什么是单点登录(SSO)

我就是我 2023-09-23 21:40 100阅读 0赞

### 一、什么是单点登录？ ###

单点登录的英文名叫做：Single Sign On（简称**SSO**）。

在**初学/以前**的时候，一般我们就**单系统**，所有的功能都在同一个系统上。

![format_png][]

后来，我们为了**合理利用资源和降低耦合性**，于是把单系统**拆分**成多个子系统。

*  回顾：[分布式基础知识][Link 1]

![format_png 1][]

比如阿里系的**淘宝和天猫**，很明显地我们可以知道这是两个系统，但是你在使用的时候，登录了天猫，淘宝也会自动登录。

![format_png 2][]

简单来说，单点登录就是**在多个系统中，用户只需一次登录，各个系统即可感知该用户已经登录。**

### 二、回顾单系统登录 ###

在我初学JavaWeb的时候，登录和注册是我做得最多的一个功能了（初学Servlet的时候做过、学SpringMVC的时候做过、跟着做项目的时候做过…），反正我也数不清我做了多少次登录和注册的功能了...这里简单讲述一下我们初学时是怎么做登录功能的。

众所周知，HTTP是**无状态**的协议，这意味着**服务器无法确认用户的信息**。于是乎，W3C就提出了：给每一个用户都发一个通行证，无论谁访问的时候都需要携带通行证，这样服务器就可以从通行证上确认用户的信息。通行证就是**Cookie**。

如果说Cookie是检查用户身上的”通行证“来确认用户的身份，那么Session就是通过检查服务器上的”客户明细表“来确认用户的身份的。**Session相当于在服务器中建立了一份“客户明细表”**。

HTTP协议是无状态的，Session不能依据HTTP连接来判断是否为同一个用户。于是乎：服务器向用户浏览器发送了一个名为JESSIONID的Cookie，它的值是Session的id值。**其实Session是依据Cookie来识别是否是同一个用户**。

所以，一般我们单系统实现登录会这样做：

*  **登录**：将用户信息保存在Session对象中

*  如果在Session对象中能查到，说明已经登录

*  如果在Session对象中查不到，说明没登录（或者已经退出了登录）

*  **注销（退出登录）**：从Session中删除用户的信息

*  **记住我（关闭掉浏览器后，重新打开浏览器还能保持登录状态）**：配合Cookie来用

我之前Demo的代码，可以参考一下：

/**
     * 用户登陆
     */@PostMapping(value = "/user/session", produces = {"application/json;charset=UTF-8"})
    publicResultlogin(String mobileNo, String password, String inputCaptcha, HttpSession session, HttpServletResponse response) {
    
        //判断验证码是否正确if (WebUtils.validateCaptcha(inputCaptcha, "captcha", session)) {
    
            //判断有没有该用户User user = userService.userLogin(mobileNo, password);
            if (user != null) {
                /*设置自动登陆，一个星期.  将token保存在数据库中*/String loginToken = WebUtils.md5(newDate().toString() + session.getId());
                user.setLoginToken(loginToken);
                User user1 = userService.userUpload(user);
    
                session.setAttribute("user", user1);
    
                CookieUtil.addCookie(response,"loginToken",loginToken,604800);
    
                returnResultUtil.success(user1);
    
            } else {
                returnResultUtil.error(ResultEnum.LOGIN_ERROR);
            }
        } else {
            returnResultUtil.error(ResultEnum.CAPTCHA_ERROR);
        }
    
    }
    
    /**
     * 用户退出
     */@DeleteMapping(value = "/session", produces = {"application/json;charset=UTF-8"})
    publicResultlogout(HttpSession session,HttpServletRequest request,HttpServletResponse response ) {
    
        //删除session和cookie
        session.removeAttribute("user");
    
        CookieUtil.clearCookie(request, response, "loginToken");
    
        returnResultUtil.success();
    }
    /**
    * @authorozc
    * @version 1.0
    * <p>
    * 拦截器；实现自动登陆功能
    */publicclassUserInterceptorimplementsHandlerInterceptor {
    
    
    @AutowiredprivateUserService userService;
    
    publicbooleanpreHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object o) throws Exception {
        User sessionUser = (User) request.getSession().getAttribute("user");
    
        // 已经登陆了，放行if (sessionUser != null) {
            returntrue;
        } else {
            //得到带过来cookie是否存在String loginToken = CookieUtil.findCookieByName(request, "loginToken");
            if (StringUtils.isNotBlank(loginToken)) {
                //到数据库查询有没有该CookieUser user = userService.findUserByLoginToken(loginToken);
                if (user != null) {
                    request.getSession().setAttribute("user", user);
                    returntrue;
                } else {
                    //没有该Cookie与之对应的用户(Cookie不匹配)CookieUtil.clearCookie(request, response, "loginToken");
                    returnfalse;
                }
            } else {
    
                //没有cookie、也没有登陆。是index请求获取用户信息，可以放行if (request.getRequestURI().contains("session")) {
                    returntrue;
                }
    
                //没有cookie凭证
                response.sendRedirect("/login.html");
                returnfalse;
            }
        }
    }
    }
    复制代码

总结一下上面代码的思路：

*  用户登录时，验证用户的账户和密码

*  生成一个Token保存在数据库中，将Token写到Cookie中

*  将用户数据保存在Session中

*  请求时都会带上Cookie，检查有没有登录，如果已经登录则放行

如果没看懂的同学，建议回顾Session和Cookie和HTTP：

*  [介绍会话技术、Cookie的API、详解、应用][Cookie_API]

*  [Session介绍、API、生命周期、应用、与Cookie区别][Session_API_Cookie]

*  [什么是HTTP][HTTP]

### 三、多系统登录的问题与解决 ###

#### 3.1 Session不共享问题 ####

单系统登录功能主要是用Session保存用户信息来实现的，但我们清楚的是：多系统即可能有多个Tomcat，而Session是依赖当前系统的Tomcat，所以系统A的Session和系统B的Session是**不共享**的。

![format_png 3][]

解决系统之间Session不共享问题有一下几种方案：

*  Tomcat集群Session全局复制（集群内每个tomcat的session完全同步）【会影响集群的性能呢，不建议】

*  根据请求的IP进行**Hash映射**到对应的机器上（这就相当于请求的IP一直会访问同一个服务器）【如果服务器宕机了，会丢失了一大部分Session的数据，不建议】

*  把Session数据放在Redis中（使用Redis模拟Session）【**建议**】

*  如果还不了解Redis的同学，建议移步（[Redis合集][Redis]）

我们可以将登录功能**单独抽取**出来，做成一个子系统。

![format_png 4][]

SSO（登录系统）的逻辑如下：

// 登录功能(SSO单独的服务)@Override
    public TaotaoResult login(String username, String password) throws Exception {
    	
    	//根据用户名查询用户信息
    	TbUserExample example = new TbUserExample();
    	Criteria criteria = example.createCriteria();
    	criteria.andUsernameEqualTo(username);
    	List<TbUser> list = userMapper.selectByExample(example);
    	if (null == list || list.isEmpty()) {
    		return TaotaoResult.build(400, "用户不存在");
    	}
    	//核对密码
    	TbUser user = list.get(0);
    	if (!DigestUtils.md5DigestAsHex(password.getBytes()).equals(user.getPassword())) {
    		return TaotaoResult.build(400, "密码错误");
    	}
    	//登录成功，把用户信息写入redis
    	//生成一个用户token
    	String token = UUID.randomUUID().toString();
    	jedisCluster.set(USER_TOKEN_KEY + ":" + token, JsonUtils.objectToJson(user));
    	//设置session过期时间
    	jedisCluster.expire(USER_TOKEN_KEY + ":" + token, SESSION_EXPIRE_TIME);
    	return TaotaoResult.ok(token);
    }
    
    复制代码

其他子系统登录时，**请求SSO（登录系统）进行登录，将返回的token写到Cookie中**，下次访问时则把Cookie带上：

publicTaotaoResultlogin(String username, String password, 
    		HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    	//请求参数
    	Map<String, String> param = newHashMap<>();
    	param.put("username", username);
    	param.put("password", password);
    	//登录处理
    	String stringResult = HttpClientUtil.doPost(REGISTER_USER_URL + USER_LOGIN_URL, param);
    	TaotaoResult result = TaotaoResult.format(stringResult);
    	//登录出错
    	if (result.getStatus() != 200) {
    		return result;
    	}
    	//登录成功后把取token信息，并写入cookie
    	String token = (String) result.getData();
    	//写入cookie
    	CookieUtils.setCookie(request, response, "TT_TOKEN", token);
    	//返回成功
    	return result;
    	
    }
    复制代码

总结：

*  SSO系统生成一个token，并将用户信息存到Redis中，并设置过期时间

*  其他系统请求SSO系统进行登录，得到SSO返回的token，写到Cookie中

*  每次请求时，Cookie都会带上，拦截器得到token，判断是否已经登录

到这里，其实我们会发现其实就两个变化：

*  将登陆功能抽取为一个系统（SSO），其他系统请求SSO进行登录

*  本来将用户信息存到Session，现在将用户信息存到Redis

#### 3.2 Cookie跨域的问题 ####

上面我们解决了Session不能共享的问题，但其实还有另一个问题。**Cookie是不能跨域的**

比如说，我们请求<[https://www.google.com/>][https_www.google.com]时，浏览器会自动把[google.com][]的Cookie带过去给google的服务器，而不会把<[https://www.baidu.com/>][https_www.baidu.com]的Cookie带过去给google的服务器。

这就意味着，**由于域名不同**，用户向系统A登录后，系统A返回给浏览器的Cookie，用户再请求系统B的时候不会将系统A的Cookie带过去。

针对Cookie存在跨域问题，有几种解决方案：

1.  服务端将Cookie写到客户端后，客户端对Cookie进行解析，将Token解析出来，此后请求都把这个Token带上就行了

1.  多个域名共享Cookie，在写到客户端的时候设置Cookie的domain。

1.  将Token保存在SessionStroage中（不依赖Cookie就没有跨域的问题了）

到这里，我们已经可以实现单点登录了。

#### 3.3 CAS原理 ####

说到单点登录，就肯定会见到这个名词：CAS （Central Authentication Service），下面说说CAS是怎么搞的。

**如果已经将登录单独抽取成系统出来**，我们还能这样玩。现在我们有两个系统，分别是[www.java3y.com][]和[www.java4y.com][]，一个[SSOwww.sso.com][]

![format_png 5][]

首先，用户想要访问系统[Awww.java3y.com][]受限的资源(比如说购物车功能，购物车功能需要登录后才能访问)，系统[Awww.java3y.com][]发现用户并没有登录，于是**重定向到sso认证中心，并将自己的地址作为参数**。请求的地址如下：

*  [www.sso.com?service=www.java3y.com][www.sso.com_service_www.java3y.com]

sso认证中心发现用户未登录，将用户引导至登录页面，用户进行输入用户名和密码进行登录，用户与认证中心建立**全局会话（生成一份Token，写到Cookie中，保存在浏览器上）**

![format_png 6][]

随后，认证中心**重定向回系统A**，并把Token携带过去给系统A，重定向的地址如下：

*  [www.java3y.com?token=xxxxxxx][www.java3y.com_token_xxxxxxx]

接着，系统A去sso认证中心验证这个Token是否正确，如果正确，则系统A和用户建立局部会话（**创建Session**）。到此，系统A和用户已经是登录状态了。

![format_png 7][]

此时，用户想要访问系统[Bwww.java4y.com][]受限的资源(比如说订单功能，订单功能需要登录后才能访问)，系统[Bwww.java4y.com][]发现用户并没有登录，于是**重定向到sso认证中心，并将自己的地址作为参数**。请求的地址如下：

*  [www.sso.com?service=www.java4y.com][www.sso.com_service_www.java4y.com]

注意，因为之前用户与认证中心[www.sso.com][]注意，因为之前用户与认证中心www.sso.com已经建立了全局会话（当时已经把Cookie保存到浏览器上了），所以这次系统B**重定向**到认证中心[www.sso.com][]是可以带上Cookie的。

认证中心**根据带过来的Cookie**发现已经与用户建立了全局会话了，认证中心**重定向回系统B**，并把Token携带过去给系统B，重定向的地址如下：

*  [www.java4y.com?token=xxxxxxx][www.java4y.com_token_xxxxxxx]

接着，系统B去sso认证中心验证这个Token是否正确，如果正确，则系统B和用户建立局部会话（**创建Session**）。到此，系统B和用户已经是登录状态了。

![format_png 8][]

看到这里，其实SSO认证中心就类似一个**中转站**。

作者：Java3y

原文链接：[https://juejin.cn/post/6844903845424971783][https_juejin.cn_post_6844903845424971783]

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