基于Spring Security前后端分离式项目解决方案

Spring Security 简介

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，是保护基于spring应用的实际标准。
Spring Security专注于为Java应用提供认证和授权，并且可以轻松扩展以满足自定义要求。

• 认证：访问者的身份验证，如登录
• 授权：访问者的权限控制，即可以干什么，不可以干什么

Spring Security的核心就是一组可配置的过滤器，请求访问资源之前被这些过滤器层层拦截，按照配置每一个过滤器都对请求执行自身的验证逻辑，通过则到下一个过滤器，如果一直通过，最终到达访问资源，其中任何一个未通过，则被拦截无法到达访问资源。

Spring Securit 直接提供了登录和退出功能，并提供了当前用户信息的模板。

Spring Security的应用方案

技术框架

后端

Spring Boot 、Spring Security 、MyBatis

前端

vue-cli 、vue、axios、elementui

基本思路

后端

1. 支持跨域
2. 禁用CSRF（如果不禁用CSRF，session不易跟踪）
3. 密码在数据库中加密存储
4. 认证成功或失败后、未认证被拦截后、未授权被拦截后 和 退出系统后一律向前端发送如下示例格式json串的结果数据。

   {
   	"authorized":true,//是否已授权
   	"logined":true,//是否已登录
   	"message":"信息",//信息
   	"success":true //是否成功
   }
   

前端

1. 自定义登录页，不使用Spring Security提供的登录页
2. 前端对处理代码进行封装，配合处理后端返回认证授权验证结果数据

后端具体实现

引入Spring Security依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-securityartifactId>
dependency>

建立安全配置类

在web应用中，Spring Security配置类需要继承WebSecurityConfigurerAdapter，重写其中的配置方法，主要的核心配置都在配置方法中。

• 配置类的总体结构
  

• 配置密码编码器具体代码

      //配置密码编码器
      @Bean
      public PasswordEncoder passwordEncoder() {
          return new BCryptPasswordEncoder();
      }
  

  BCryptPasswordEncoder是Spring Security提供的使用哈希算法结合盐值（盐值即一个安全随机数）加密器，该类对同一明文每次加密都不一样，哈希又是一种不可逆算法，所以密码认证时需要使用相同的方式对待校验的明文进行加密，然后比较这两个密文来进行验证。

• 注入安全Dao的具体代码

      //安全Dao负责从数据库中获取认证和授权等数据
      private final SecurityDao securityDao;
  
      //构造方法
      public SecurityConfig(SecurityDao securityDao) {
          this.securityDao = securityDao;
      }
  

  SecurityDao并非Spring Security提供的，是自定义的访问数据库的对象。

• 配置UserDetailsService对象的具体代码
  UserDetailsService接口由Spring Security 提供，其作用为根据用户名（账号）加载当前用户信息，定义如下：

  public interface UserDetailsService{
  	public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException
  }
  

  当前用户信息UserDetials也是Spring Security 提供的接口 ，定义如下：

  public  interface UserDetails{
      
      public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities(); //获取当前用户的权限
      
      public String getPassword(); //获取当前用户的密码，此处获取的密码应当加密形式
      
      public String getUsername(); //获取当前用户名（账号）
       
      public boolean isAccountNonExpired(); //当前用户是否未过期
       
      public boolean isAccountNonLocked(); //当前用户是否未锁定
       
      public boolean isCredentialsNonExpired(); //当前用户凭证（密码）是否未过期
       
      public boolean isEnabled(); //当前用户是否可用
  }
  

  配置UserDetailsService对象的作用有两个，一个是提供自定义UserDetailsService的实现并作为spring的bean对象，另一个是提供UserDetails 实现，具体代码如下：

      //配置UserDetailsService对象，用于用户获取当前用户信息
      @Bean
      public UserDetailsService userDetailsService(SecurityDao securityDao) {
  	
          /*
          匿名实现UserDetailsService接口，
          该接口中仅有一个方法public UserDetails loadUserByUsername(String s) throws UsernameNotFoundException,
          此方法的功能是依据登录用户名（可以理解为账号）加载当前用户信息，UserDetials接口表示当前用户信息
          */
          return userId -> {
  
              User user = securityDao.findUserByUserId(userId);//根据账号从数据库中查询用户信息
  
              if (user == null) throw new UsernameNotFoundException("账号不正确！");
  
              //根据账号从数据库中权限编号的集合
              List<String> moduleIdList = securityDao.findModuleIdListByUserId(userId);
  
              List<GrantedAuthority> authorityList = new ArrayList<>();//权限集合
  
              String authorityPattern = "ROLE_{0}";//在Spring Security中，权限的名称格式为“ROLE_XXX”
  
              //将权限编号转换为“ROLE_权限编号”的形式，然后封装为SimpleGrantedAuthority对象放入集合中
              for (String moduleId : moduleIdList) {
                  authorityList.add(new SimpleGrantedAuthority(MessageFormat.format(authorityPattern, moduleId)));
              }
  
              //CurrUser是一个自定义的类实现了UserDetails接口
              return new CurrUser(
                      user.getU_id(),
                      user.getU_name(),
                      user.getU_pwd(),
                      user.getU_status().equals(DataStatusEnum.已启用.getCode()),
                      authorityList
              );
  
          };
      }
  
  

  上述配置中的CurrUser是自定义的UserDetails实现，具体代码如下：

  public class CurrUser implements UserDetails {
  	
  	private String username;//账号
  	private String factname;//姓名
  	private String password;
  	private boolean enabled;
  
  	private Collection<? extends GrantedAuthority> authorities;
  
  	public CurrUser() {
  	}
  
  	public CurrUser(String username, String factname, String password, boolean enabled, Collection<? extends GrantedAuthority> authorities) {
  		this.username = username;
  		this.factname = factname;
  		this.password = password;
  		this.enabled = enabled;
  		this.authorities = authorities;
  	}
  
  	@Override
  	public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities() {
  		return authorities;
  	}
  
  	@Override
  	public String getPassword() {
  		return password;
  	}
  
  	@Override
  	public String getUsername() {
  		return username;
  	}
  
  	public String getFactname(){
  		return factname;
  	}
  
  	@Override
  	public boolean isAccountNonExpired() {
  		return true;
  	}
  
  	@Override
  	public boolean isAccountNonLocked() {
  		return true;
  	}
  
  	@Override
  	public boolean isCredentialsNonExpired() {
  		return true;
  	}
  
  	@Override
  	public boolean isEnabled() {
  		return enabled;
  	}
  }
  

• 核心安全配置
  重写config(HttpSecurity)方法，其中写核心的安全配置，配置内容概括如下：
  （1）通过查询数据库，将模块地址和相应权限编号对应起来，访问某个模块必须要有相应的权限；
  （2）其它地址请求需要认证；
  （3）配置登录，包括登录处理地址、登录账号密码参数名称、登录成功/失败的响应，以及允许所有请求访问登录相关地址（接口）等；
  （4）配置退出，包括退出地址 和 退出成功的响应；
  （5）配置异常处理，包括未认证异常和未授权异常
  （6）配置允许跨域
  （7）配置禁用防CSRF攻击

  具体配置代码如下：

      //重写WebSecurityConfigurerAdapter的configure(HttpSeeurity)方法,核心的配置都在此方法中
      @Override
      protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
  		//证授权配置-开始
          String antUrlPattern = "{0}/**";//地址模式
  
          List<Module> moduleList = securityDao.findModuleList();//获得所有权限
                  
          ExpressionUrlAuthorizationConfigurer<HttpSecurity>.ExpressionInterceptUrlRegistry authorize = http.authorizeRequests();
  
          for (Module module : moduleList) {
              //为每一个地址模式匹配一个权限(角色)
              authorize
                      .antMatchers(MessageFormat.format(antUrlPattern, module.getM_url()))
                      .hasRole(module.getM_id().toString());
          }
          authorize
                  .anyRequest().authenticated()//其它请求需要认证
  
  
                  .and()//此方法返回ExpressionUrlAuthorizationConfigurer<HttpSecurity>.ExpressionInterceptUrlRegistry对象
  
                  //以下登录配置开始
                  .formLogin()
                  .loginProcessingUrl("/login")//登录处理地址
                  .usernameParameter("u_id")//定义登录时，用户名的参数名，默认为 username
                  .passwordParameter("u_pwd")//定义登录时，密码的参数名，默认为 password
                  .successHandler((req, resp, authentication) -> {
                      resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
                      PrintWriter out = resp.getWriter();
                      out.write(JSON.toJSONString(Result.success("登录成功")));
                      out.flush();
                  })//登录成功的处理器
                  .failureHandler((req, resp, exception) -> {
                      resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
                      PrintWriter out = resp.getWriter();
                      out.write(JSON.toJSONString(Result.fail("登录失败！")));
                      out.flush();
                  })//登录失败的处理器
                  .permitAll();//登录相关访问地址一律放行
                  //以上登录配置
                  //认证授权配置-结束
  
  
  
          http
                  //以下退出配置
                  .logout()
                  .logoutUrl("/logout")//退出地址
                  .logoutSuccessHandler((req, resp, authentication) -> {
                      resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
                      PrintWriter out = resp.getWriter();
                      out.write(JSON.toJSONString(Result.success("您已成功退出系统！")));
                      out.flush();
                  })//退出成功的处理器
                  .permitAll()//退出地址一律放行
                  //以上退出配置
  
                  .and() //返回HttpSecurity对象
  
                  //以下异常处理配置
                  .exceptionHandling()
  
                  //未认证用户访问需要认证资源异常处理
                  .authenticationEntryPoint((httpServletRequest, httpServletResponse, e) -> {
                      httpServletResponse.setContentType("application;charset=UTF-8");
                      PrintWriter out = httpServletResponse.getWriter();
                      out.print(JSON.toJSONString(Result.unlogined()));
                      out.flush();
                  })
                  //认证用户访问资源权限不足异常处理
                  .accessDeniedHandler((httpServletRequest, httpServletResponse, e) -> {
                      httpServletResponse.setContentType("application;charset=UTF-8");
                      PrintWriter out = httpServletResponse.getWriter();
                      out.print(JSON.toJSONString(Result.unauthorized()));
                      out.flush();
                  })
                  //以上异常处理配置
  
                  .and()
  
                  .cors()//允许跨域，如果springboot/springmvc已有跨域配置，自动采用springboot/springmvc跨域配置
  
                  .and()
  
                  //禁用防CSRF攻击
                  .csrf().disable();
          
      }
  

当前用户信息的获取

在spring mvc中，可以通过在控制器处理方法上定义Principal类型的参数获得经过认证的当前用户信息，示例如下：

@GetMapping("/curruser")
    public CurrUser currUser(Principal principal){
        UsernamePasswordAuthenticationToken token = (UsernamePasswordAuthenticationToken)principal;
        CurrUser currUser = (CurrUser) token.getPrincipal();
        return currUser;
    }

前端具体实现

1. 登录页向登录处理地址（该地址已在服务器配置）以form-data方式发送post请求；
2. 封装js统一处理授权认证响应。

附录

后端项目代码

前端项目代码