一次纠错经历-------spring认证管理

先说明错误原因：用spring安全拦截器进行验证码的验证的时候抛出异常。

throw new RuntimeException("captcha validation failed due to exception", cse);

前台提交数据后跳转到如下方法：

package com.davidstudio.gbp.core.security.jcaptcha;

import org.acegisecurity.captcha.CaptchaServiceProxy;

import org.apache.log4j.Logger;

import com.octo.captcha.service.CaptchaService;
import com.octo.captcha.service.CaptchaServiceException;

/**
 * 调用CaptchaService类，完jcaptcha的验证过程
 * 
 *
 * 
 *
 */
public class JCaptchaServiceProxyImpl implements CaptchaServiceProxy {

	/**
	 * Logger for this class
	 */
	private static final Logger logger = Logger.getLogger(JCaptchaServiceProxyImpl.class);

	private CaptchaService jcaptchaService;

	public boolean validateReponseForId(String id, Object response) {
		if (logger.isDebugEnabled()) {
			logger.debug("validating captcha response");
		}
 
		try {
			boolean isHuman = false;
			
			isHuman = jcaptchaService.validateResponseForID(id, response).booleanValue();
			
			if (isHuman) {
				if (logger.isDebugEnabled()) {
					logger.debug("captcha passed");
				}
			} else {
				if (logger.isDebugEnabled()) {
					logger.debug("captcha failed");
				}
			}
			return isHuman;
			
		} catch (CaptchaServiceException cse) {
			// fixes known bug in JCaptcha
			logger.warn("captcha validation failed due to exception", cse);
			throw new RuntimeException("captcha validation failed due to exception", cse);
		}
	}

	public void setJcaptchaService(CaptchaService jcaptchaService) {
		this.jcaptchaService = jcaptchaService;
	}
}

设置断点debug改语句不能顺利执行 

 jcaptchaService.validateResponseForID(id, response).booleanValue();

查了网上的资料，这个方法的作用是： 根据HttpSession的 sessionId进行验证码的验证，原理是这样的，页面生成的验证码是通过Spring中的配置生成的，查了一下配置：

		
			
				PATTERN_TYPE_APACHE_ANT
				/**=security.filter.channel,security.filter.sessionIntegration,security.filter.logout,security.filter.thsso,security.filter.jcaptcha,security.filter.jcaptchachannel,security.filter.formAuth,security.filter.requestWrap,security.filter.exceptionTranslation,security.filter.filterInvocation
			
		
	

这是一个过滤器链，其中登录的时候会进行如下过滤操作，

security.filter.channel,security.filter.sessionIntegration,security.filter.logout,security.filter.thsso,security.filter.jcaptcha,security.filter.jcaptchachannel,security.filter.formAuth,security.filter.requestWrap,security.filter.exceptionTranslation,security.filter.filterInvocation

一般配置的顺序不能变，因为这是这些配置定义了用户登录的一套认证机制。

看了一下命名还算规范，其中涉及到验证码的过滤：security.filter.jcaptcha

查了一下这个验证码的引用配置：

	
		
		
	
	
		
	
	
		
			
		
		
			
		
		
			180
		
		
			100000
		
		
			75000
		
	

通过bean配置反复引用。

刚开始以为SecurityContext没有创建，查了一下配置也创建了：

  仔细看了一下这个方法的作用：

 jcaptchaService.validateResponseForID(id, response).booleanValue();

id就是httpSession的Id，response是从页面获得的输入的验证码，当调用这个方法的时候，根据httpSession的id找到相应的验证码，如果有sessionId并且sessionId对应的验证码和输入的验证码（这里就是response）一致的时候返回true，也就是用户通过了验证。

有一个疑问，验证码是怎么生成的？又怎么和httpSession进行绑定的？其实这套理论是可行的，当用户第一次访问页面的时候会生成一个sessionId，页面生成有验证码，关于验证码的生成，下面会进行介绍。就是画一个图片以留的方式显示到页面而已。用户访问的时候有一个对应的验证码和sessionId相对应。

如果验证码不清楚，点击换一张，因为浏览器没有关闭，sessionId依然是那个sessionId，只需要更新生成的验证码的值即可，这样就做到了一个sessionId和一个验证码进行绑定了，这个过程在生成验证码的过程中就发生了。

如果用户再次提交登录信息，其中的sessionId没有变，验证码是最新生成的验证码并且和sessionId进行了绑定，这样就可以调用：

 jcaptchaService.validateResponseForID(id, response).booleanValue(); 这个条件进行验证码的验证了，当然了验证码验证前面还可以有很多过滤器认证，比如说对用户名和密码的验证等等。形成一套的链式认证！

      然而还有一个疑惑，这个sessionId是怎么和验证码进行绑定的呢？又是怎样进行存储的呢？

 我们看一下内存：

调用这段代码的时候内存中有sessionId和response验证码的值：

下面是验证码生成的线程中内存的状态：

由内存的状态可以看出和配置文件是一致的，首先调用了com.davidstudio.gbp.core.security.jcaptcha.JCaptchaServiceProxyImpl

这个代理实现，这个代理实现类 又去调用com.octo.captcha.service.image.DefaultManageableImageCaptchaService

这个类才是生成验证码的类：查下spring这个类的源码如下：

23   public class DefaultManageableImageCaptchaService extends AbstractManageableImageCaptchaService
   24           implements ImageCaptchaService {
   25       /**
   26        * Construct a new ImageCaptchaService with a {@link FastHashMapCaptchaStore} and a {@link DefaultGimpyEngine}
   27        *  minGuarantedStorageDelayInSeconds = 180s
   28        *  maxCaptchaStoreSize = 100000
   29        *  captchaStoreLoadBeforeGarbageCollection=75000
   30        */
   31       public DefaultManageableImageCaptchaService() {
   32           super(new FastHashMapCaptchaStore(), new DefaultGimpyEngine(), 180,
   33                   100000, 75000);
   34       }

传入的参数都有相应的说明，其中这个类继承了

AbstractManageableImageCaptchaService

继续深入到这个类中看个究竟：

这个类中果然有我们想要的方法：

  127       /**
  128        * Method to validate a response to the challenge corresponding to the given ticket and remove the coresponding
  129        * captcha from the store.
  130        *
  131        * @param ID the ticket provided by the buildCaptchaAndGetID method
  132        * @return true if the response is correct, false otherwise.
  133        * @throws CaptchaServiceException if the ticket is invalid
  134        */
  135       public Boolean validateResponseForID(String ID, Object response)
  136               throws CaptchaServiceException {
  137           if (!store.hasCaptcha(ID)) {
  138               throw new CaptchaServiceException("Invalid ID, could not validate unexisting or already validated captcha");
  139           } else {
  140               Boolean valid = store.getCaptcha(ID).validateResponse(response);
  141               store.removeCaptcha(ID);
  142               return valid;
  143           }
  144       }

这个就是判断有没有验证码，如果store中没有相应的sessionId那么就抛出异常：

throw new CaptchaServiceException("Invalid ID, could not validate unexisting or already validated captcha");

根本就没有这个sessionId，如果有这个sessionId就走了另一个逻辑：

 Boolean valid = store.getCaptcha(ID).validateResponse(response);

           相应的通过store.getCaptcha(ID)通过这个ID获得和这个sessionId匹配的验证码，再调用vilidateResponse方法进行验证，如果和输入的验证码相同就验证通过了。

验证通过后就把这个sessionId删除了，如果你再次登录，输入验证码的时候是同一个逻辑，之所以删除了这个ID我想是有好处的：

           原因如下，如果不进行删除，随着的登录访问用户的过多，hashMap中的值会越来越多，这样以后再进行验证的时候速度和效率都会受到印象，如果删除了这个sessionId，这样这个store中的hashMap只是存储了当前正在准备登录的sessionId和相应的验证码！这样效率就大大提高了，如果有10万个人同时登录，都不是问题！

       通过这个方法的调用我们就知道了sessionId是怎么和验证码绑定存储在hashMap中的！让我们进入源码验证一下：

  18   /**
   19    * Simple store based on a HashMap
   20    */
   21   public class MapCaptchaStore implements CaptchaStore {
   22   
   23       Map store;
   24   
   25       public MapCaptchaStore() {
   26           this.store = new HashMap();
   27       }
   28   
   29       /**
   30        * Check if a captcha is stored for this id
   31        *
   32        * @return true if a captcha for this id is stored, false otherwise
   33        */
   34       public boolean hasCaptcha(String id) {
   35           return store.containsKey(id);
   36       }
   37   
   38       /**
   39        * Store the captcha with the provided id as key. The key is assumed to be unique, so if the same key is used twice
   40        * to store a captcha, the store will return an exception
   41        *
   42        * @param id      the key
   43        * @param captcha the captcha
   44        *
   45        * @throws CaptchaServiceException if the captcha already exists, or if an error occurs during storing routine.
   46        */
   47       public void storeCaptcha(String id, Captcha captcha) throws CaptchaServiceException {
   48   //        if (store.get(id) != null) {
   49   //            throw new CaptchaServiceException("a captcha with this id already exist. This error must " +
   50   //                    "not occurs, this is an implementation pb!");
   51   //        }
   52           store.put(id, new CaptchaAndLocale(captcha));
   53       }

上面就是CaptchaStore接口的实现类MapCaptchaStore，其中定义了一个hashMap，通过storeCaptcha(String id,Captcha captcha)方法来存储sessionId和captcha的键值对，这是进入登录页面生成的时候调用的方法，当进行验证的时候就需要hasCaptcha(String ID)方法和

 69       /**
   70        * Retrieve the captcha for this key from the store.
   71        *
   72        * @return the captcha for this id
   73        *
   74        * @throws CaptchaServiceException if a captcha for this key is not found or if an error occurs during retrieving
   75        *                                 routine.
   76        */
   77       public Captcha getCaptcha(String id) throws CaptchaServiceException {
   78           Object captchaAndLocale = store.get(id);
   79           return captchaAndLocale!=null?((CaptchaAndLocale) captchaAndLocale).getCaptcha():null;
   80       }

但是我们是调用了

MapCaptchaStore 的子类

FastHashMapCaptchaStore来存储信息的：同样看

FastHashMapCaptchaStore这个类：

  17   public class FastHashMapCaptchaStore extends MapCaptchaStore {
   18       public FastHashMapCaptchaStore() {
   19           this.store = new FastHashMap();
   20       }
   21   }

这就是这个类的全部了，再看一下FastHashMap类：

public class FastHashMap extends HashMap {
   67   
   68       /**
   69        * The underlying map we are managing.
   70        */
   71       protected HashMap map = null;
   72   
   73       /**
   74        * Are we currently operating in "fast" mode?
   75        */
   76       protected boolean fast = false;
   77   
   78       // Constructors
   79       // ----------------------------------------------------------------------
   80   
   81       /**
   82        * Construct an empty map.
   83        */
   84       public FastHashMap() {
   85           super();
   86           this.map = new HashMap();
   87       }
   88   

这个类是HashMap的一个扩展，里面有两种方式操作，一种是快速的不同步，一种是同步的操作！

显然

FastHashMapCaptchaStore就是一个HashMap

验证码的实现在这个类中：

 18    * Base implementation of the ImageCaptchaService.
   19    *
   20    * @author Marc-Antoine Garrigue
   21    * @version 1.0
   22    */
   23   public abstract class AbstractManageableImageCaptchaService extends AbstractManageableCaptchaService
   24           implements ImageCaptchaService {
   25   
   26       protected AbstractManageableImageCaptchaService(CaptchaStore captchaStore,
   27                                                       com.octo.captcha.engine.CaptchaEngine captchaEngine,
   28                                                       int minGuarantedStorageDelayInSeconds,
   29                                                       int maxCaptchaStoreSize,
   30                                                       int captchaStoreLoadBeforeGarbageCollection) {
   31           super(captchaStore, captchaEngine,
   32                   minGuarantedStorageDelayInSeconds, maxCaptchaStoreSize,
   33                   captchaStoreLoadBeforeGarbageCollection);
   34       }

 73       protected Object getChallengeClone(Captcha captcha) {
   74           BufferedImage challenge = (BufferedImage) captcha.getChallenge();
   75           BufferedImage clone = new BufferedImage(challenge.getWidth(), challenge.getHeight(), challenge.getType());
   76   
   77           clone.getGraphics().drawImage(challenge, 0, 0, clone.getWidth(), clone.getHeight(), null);
   78           clone.getGraphics().dispose();
   79   
   80   
   81           return clone;
   82       }

在这个类中，只是定义了一种，Captcha也是一种接口。

可以到内存中看一看有木有那个hashMap

内存中清楚显示了hashTable中的key和value，这样就证明验证码生成成功。

但是为什么每次验证都是报错呢？

后来无奈看了看发送到 sessionId在hashMap中是否有，结果是不一样，就是再hashMap中没有，为什么？不是每一次在验证码生成的时候都把sessionId放进去了吗？

为什么会不一样呢？原因其实很简单，就是当点击登陆的时候服务器又给分配了一个sessionId，这样就和以前的sessionId不一样了，在hashMap中就找不到对应的验证码了。

原则上讲服务器在第一次访问的时候会给用户分配一个不重复的sessionId，如果服务器的session不超时就不会再给用户分配sessionId了，减少给服务器的压力，也带来了友好的体验。但是我的两次sessiId为什么不一样呢？ 后来通过fiddler2这个软件（这个软件好强大可以获得发送到form表单的内容，甚至可以修改），可以看到本地存储的cookie，但是cookie是空的，就是nodata，汗啊，难怪每次都分配不同的sessionId，服务器怎么判断每次提交过去的是同一个用户呢？通过sessionId，服务器会在客户端把sessionId写在Cookie中，这样用户再次提交请求的时候，服务器如果在内存中找到用户cookie中的sessionId而且没有超时，就不再重新分配sessionId，我看了下IE浏览器，cookie被禁止了，难怪每次都是一个新的sessionId，验证码就无法验证。就报错了。

      学习中应该多去看源码，分析源码设计理念。最好的参考就是源码了，要养成多看源码的习惯，即使有的看不懂。我晕写的太长了。