法添加自定义的过滤器，并添加@EnableGlobalMethodSecurity(securedEnabled = true)注解开启注解权限控制的功能如果使用RSA非对称加密，就准备好RSA的配置类，然后在启动类中加入注解将其加入IOC容器中，注意这里不要只要配置公钥即可总结

SpringBoot 整合 Spring Security到这里就结束了。文章只是简单的说了一下整合的流程，很多其它的东西都没有说，比如各个过滤器都有什么作用等。还有，这里采用的认证服务器和资源服务器分离的方式，要是集成在一起也是可以的。类似的问题还有很多，小伙伴们就自行研究吧。问了让文章不会太臃肿，很多代码都没有贴出来，有需要的小伙伴点击下面的链接就可以下载了。

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