Springboot+SpringSecurity案例

Spring Security 简介 

Spring 是一个非常流行和成功的 Java 应用开发框架。Spring Security 基于 Spring 框架，提供了一套 Web 应用安全性的完整解决方案。一般来说，Web 应用的安全性包括用户认证（Authentication）和用户授权（Authorization）两个部分。用户认证指的是验证某个用户是否为系统中的合法主体，也就是说用户能否访问该系统。用户认证一般要求用户提供用户名和密码。系统通过校验用户名和密码来完成认证过程。用户授权指的是验证某个用户是否有权限执行某个操作。在一个系统中，不同用户所具有的权限是不同的。比如对一个文件来说，有的用户只能进行读取，而有的用户可以进行修改。一般来说，系统会为不同的用户分配不同的角色，而每个角色则对应一系列的权限。

对于上面提到的两种应用情景，Spring Security 框架都有很好的支持。在用户认证方面，Spring Security 框架支持主流的认证方式，包括 HTTP 基本认证、HTTP 表单验证、HTTP 摘要认证、OpenID 和 LDAP 等。在用户授权方面，Spring Security 提供了基于角色的访问控制和访问控制列表（Access Control List，ACL），可以对应用中的领域对象进行细粒度的控制。

案例介绍 

使用springboot+mybatis＋SpringSecurity 通过用户角色权限数据库管理，实现基本用户认证和授权 
本节从最基本的用户认证和授权开始对 Spring Security 进行介绍。一般来说，Web 应用都需要保存自己系统中的用户信息。这些信息一般保存在数据库中。用户可以注册自己的账号，或是由系统管理员统一进行分配。这些用户一般都有自己的角色，如普通用户和管理员之类的。某些页面只有特定角色的用户可以访问，比如只有管理员才可以访问 /admin 这样的网址。下面介绍如何使用 Spring Security 来满足这样基本的认证和授权的需求。

 项目结构

 

pom.xml文件 

        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-security
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-thymeleaf
        


        
            org.thymeleaf.extras
            thymeleaf-extras-springsecurity4
        
        
        
            mysql
            mysql-connector-java
            6.0.5
        
        
            com.mchange
            c3p0
            0.9.5.2
            
                
                    commons-logging
                    commons-logging
                
            
        

        
        
            org.springframework
            spring-jdbc
        
        
            org.mybatis
            mybatis
            ${mybatis.version}
        
        
            org.mybatis
            mybatis-spring
            ${mybatis-spring.version}
        

数据库设计  

代码分析

1.添加 Spring Security 的过滤器 

@Autowired
    private MyFilterSecurityInterceptor myFilterSecurityInterceptor;


    /**注册UserDetailsService 的bean
     * @return
     */
    @Bean
    UserDetailsService customUserService() {
        return new CustomUserService();
    }

    /**
     * user Details Service验证
     * @param auth
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.userDetailsService(customUserService());

    }

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .anyRequest().authenticated() //任何请求,登录后可以访问
                .and()
                .formLogin()
                .loginPage("/login")
                .failureUrl("/login?error")
                .permitAll() //登录页面用户任意访问
                .and()
                .logout().permitAll(); //注销行为任意访问
        http.addFilterBefore(myFilterSecurityInterceptor, FilterSecurityInterceptor.class)
                .csrf().disable();


    }

@Service
public class MyFilterSecurityInterceptor extends AbstractSecurityInterceptor implements Filter {


    @Autowired
    private FilterInvocationSecurityMetadataSource securityMetadataSource;

    @Autowired
    public void setMyAccessDecisionManager(MyAccessDecisionManager myAccessDecisionManager) {
        super.setAccessDecisionManager(myAccessDecisionManager);
    }


    @Override
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {

    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {

        FilterInvocation fi = new FilterInvocation(request, response, chain);
        invoke(fi);
    }


    public void invoke(FilterInvocation fi) throws IOException, ServletException {
        //fi里面有一个被拦截的url
        //里面调用MyInvocationSecurityMetadataSource的getAttributes(Object object)这个方法获取fi对应的所有权限
        //再调用MyAccessDecisionManager的decide方法来校验用户的权限是否足够
        InterceptorStatusToken token = super.beforeInvocation(fi);
        try {
            //执行下一个拦截器
            fi.getChain().doFilter(fi.getRequest(), fi.getResponse());
        } finally {
            super.afterInvocation(token, null);
        }
    }


    @Override
    public void destroy() {

    }

    @Override
    public Class getSecureObjectClass() {
        return FilterInvocation.class;

    }

    @Override
    public SecurityMetadataSource obtainSecurityMetadataSource() {
        return this.securityMetadataSource;
    }
}

Spring Security 使用的是 Servlet 规范中标准的过滤器机制。对于特定的请求，Spring Security 的过滤器会检查该请求是否通过认证，以及当前用户是否有足够的权限来访问此资源。对于非法的请求，过滤器会跳转到指定页面让用户进行认证，或是返回出错信息。需要注意的是，Spring Security 实际上是使用多个过滤器形成的链条来工作的。

2.配置 Spring Security 来声明系统中的合法用户及其对应的权限

//自定义UserDetailsService 接口
@Service
public class CustomUserService implements UserDetailsService {

    @Autowired
    UserDao userDao;
    @Autowired
    PermissionDao permissionDao;

    public UserDetails loadUserByUsername(String username) {
        SysUser user = userDao.findByUserName(username);
        if (user != null) {
            List permissions = permissionDao.findByAdminUserId(user.getId());
            List grantedAuthorities = new ArrayList<>();
            for (Permission permission : permissions) {
                if (permission != null && permission.getName() != null) {

                    GrantedAuthority grantedAuthority = new MyGrantedAuthority(permission.getUrl(), permission.getMethod());
                    grantedAuthorities.add(grantedAuthority);
                }
            }
            return new User(user.getUsername(), user.getPassword(), grantedAuthorities);
        } else {
            throw new UsernameNotFoundException("admin: " + username + " do not exist!");
        }
    }

}

用户相关的信息是通过org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService 接口来加载的。该接口的唯一方法是loadUserByUsername(String username)，用来根据用户名加载相关的信息。这个方法的返回值是org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails 接口，其中包含了用户的信息，包括用户名、密码、权限、是否启用、是否被锁定、是否过期等。其中最重要的是用户权限，由 org.springframework.security.core.GrantedAuthority 接口来表示。虽然 Spring Security 内部的设计和实现比较复杂，但是一般情况下，开发人员只需要使用它默认提供的实现就可以满足绝大多数情况下的需求，而且只需要简单的配置声明即可。

3. 配置对不同 URL 模式的访问权限

@Service
public class MyAccessDecisionManager implements AccessDecisionManager {

    //decide 方法是判定是否拥有权限的决策方法
    @Override
    public void decide(Authentication authentication, Object object, Collection configAttributes) throws AccessDeniedException, InsufficientAuthenticationException {

        HttpServletRequest request = ((FilterInvocation) object).getHttpRequest();
        String url, method;
        AntPathRequestMatcher matcher;
        for (GrantedAuthority ga : authentication.getAuthorities()) {
            if (ga instanceof MyGrantedAuthority) {
                MyGrantedAuthority urlGrantedAuthority = (MyGrantedAuthority) ga;
                url = urlGrantedAuthority.getPermissionUrl();
                method = urlGrantedAuthority.getMethod();
                matcher = new AntPathRequestMatcher(url);
                if (matcher.matches(request)) {
                    //当权限表权限的method为ALL时表示拥有此路径的所有请求方式权利。
                    if (method.equals(request.getMethod()) || "ALL".equals(method)) {
                        return;
                    }
                }
            } else if (ga.getAuthority().equals("ROLE_ANONYMOUS")) {//未登录只允许访问 login 页面
                matcher = new AntPathRequestMatcher("/login");
                if (matcher.matches(request)) {
                    return;
                }
            }
        }
        throw new AccessDeniedException("no right");
    }



    @Override
    public boolean supports(ConfigAttribute attribute) {
        return true;
    }

    @Override
    public boolean supports(Class clazz) {
        return true;
    }
}

一方面 Spring Security 对开发中经常会用到的功能提供了很好的默认实现，另外一方面也提供了非常灵活的定制能力，允许开发人员提供自己的实现。

支持 restful 风格的接口，判断用户是不是有权限访问的时候不仅要判断 url 还要判断 请求方式。 

由于要判断 url 和 method 所以要在CustomUserService 类的 loadUserByUsername 方法中要添加 权限的 url 和 method 。但是SimpleGrantedAuthority 只支持传入一个参数。需要再写一个类 实现 GrantedAuthority 接口，同时关闭CSRF。CSRF(Cross-site request forgery跨站请求伪造)，也被称为“One Click Attack” 或者Session Riding，攻击方通过伪造用户请求访问受信任站点。Spring Security 4.0之后，引入了CSRF，默认是开启。不得不说，CSRF和RESTful技术有冲突。CSRF默认支持的方法： GET|HEAD|TRACE|OPTIONS，不支持POST。

介绍如何用 Spring Security 实现基本的用户认证和授权之后，下面介绍其中的核心对象。

SecurityContext 和 Authentication 对象 
org.springframework.security.core.context.SecurityContext接口表示的是当前应用的安全上下文。通过此接口可以获取和设置当前的认证对象。org.springframework.security.core.Authentication接口用来表示此认证对象。通过认证对象的方法可以判断当前用户是否已经通过认证，以及获取当前认证用户的相关信息，包括用户名、密码和权限等。要使用此认证对象，首先需要获取到 SecurityContext 对象。通过org.springframework.security.core.context.SecurityContextHolder 类提供的静态方法 getContext() 就可以获取。再通过 SecurityContext对象的 getAuthentication()就可以得到认证对象。通过认证对象的 getPrincipal() 方法就可以获得当前的认证主体，通常是 UserDetails 接口的实现。典型的认证过程就是当用户输入了用户名和密码之后，UserDetailsService通过用户名找到对应的 UserDetails 对象，接着比较密码是否匹配。如果不匹配，则返回出错信息；如果匹配的话，说明用户认证成功，就创建一个实现了 Authentication接口的对象，如 org.springframework.security. authentication.UsernamePasswordAuthenticationToken 类的对象。再通过 SecurityContext的 setAuthentication() 方法来设置此认证对象。

默认情况下，SecurityContextHolder使用 ThreadLocal来保存 SecurityContext对象。因此，SecurityContext对象对于当前线程上所有方法都是可见的。这种实现对于 Web 应用来说是合适的。不过在有些情况下，如桌面应用，这种实现方式就不适用了。Spring Security 允许开发人员对此进行定制。开发人员只需要实现接口org.springframework.security.core.context.SecurityContextHolderStrategy并通过 SecurityContextHolder的setStrategyName(String)方法让 Spring Security 使用此实现即可。另外一种设置方式是使用系统属性。除此之外，Spring Security 默认提供了另外两种实现方式：MODE_GLOBAL表示当前应用共享唯一的 SecurityContextHolder；MODE_INHERITABLETHREADLOCAL表示子线程继承父线程的 SecurityContextHolder。