Spring Security 实战干货：Spring Boot 中的 Spring Security 自动配置初探

1. 前言

我们在前几篇对 Spring Security 的用户信息管理机制，密码机制进行了探讨。我们发现 Spring Security Starter相关的 Servlet 自动配置都在spring-boot-autoconfigure-2.1.9.RELEASE（当前 Spring Boot 版本为2.1.9.RELEASE） 模块的路径org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet 之下。其实官方提供的Starter组件的自动配置你都能在spring-boot-autoconfigure-2.1.9.RELEASE下找到。今天我们进一步来解密 Spring Security 在 Spring Boot 的配置和使用。

2. Spring Boot 下 Spring Security 的自动配置

我们可以通过 org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet 路径下找到 Spring Security 关于Servlet的自动配置类。我们来大致了解一下。

2.1 SecurityAutoConfiguration

 package org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet;
 
 import org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration;
 import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnClass;
 import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean;
 import org.springframework.boot.autoconfigure.security.SecurityDataConfiguration;
 import org.springframework.boot.autoconfigure.security.SecurityProperties;
 import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
 import org.springframework.context.ApplicationEventPublisher;
 import org.springframework.context.annotation.Bean;
 import org.springframework.context.annotation.Configuration;
 import org.springframework.context.annotation.Import;
 import org.springframework.security.authentication.AuthenticationEventPublisher;
 import org.springframework.security.authentication.DefaultAuthenticationEventPublisher;
 
 /**
  * {@link EnableAutoConfiguration Auto-configuration} for Spring Security.
  *
  * @author Dave Syer
  * @author Andy Wilkinson
  * @author Madhura Bhave
  * @since 1.0.0
  */
 @Configuration
 @ConditionalOnClass(DefaultAuthenticationEventPublisher.class)
 @EnableConfigurationProperties(SecurityProperties.class)
 @Import({ SpringBootWebSecurityConfiguration.class, WebSecurityEnablerConfiguration.class,
         SecurityDataConfiguration.class })
 public class SecurityAutoConfiguration {
 
     @Bean
     @ConditionalOnMissingBean(AuthenticationEventPublisher.class)
     public DefaultAuthenticationEventPublisher authenticationEventPublisher(ApplicationEventPublisher publisher) {
         return new DefaultAuthenticationEventPublisher(publisher);
     }
 
 }

SecurityAutoConfiguration 顾名思义安全配置类。该类引入（@import）了 SpringBootWebSecurityConfiguration、WebSecurityEnablerConfiguration 和 SecurityDataConfiguration 三个配置类。 让这三个模块的类生效。是一个复合配置，是 Spring Security 自动配置最重要的一个类之一。 Spring Boot 自动配置经常使用这种方式以达到灵活配置的目的，这也是我们研究 Spring Security 自动配置的一个重要入口 同时 SecurityAutoConfiguration 还将 DefaultAuthenticationEventPublisher 作为默认的 AuthenticationEventPublisher 注入 Spring IoC 容器。如果你熟悉 Spring 中的事件机制你就会知道该类是一个 Spring 事件发布器。该类内置了一个HashMap>维护了认证异常处理和对应异常事件处理逻辑的映射关系，比如账户过期异常 AccountExpiredException 对应认证过期事件AuthenticationFailureExpiredEvent ，也就是说发生不同认证的异常使用不同处理策略。

2.2 SpringBootWebSecurityConfiguration

 @Configuration
 @ConditionalOnClass(WebSecurityConfigurerAdapter.class)
 @ConditionalOnMissingBean(WebSecurityConfigurerAdapter.class)
 @ConditionalOnWebApplication(type = Type.SERVLET)
 public class SpringBootWebSecurityConfiguration {
 
     @Configuration
     @Order(SecurityProperties.BASIC_AUTH_ORDER)
     static class DefaultConfigurerAdapter extends WebSecurityConfigurerAdapter {
 
     }
 
 }

这个类是Spring Security 对 Spring Boot Servlet Web 应用的默认配置。核心在于WebSecurityConfigurerAdapter 适配器。从 @ConditionalOnMissingBean(WebSecurityConfigurerAdapter.class) 我们就能看出 WebSecurityConfigurerAdapter 是安全配置的核心。 默认情况下 DefaultConfigurerAdapter 将以SecurityProperties.BASIC_AUTH_ORDER（-5） 的顺序注入 Spring IoC 容器，这是个空实现。如果我们需要个性化可以通过继承 WebSecurityConfigurerAdapter 来实现。我们会在以后的博文重点介绍该类。

2.3 WebSecurityEnablerConfiguration

 @Configuration
 @ConditionalOnBean(WebSecurityConfigurerAdapter.class)
 @ConditionalOnMissingBean(name = BeanIds.SPRING_SECURITY_FILTER_CHAIN)
 @ConditionalOnWebApplication(type = ConditionalOnWebApplication.Type.SERVLET)
 @EnableWebSecurity
 public class WebSecurityEnablerConfiguration {
 
 }

该配置类会在SpringBootWebSecurityConfiguration 注入 Spring IoC 容器后启用 @EnableWebSecurity 注解。也就是说 WebSecurityEnablerConfiguration 目的仅仅就是在某些条件下激活 @EnableWebSecurity 注解。那么这个注解都有什么呢？

3. @EnableWebSecurity 注解

 @Retention(value = java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME)
 @Target(value = { java.lang.annotation.ElementType.TYPE })
 @Documented
 @Import({ WebSecurityConfiguration.class,
         SpringWebMvcImportSelector.class,
         OAuth2ImportSelector.class })
 @EnableGlobalAuthentication
 @Configuration
 public @interface EnableWebSecurity {
 
     /**
      * Controls debugging support for Spring Security. Default is false.
      * @return if true, enables debug support with Spring Security
      */
     boolean debug() default false;
 } 

@Enable* 这类注解都是带配置导入的注解。通过导入一些配置来启用一些特定功能。 @EnableWebSecurity 导入了 WebSecurityConfiguration 、SpringWebMvcImportSelector 、OAuth2ImportSelector 以及启用了 @EnableGlobalAuthentication注解。

3.1 WebSecurityConfiguration

该配置类WebSecurityConfiguration使用一个WebSecurity对象基于用户指定的或者默认的安全配置，你可以通过继承 WebSecurityConfigurerAdapter 或者实现 WebSecurityConfigurer 来定制 WebSecurity 创建一个FilterChainProxy Bean来对用户请求进行安全过滤。这个FilterChainProxy的名称就是 WebSecurityEnablerConfiguration上的 BeanIds.SPRING_SECURITY_FILTER_CHAIN 也就是 springSecurityFilterChain,它是一个Filter，最终会被作为Servlet过滤器链中的一个Filter应用到Servlet容器中。安全处理的策略主要是过滤器的调用顺序。WebSecurityConfiguration 最终会通过 @EnableWebSecurity 应用到系统。

源码分析：

 package org.springframework.security.config.annotation.web.configuration;
 
 import java.util.Collections;
 import java.util.List;
 import java.util.Map;
 
 import javax.servlet.Filter;
 
 import org.springframework.beans.factory.BeanClassLoaderAware;
 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
 import org.springframework.beans.factory.config.ConfigurableListableBeanFactory;
 import org.springframework.context.annotation.Bean;
 import org.springframework.context.annotation.Configuration;
 import org.springframework.context.annotation.DependsOn;
 import org.springframework.context.annotation.ImportAware;
 import org.springframework.core.OrderComparator;
 import org.springframework.core.Ordered;
 import org.springframework.core.annotation.AnnotationAttributes;
 import org.springframework.core.annotation.AnnotationUtils;
 import org.springframework.core.annotation.Order;
 import org.springframework.core.type.AnnotationMetadata;
 import org.springframework.security.access.expression.SecurityExpressionHandler;
 import org.springframework.security.config.annotation.ObjectPostProcessor;
 import org.springframework.security.config.annotation.SecurityConfigurer;
 import org.springframework.security.config.annotation.web.WebSecurityConfigurer;
 import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.WebSecurity;
 import org.springframework.security.context.DelegatingApplicationListener;
 import org.springframework.security.web.FilterChainProxy;
 import org.springframework.security.web.FilterInvocation;
 import org.springframework.security.web.access.WebInvocationPrivilegeEvaluator;
 import org.springframework.security.web.context.AbstractSecurityWebApplicationInitializer;
 
 
 /**
  * Spring Web Security 的配置类 : 
  *  1. 使用一个 WebSecurity 对象基于安全配置创建一个 FilterChainProxy 对象来对用户请求进行安全过滤。 
  *  2. 也会暴露诸如 安全SpEL表达式处理器 SecurityExpressionHandler 等一些类。
  *   
  * @see EnableWebSecurity
  * @see WebSecurity
  *
  * @author Rob Winch
  * @author Keesun Baik
  * @since 3.2
  */
 @Configuration
 public class WebSecurityConfiguration implements ImportAware, BeanClassLoaderAware {
     private WebSecurity webSecurity;
  // 是否启用了调试模式，来自注解 @EnableWebSecurity 的属性 debug，缺省值 false
     private Boolean debugEnabled;
 
     private List> webSecurityConfigurers;
 
     private ClassLoader beanClassLoader;
 
     @Autowired(required = false)
     private ObjectPostProcessor