csmall-passport(Day14)

1. 使用JWT保存权限

UserDetailsServiceImpl中,调用的adminMapper.getLoginInfoByUsername()中已经包含用户的权限,则,在返回的UserDetails对象中封装权限信息:

UserDetails userDetails = User.builder()
                .username(loginAdmin.getUsername())
                .password(loginAdmin.getPassword())
                .accountExpired(false)
                .accountLocked(false)
                .credentialsExpired(false)
                .disabled(loginAdmin.getEnable() == 0)
                .authorities(loginAdmin.getPermissions().toArray(new String[] {})) // 调整
                .build();

AdminServiceImpl中,执行认证且成功后,返回的Authentication对象中的“当事人”就是以上返回的UserDetails对象,所以,此对象中是包含了以上封装的权限信息的,则可以将权限信息取出并封装到JWT中。

需要注意:如果直接将权限(Collection)存入到JWT数据中,相当于把Collection转换成String,此过程会丢失数据的原始类型,且不符合自动反序列化格式,后续解析时,无法直接还原成Collection类型!为解决此问题,可以先将Collection转换成JSON格式的字符串再存入到JWT中,后续,解析JWT时得到的也会是JSON格式的字符串,可以反序列化为Collection格式!

则先添加JSON工具类的依赖项:


<dependency>
    <groupId>com.alibabagroupId>
    <artifactId>fastjsonartifactId>
    <version>1.2.75version>
dependency>

然后,在AdminServiceImpl中,先从认证成功的返回结果中取出权限,然后存入到JWT中:

// 从认证返回结果中取出当事人信息
User principal = (User) authenticateResult.getPrincipal();
String username = principal.getUsername();
log.debug("认证信息中的用户名:{}", username);
// ===== 以下是新增 ======
Collection<GrantedAuthority> authorities = principal.getAuthorities();
log.debug("认证信息中的权限:{}", authorities);
String authorityListString = JSON.toJSONString(authorities);
log.debug("认证信息中的权限转换为JSON字符串:{}", authorityListString);

// 生成JWT,并返回
// 准备Claims值
Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
claims.put("username", username);
claims.put("authorities", authorityListString); // 新增

最后,在JwtAuthorizationFilter中,解析JWT时,取出权限的JSON字符串,将其反序列化为符合Collection的格式:List,并用于存入到认证信息中:

String username = claims.get("username", String.class);
log.debug("从JWT中解析得到【username】的值:{}", username);
String authorityListString = claims.get("authorities", String.class); // 新增
log.debug("从JWT中解析得到【authorities】的值:{}", authorityListString); // 新增

// 准备权限,将封装到认证信息中
List<SimpleGrantedAuthority> authorityList
        = JSON.parseArray(authorityListString, SimpleGrantedAuthority.class);

// 准备存入到SecurityContext的认证信息
Authentication authentication
        = new UsernamePasswordAuthenticationToken(
        		username, null, authorityList);

2. 使用Spring Security控制访问权限

首先,需要在Spring Security的配置类上开启方法前的权限检查:

@Slf4j
@Configuration
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true) // 新增
public class SecurityConfiguration extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    // 省略配置类中原有代码
}

然后,在需要对权限进行检查(控制)的控制器类的方法上,使用注解来配置权限,例如:

// http://localhost:9081/admins
@ApiOperation("查询管理员列表")
@ApiOperationSupport(order = 400)
@PreAuthorize("hasAuthority('/ams/admin/read')") // 新增
@GetMapping("")
public JsonResult<List<AdminListItemVO>> list() {
    log.debug("开始处理【查询管理员列表】的请求……");
    List<AdminListItemVO> list = adminService.list();
    return JsonResult.ok(list);
}

以上新增的@PreAuthorize("hasAuthority('/ams/admin/read')")就表示已经通过认证的用户必须具有 '/ams/admin/read' 权限才可以访问此请求路径(http://localhost:9081/admins),如果没有权限,将抛出org.springframework.security.access.AccessDeniedException: 不允许访问

由于无操作权限时会出现新的异常,则在GlobalExceptionHandler中补充对此类异常的处理:

@ExceptionHandler
public JsonResult<Void> handleAccessDeniedException(AccessDeniedException e) {
    log.debug("处理AccessDeniedException");
    Integer serviceCode = ServiceCode.ERR_FORBIDDEN.getValue();
    String message = "请求失败,当前账号无此操作权限!";
    return JsonResult.fail(serviceCode, message);
}

3. 在控制器中识别当前登录的用户

当已经通过认证的用户访问服务器时,将携带JWT数据,而JWT数据在过滤器(JwtAuthorizationFilter)就已经解析完成,如果在控制器中需要识别用户的身份,只在在过滤器将用户信息存储到认证信息(Authentication)中,并且,在控制器中获取相关数据!

通常,识别用户的身份时,需要获取当前登录的用户的id,Spring Security处理认证时,需要的用户信息的数据类型是UserDetails接口类型的,并且,Spring Security提供了User作为此接口类型的实现,但是,User类型中并没有id、头像、昵称等各软件设计时的个性化数据属性,在开发实践时,为了保证能够得到这些个性化数据,应该使用自定义类型实现UserDetails接口,或者,自定义类型继承自User类,并在UserDetailsServiceImpl中返回此类对象!

则在根包下创建security.AdminDetails类:

package cn.tedu.csmall.passport.security;

import lombok.Data;
import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.userdetails.User;

import java.util.Collection;

public class AdminDetails extends User {

    private Long id;

    public AdminDetails(String username, String password, boolean enabled,
                        Collection<? extends GrantedAuthority> authorities) {
        super(username, password, enabled, true, true, true, authorities);
    }

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }
    
}

在实现UserDetailsService接口时,此前返回的对象都是User对象,现在就可以返回自定义的AdminDetails对象了:

@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String s) throws UsernameNotFoundException {
    log.debug("Spring Security自动调用loadUserByUsername()方法获取用户名为【{}】的用户详情……", s);

    AdminLoginInfoVO loginAdmin = adminMapper.getLoginInfoByUsername(s);
    log.debug("从数据库中查询到的用户信息:{}", loginAdmin);
    if (loginAdmin == null) {
        String message = "登录失败,用户名不存在!";
        log.warn(message);
        throw new BadCredentialsException(message);
    }

    List<String> permissions = loginAdmin.getPermissions();
    List<GrantedAuthority> authorities = new ArrayList<>();
    for (String permission : permissions) {
        authorities.add(new SimpleGrantedAuthority(permission));
    }

    AdminDetails adminDetails = new AdminDetails(
                loginAdmin.getUsername(), loginAdmin.getPassword(),
                loginAdmin.getEnable() == 1, authorities);
    adminDetails.setId(loginAdmin.getId());

//        UserDetails userDetails = User.builder()
//                .username(loginAdmin.getUsername())
//                .password(loginAdmin.getPassword())
//                .accountExpired(false) // 账号是否已过期
//                .accountLocked(false) // 账号是否已锁定
//                .credentialsExpired(false) // 凭证是否已过期
//                .disabled(loginAdmin.getEnable() == 0) // 账号是否已禁用
//                .authorities(loginAdmin.getPermissions().toArray(new String[] {})) // 权限,【注意】必须调用此方法表示此用户具有哪些权限
//                .build();
    log.debug("即将向Spring Security框架返回UserDetails对象:{}", adminDetails);
    return adminDetails;
}

以上方法返回的对象仍是Spring Security处理认证时判断是否允许登录的对象,也是认证成功后返回的认证信息中的当事人,所以,在AdminServiceImpllogin()方法中,当认证成功后,可以获取认证信息中的当事人,并从中获取到id等信息,用于保存到JWT数据:

// 从认证返回结果中取出当事人信息
AdminDetails principal = (AdminDetails) authenticateResult.getPrincipal(); // 修改
Long id = principal.getId(); // 新增
log.debug("认证信息中的用户id:{}", id); // 新增
String username = principal.getUsername();
log.debug("认证信息中的用户名:{}", username);
Collection<GrantedAuthority> authorities = principal.getAuthorities();
log.debug("认证信息中的权限:{}", authorities);
String authorityListString = JSON.toJSONString(authorities);
log.debug("认证信息中的权限转换为JSON字符串:{}", authorityListString);

// 生成JWT,并返回
// 准备Claims值
Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
claims.put("id", id); // 新增
claims.put("username", username);
claims.put("authorities", authorityListString);

至此,当用户通过认证时,得到的JWT数据中将包含此用户的id。

通常,在控制器中需要识别用户的身份时,需要的信息可能有多个,例如用户的id、用户名等,可以将这些信息封装到自定义对象中,例如,在根包下创建security.LoginPrincipal类:

package cn.tedu.csmall.passport.security;

import lombok.Data;

import java.io.Serializable;

@Data
public class LoginPrincipal implements Serializable {

    private Long id;
    private String username;

}

然后,在过滤器(JwtAuthorizationFilter)中,当解析JWT时,就可以从中获取id与用户名,并使用这2个值来创建LoginPrincipal对象,最后,将LoginPrincipal对象封装到认证信息的当事人中:

Long id = claims.get("id", Long.class); // 新增
log.debug("从JWT中解析得到【id】的值:{}", id); // 新增
String username = claims.get("username", String.class);
log.debug("从JWT中解析得到【username】的值:{}", username);
String authorityListString = claims.get("authorities", String.class);
log.debug("从JWT中解析得到【authorities】的值:{}", authorityListString);

// 准备权限,将封装到认证信息中
List<SimpleGrantedAuthority> authorityList
        = JSON.parseArray(authorityListString, SimpleGrantedAuthority.class);

// 创建自定义的当事人类型的对象
LoginPrincipal loginPrincipal = new LoginPrincipal(); // 新增
loginPrincipal.setId(id); // 新增
loginPrincipal.setUsername(username); // 新增

// 准备存入到SecurityContext的认证信息
Authentication authentication
        = new UsernamePasswordAuthenticationToken(
            loginPrincipal, null, authorityList);  // 修改了第1个参数值,改为loginPrincipal

至此,当客户端携带(最新的)JWT到服务器端时,过滤器可以解析得到idusername,并且,这些属性最终将保存到SecurityContext的认证信息中,则后续控制器可以随时获取这些信息,例如:

@ApiOperation("查询管理员列表")
@ApiOperationSupport(order = 400)
@PreAuthorize("hasAuthority('/ams/admin/read')")
@GetMapping("")
public JsonResult<List<AdminListItemVO>> list(
    	// 下一行的参数声明是新增的
        @ApiIgnore @AuthenticationPrincipal LoginPrincipal loginPrincipal) {
    log.debug("开始处理【查询管理员列表】的请求……");
    log.debug("从SecurityContext中获取到的信息:"); // 新增
    log.debug("当事人id = {}", loginPrincipal.getId()); // 新增
    log.debug("当事人用户名 = {}", loginPrincipal.getUsername()); // 新增
    List<AdminListItemVO> list = adminService.list();
    return JsonResult.ok(list);
}

4. 关于secretKey值

AdminServiceImpl中生成JWT、在JwtAuthorizationFilter中解析JWT,都需要使用到相同的secretKey值,目前,在这2个代码片段中各自使用局部变量声明了此变量,并且,2个文件中的这2个变量的值是相同的,但是,各声明一个局部变量是不合理的!

可以在application.properties中添加自定义配置:

# 当前项目的自定义配置:JWT使用的secretKey
csmall.jwt.secret-key=97iuFDVDfv97iuk534Tht3KJR89kBGFSBgfds

然后,在这2个类中都添加:

@Value("${csmall.jwt.secret-key}")
private String secretKey;

各这2个类都可以读取到application.properties中的配置值,不必再各自声明secretKey局部变量了!

另外,建议将“JWT的有效时长”也进行类似的处理,例如:

# 当前项目的自定义配置:JWT的有效时长,以分钟为单位
csmall.jwt.duration-in-minute=10000

5. 处理解析JWT时可能出现的异常

由于解析JWT是在过滤器(JwtAuthorizationFilter)中执行的,而过滤器是Java EE中最早接收到请求的组件,如果此时出现异常,Spring MVC框架的相关组件还没有开始执行,即“全局异常处理器”是不会发挥作用的!

对于解析JWT可能出现的异常,应该由过滤器组件直接进行处理!

首先,在ServiceCode中补充新的业务状态码:

public enum ServiceCode {

    OK(20000),
    ERR_BAD_REQUEST(40000),
    ERR_UNAUTHORIZED(40100),
    ERR_UNAUTHORIZED_DISABLED(40110),
    ERR_FORBIDDEN(40300),
    ERR_NOT_FOUND(40400),
    ERR_CONFLICT(40900),
    ERR_INSERT(50000),
    ERR_DELETE(50100),
    ERR_UPDATE(50200),
    ERR_JWT_EXPIRED(60000), // 新增
    ERR_JWT_PARSE(60100); // 新增
    
    // 省略其它原有代码

然后,在过滤器中,解析JWT时,使用try...catch语法捕获并处理异常:

// 程序执行到此处,表示客户端携带了有效的JWT,则尝试解析
log.debug("获取到的JWT被视为【有效】,则尝试解析……");
Claims claims = null;

response.setContentType("application/json; charset=utf-8");

try {
    claims = Jwts.parser()
            .setSigningKey(secretKey)
            .parseClaimsJws(jwt)
            .getBody();
} catch (ExpiredJwtException e) {
    log.debug("解析JWT失败:{}:{}", e.getClass().getName(), e.getMessage());
    Integer serviceCode = ServiceCode.ERR_JWT_EXPIRED.getValue();
    String message = "登录信息已过期,请重新登录!";
    JsonResult<Void> jsonResult = JsonResult.fail(serviceCode, message);
    String jsonString = JSON.toJSONString(jsonResult);
    PrintWriter writer = response.getWriter();
    writer.println(jsonString);
    writer.close();
    return;
} catch (SignatureException e) {
    log.debug("解析JWT失败:{}:{}", e.getClass().getName(), e.getMessage());
    Integer serviceCode = ServiceCode.ERR_JWT_PARSE.getValue();
    String message = "无法获取到有效的登录信息,请重新登录!";
    JsonResult<Void> jsonResult = JsonResult.fail(serviceCode, message);
    String jsonString = JSON.toJSONString(jsonResult);
    PrintWriter writer = response.getWriter();
    writer.println(jsonString);
    writer.close();
    return;
} catch (MalformedJwtException e) {
    log.debug("解析JWT失败:{}:{}", e.getClass().getName(), e.getMessage());
    Integer serviceCode = ServiceCode.ERR_JWT_PARSE.getValue();
    String message = "无法获取到有效的登录信息,请重新登录!";
    JsonResult<Void> jsonResult = JsonResult.fail(serviceCode, message);
    String jsonString = JSON.toJSONString(jsonResult);
    PrintWriter writer = response.getWriter();
    writer.println(jsonString);
    writer.close();
    return;
} catch (Throwable e) {
    log.debug("解析JWT失败:{}:{}", e.getClass().getName(), e.getMessage());
    Integer serviceCode = ServiceCode.ERR_JWT_PARSE.getValue();
    String message = "无法获取到有效的登录信息,请重新登录!";
    JsonResult<Void> jsonResult = JsonResult.fail(serviceCode, message);
    String jsonString = JSON.toJSONString(jsonResult);
    PrintWriter writer = response.getWriter();
    writer.println(jsonString);
    writer.close();
    e.printStackTrace();
    return;
}

6. 结合前端的登录页面

目前,后端的登录功能,如果成功登录,响应:

{
  "state": 20000,
  "message": null,
  "data": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZCI6MSwiZXhwIjoxNjYyNzEyNDMxLCJhdXRob3JpdGllcyI6Ilt7XCJhdXRob3JpdHlcIjpcIi9hbXMvYWRtaW4vZGVsZXRlXCJ9LHtcImF1dGhvcml0eVwiOlwiL2Ftcy9hZG1pbi9yZWFkXCJ9LHtcImF1dGhvcml0eVwiOlwiL2Ftcy9hZG1pbi91cGRhdGVcIn0se1wiYXV0aG9yaXR5XCI6XCIvcG1zL3Byb2R1Y3QvZGVsZXRlXCJ9LHtcImF1dGhvcml0eVwiOlwiL3Btcy9wcm9kdWN0L3JlYWRcIn0se1wiYXV0aG9yaXR5XCI6XCIvcG1zL3Byb2R1Y3QvdXBkYXRlXCJ9XSIsInVzZXJuYW1lIjoicm9vdCJ9.VRK8btzrHmwU7gQ7Hu0-6nLYPYvh6-KlXSBTVH2NjAE"
}

如果用户名错误,响应:

{
  "state": 40100,
  "message": "登录失败,用户名或密码错误!",
  "data": null
}

如果密码错误,响应:

{
  "state": 40100,
  "message": "登录失败,用户名或密码错误!",
  "data": null
}

如果账号被禁用,响应:

{
  "state": 40110,
  "message": "登录失败,此账号已经禁用!",
  "data": null
}

所以,在前端的登录页面提交请求:

onSubmit(formName) {
  this.$refs[formName].validate((valid) => {
    if (valid) {
      let url = 'http://localhost:9081/admins/login';
      console.log('请求路径:' + url);
      console.log('请求参数:');
      console.log(this.form);
      let formData = this.qs.stringify(this.form);
      this.axios.post(url, formData).then((response) => {
        console.log('服务器端的响应:');
        console.log(response);
        let responseBody = response.data;
        if (responseBody.state == 20000) {
          // 登录成功,服务器端将响应JWT
          let jwt = responseBody.data;
          console.log('登录成功,服务器端响应的JWT:' + jwt);
          // 使用LocalStorage存储JWT
          localStorage.setItem('jwt', jwt);
          console.log('将JWT数据保存到LocalStorage!');
          // 测试:从LocalStorage中取出JWT
          let localJwt = localStorage.getItem('jwt');
          console.log('测试:从LocalStorage中取出JWT:' + localJwt);
          // 提示
          this.$message({
            message: '登录成功!(暂不跳转)',
            type: 'success'
          });
        } else {
          // 用户名或密码错误、账号被禁用
          this.$message.error(responseBody.message);
        }
      });
    } else {
      alert('参数格式有误,不允许提交!');
      return false;
    }
  });
}

在后续的访问中,应该携带JWT再提交请求,例如:

loadAdminList() {
  console.log('准备从服务器获取管理员列表……');
  let jwt = localStorage.getItem('jwt'); // 新增
  console.log('从LocalStorage中取出JWT:' + jwt); // 新增
  let url = 'http://localhost:9081/admins';
  this.axios
      .create({'headers': {'Authorization': jwt}}) // 新增
      .get(url).then((response) => {
    console.log('服务器端响应的结果:')
    console.log(response);
    let responseBody = response.data;
    if (responseBody.state == 20000) {
      this.tableData = responseBody.data;
    } else {
      this.$message.error(responseBody.message);
    }
  });
}

7. 关于Spring Security的跨域与PreFlight

PreFlight:预检

当客户端提交异步请求时,如果自定义了非常规的请求头,则此请求会被视为“复杂请求”,会触发PreFlight(预检)机制!

当触发PreFlight时,客户端会自动提交一个OPTIONS类型的请求到服务器端,如果服务器端没有对此请求放行,则会出现403错误!

所以,可以选择:

解决方案1:使得Spring Security对所有OPTIONS请求放行:

http.authorizeRequests()
                .antMatchers(urls)
                .permitAll()

                .antMatchers(HttpMethod.OPTIONS,"/**") // 新增
                .permitAll() // 新增

                .anyRequest()
    			.authenticated();

解决方案2:使用Spring Security的CorsFilter

// 允许跨域访问
http.cors(); // 激活Spring Security框架内置的一个CorsFilter,允许跨域访问

另外,需要注意:浏览器会对预检结果进行缓存,一旦通过预检,后续的每一次请求将不再执行预检!

作业

【作业1】在product项目完成以下功能,要求Mapper层、Service层、Controller层的代码开发,其中,Mapper层、Service层需要有对应的测试类,Controller层配置好在线API文档,关于Spring Validation的使用是可选的

  1. 添加属性模板(addNew)(见pms_attribute_template表),业务规则:属性模板名必须唯一
  2. 根据id删除属性模板(delete)(见pms_attribute_template表),业务规则:数据必须存在,不存在关联的属性(见pms_attribute表),不存在关联的类别(见pms_category_attribute_template表),不存在关联的SPU(见pms_spu表)
  3. 根据id修改属性模板基本资料(update)(见pms_attribute_template表),基本资料对应的属性:自行设计,业务规则:数据必须存在
  4. 添加属性(addNew)(见pms_attribute表),业务规则:同一个属性模板下的属性名必须唯一
  5. 根据id删除属性(delete),业务规则:数据必须存在
  6. 根据id修改属性基本资料(update),基本资料对应的属性:自行设计,业务规则:数据必须存在

【作业2】在前端项目中完成如下视图设计(不必实现与后端的交互,但页面内容必须完整且不报错)

  1. 显示品牌列表
  2. 添加属性页面

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UQszQF7f-1663244838612)(images/image-20220909175332262.png)]

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