spring security包含OAuth2 从入门到精通(附详细案例)

学到知识才是真的,跟着一步一步操作.

资料见文末:

一.介绍

1. 简介

springsecurity是spring家族中的安全管理框架,相比于另外一个安全框架shiro,它提供了更丰富的功能社区资源比Shiro丰富.

着重与java应用程序提供身份验证和授权.身份验证是为用户建立一个为他所声明的主体的过程(主体一般是指用户,在设备或可以在你系统中执行动作的其他系统).

授权指的是一个用户能否在你的应用中执行某个操作,在到达授权判断之前,身份的主体已经由身份验证过程建立了.这些概念是通用的,并不是springsecurity特有的东西

2. spring security具有的特征

• 全面的和可扩展的支持身份验证和授权

• 防止会话固定攻击比如点击劫持,跨站请求伪造等

• Servlet API集成

• Spring Web集成

3. 为什么使用Spring Security

采用Spring Security 是因为它具有丰富灵活的验证模型.

Spring Security 支持自动"通道安全" 整合jcaptcha一体化进行人类用户检测

Spring Security 不仅提供认证功能,也提供了完备的授权功能

4. Spring Security官网

官网地址: Spring Security

一般Web应用的需要进行认证和授权。

认证：验证当前访问系统的是不是本系统的用户，并且要确认具体是哪个用户

授权：经过认证后判断当前用户是否有权限进行某个操作

而认证和授权也是SpringSecurity作为安全框架的核心功能。

二.快速入门

2.1创建springboot项目父工程 如图所示:

2.2添加springboot的依赖这里使用的是2.5.6版本,依赖如下

    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-parent
        2.5.0
    
    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        
        
            org.projectlombok
            lombok
            true
        
    

2.3 创建springboot启动类代码如下:

代码如下:

package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class SpringSecuritydemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringSecuritydemoApplication.class, args);
        System.out.println("项目启动成功");
    }

}

2.4 创建Controller类

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class HelloController {

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello(){
        return "hello";
    }
}

2.5 引入springsecurity依赖

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

2.6 启动

引入依赖后我们在尝试去访问之前的接口就会自动跳转到一个SpringSecurity的默认登陆页面，默认用户名是user, 密码会输出在控制台。

必须登陆之后才能对接口进行访问。

启动之后访问controller层时出现这个登陆界面. 输入账号和密码

三. 认证流程详解

1. 认证登陆效验流程(简单图解)

2. 原理初探

实现自己的登陆流程必须要先知道入门案例中的springsecurity的认证流程

2.1 SpringSecurity完整认证流程

SpringSecurity的原理其实就是一个过滤器链, 内部包含了提供各种功能的过滤器这里我们可以看看入门案例中的过滤器

记住下面的三个类有用处,有个印象分

UsernamePasswordAuthenticationFilter: 负责处理我们在登陆页面填写了用户名密码后的登陆请求.入门案例的认证工作主要有它负责

ExceptionTranslationFilter：处理过滤器链中抛出的任何AccessDeniedException和AuthenticationException 。

FilterSecurityInterceptor：负责权限校验的过滤器。

2.2查看当前系统的springsecurity过滤器链中有哪些过滤器及它们的顺序.

3. 认证流程详解

记住核心的接口

Authentication接口: 它的实现类，表示当前访问系统的用户，封装了用户相关信息。

AuthenticationManager接口：定义了认证Authentication的方法

UserDetailsService接口：加载用户特定数据的核心接口。里面定义了一个根据用户名查询用户信息的方法。

UserDetails接口：提供核心用户信息。通过UserDetailsService根据用户名获取处理的用户信息要封装成UserDetails对象返回。然后将这些信息封装到Authentication对象中。

4. 解决问题

4.1 思路分析

登陆操作

自定义登陆接口 :

• 调用ProviderManager的方法进行认证, 如果认证通过生成jwt, 把用户存入redis中

• 自定义UserDetailsService在这个实现类中查询数据库

效验操作:

• 定义jwt认证过滤器获取token, 解析token获取其中的userid,从redis中获取用户信息,存入SecurityContextHolder

5. 实践操作 准备工作

新建一个springboot工程

1. 添加依赖

        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-data-redis
        
        
        
            com.alibaba
            fastjson
            1.2.33
        
        
        
            io.jsonwebtoken
            jjwt
            0.9.0
        

2. 添加redis相关配置

创建utils包,代码如下配置FastJsonRedisSerializer 类

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.serializer.SerializerFeature;
import com.fasterxml.jackson.databind.JavaType;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.fasterxml.jackson.databind.type.TypeFactory;
import org.springframework.data.redis.serializer.RedisSerializer;
import org.springframework.data.redis.serializer.SerializationException;
import com.alibaba.fastjson.parser.ParserConfig;
import org.springframework.util.Assert;
import java.nio.charset.Charset;

/**
 * Redis使用FastJson序列化
 * 
 * @author sg
 */
public class FastJsonRedisSerializer implements RedisSerializer
{

    public static final Charset DEFAULT_CHARSET = Charset.forName("UTF-8");

    private Class clazz;

    static
    {
        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
    }

    public FastJsonRedisSerializer(Class clazz)
    {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }

    @Override
    public byte[] serialize(T t) throws SerializationException
    {
        if (t == null)
        {
            return new byte[0];
        }
        return JSON.toJSONString(t, SerializerFeature.WriteClassName).getBytes(DEFAULT_CHARSET);
    }

    @Override
    public T deserialize(byte[] bytes) throws SerializationException
    {
        if (bytes == null || bytes.length <= 0)
        {
            return null;
        }
        String str = new String(bytes, DEFAULT_CHARSET);

        return JSON.parseObject(str, clazz);
    }


    protected JavaType getJavaType(Class clazz)
    {
        return TypeFactory.defaultInstance().constructType(clazz);
    }
}

创建config包配置redis配置类 redisconfig代码如下:

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;

@Configuration
public class RedisConfig {

    @Bean
    @SuppressWarnings(value = { "unchecked", "rawtypes" })
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory)
    {
        RedisTemplate template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);

        FastJsonRedisSerializer serializer = new FastJsonRedisSerializer(Object.class);

        // 使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(serializer);

        // Hash的key也采用StringRedisSerializer的序列化方式
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashValueSerializer(serializer);

        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

创建domain包 responseresult类 作为响应类

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonInclude;

/**
 * @Author zhou
 */
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)
public class ResponseResult {
    /**
     * 状态码
     */
    private Integer code;
    /**
     * 提示信息，如果有错误时，前端可以获取该字段进行提示
     */
    private String msg;
    /**
     * 查询到的结果数据，
     */
    private T data;

    public ResponseResult(Integer code, String msg) {
        this.code = code;
        this.msg = msg;
    }

    public ResponseResult(Integer code, T data) {
        this.code = code;
        this.data = data;
    }

    public Integer getCode() {
        return code;
    }

    public void setCode(Integer code) {
        this.code = code;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }

    public T getData() {
        return data;
    }

    public void setData(T data) {
        this.data = data;
    }

    public ResponseResult(Integer code, String msg, T data) {
        this.code = code;
        this.msg = msg;
        this.data = data;
    }
}

在上面创建的utils包下,创建 jwt工具类

import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;

import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.Date;
import java.util.UUID;

/**
 * JWT工具类
 */
public class JwtUtil {

    //有效期为
    public static final Long JWT_TTL = 60 * 60 *1000L;// 60 * 60 *1000  一个小时
    //设置秘钥明文
    public static final String JWT_KEY = "sangeng";

    public static String getUUID(){
        String token = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "");
        return token;
    }
    
    /**
     * 生成jtw
     * @param subject token中要存放的数据（json格式）
     * @return
     */
    public static String createJWT(String subject) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, null, getUUID());// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }

    /**
     * 生成jtw
     * @param subject token中要存放的数据（json格式）
     * @param ttlMillis token超时时间
     * @return
     */
    public static String createJWT(String subject, Long ttlMillis) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, getUUID());// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }

    private static JwtBuilder getJwtBuilder(String subject, Long ttlMillis, String uuid) {
        SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
        SecretKey secretKey = generalKey();
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();
        Date now = new Date(nowMillis);
        if(ttlMillis==null){
            ttlMillis=JwtUtil.JWT_TTL;
        }
        long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
        Date expDate = new Date(expMillis);
        return Jwts.builder()
                .setId(uuid)              //唯一的ID
                .setSubject(subject)   // 主题  可以是JSON数据
                .setIssuer("sg")     // 签发者
                .setIssuedAt(now)      // 签发时间
                .signWith(signatureAlgorithm, secretKey) //使用HS256对称加密算法签名, 第二个参数为秘钥
                .setExpiration(expDate);
    }

    /**
     * 创建token
     * @param id
     * @param subject
     * @param ttlMillis
     * @return
     */
    public static String createJWT(String id, String subject, Long ttlMillis) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, id);// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String token = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiJjYWM2ZDVhZi1mNjVlLTQ0MDAtYjcxMi0zYWEwOGIyOTIwYjQiLCJzdWIiOiJzZyIsImlzcyI6InNnIiwiaWF0IjoxNjM4MTA2NzEyLCJleHAiOjE2MzgxMTAzMTJ9.JVsSbkP94wuczb4QryQbAke3ysBDIL5ou8fWsbt_ebg";
        Claims claims = parseJWT(token);
        System.out.println(claims);
    }

    /**
     * 生成加密后的秘钥 secretKey
     * @return
     */
    public static SecretKey generalKey() {
        byte[] encodedKey = Base64.getDecoder().decode(JwtUtil.JWT_KEY);
        SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
        return key;
    }
    
    /**
     * 解析
     *
     * @param jwt
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static Claims parseJWT(String jwt) throws Exception {
        SecretKey secretKey = generalKey();
        return Jwts.parser()
                .setSigningKey(secretKey)
                .parseClaimsJws(jwt)
                .getBody();
    }


}

在utils包下创建redis工具类 RedisCache 代码如下:

import java.util.*;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@SuppressWarnings(value = { "unchecked", "rawtypes" })
@Component
public class RedisCache
{
    @Autowired
    public RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 缓存基本的对象，Integer、String、实体类等
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param value 缓存的值
     */
    public  void setCacheObject(final String key, final T value)
    {
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value);
    }

    /**
     * 缓存基本的对象，Integer、String、实体类等
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param value 缓存的值
     * @param timeout 时间
     * @param timeUnit 时间颗粒度
     */
    public  void setCacheObject(final String key, final T value, final Integer timeout, final TimeUnit timeUnit)
    {
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value, timeout, timeUnit);
    }

    /**
     * 设置有效时间
     *
     * @param key Redis键
     * @param timeout 超时时间
     * @return true=设置成功；false=设置失败
     */
    public boolean expire(final String key, final long timeout)
    {
        return expire(key, timeout, TimeUnit.SECONDS);
    }

    /**
     * 设置有效时间
     *
     * @param key Redis键
     * @param timeout 超时时间
     * @param unit 时间单位
     * @return true=设置成功；false=设置失败
     */
    public boolean expire(final String key, final long timeout, final TimeUnit unit)
    {
        return redisTemplate.expire(key, timeout, unit);
    }

    /**
     * 获得缓存的基本对象。
     *
     * @param key 缓存键值
     * @return 缓存键值对应的数据
     */
    public  T getCacheObject(final String key)
    {
        ValueOperations operation = redisTemplate.opsForValue();
        return operation.get(key);
    }

    /**
     * 删除单个对象
     *
     * @param key
     */
    public boolean deleteObject(final String key)
    {
        return redisTemplate.delete(key);
    }

    /**
     * 删除集合对象
     *
     * @param collection 多个对象
     * @return
     */
    public long deleteObject(final Collection collection)
    {
        return redisTemplate.delete(collection);
    }

    /**
     * 缓存List数据
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param dataList 待缓存的List数据
     * @return 缓存的对象
     */
    public  long setCacheList(final String key, final List dataList)
    {
        Long count = redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, dataList);
        return count == null ? 0 : count;
    }

    /**
     * 获得缓存的list对象
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @return 缓存键值对应的数据
     */
    public  List getCacheList(final String key)
    {
        return redisTemplate.opsForList().range(key, 0, -1);
    }

    /**
     * 缓存Set
     *
     * @param key 缓存键值
     * @param dataSet 缓存的数据
     * @return 缓存数据的对象
     */
    public  BoundSetOperations setCacheSet(final String key, final Set dataSet)
    {
        BoundSetOperations setOperation = redisTemplate.boundSetOps(key);
        Iterator it = dataSet.iterator();
        while (it.hasNext())
        {
            setOperation.add(it.next());
        }
        return setOperation;
    }

    /**
     * 获得缓存的set
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public  Set getCacheSet(final String key)
    {
        return redisTemplate.opsForSet().members(key);
    }

    /**
     * 缓存Map
     *
     * @param key
     * @param dataMap
     */
    public  void setCacheMap(final String key, final Map dataMap)
    {
        if (dataMap != null) {
            redisTemplate.opsForHash().putAll(key, dataMap);
        }
    }

    /**
     * 获得缓存的Map
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public  Map getCacheMap(final String key)
    {
        return redisTemplate.opsForHash().entries(key);
    }

    /**
     * 往Hash中存入数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hKey Hash键
     * @param value 值
     */
    public  void setCacheMapValue(final String key, final String hKey, final T value)
    {
        redisTemplate.opsForHash().put(key, hKey, value);
    }

    /**
     * 获取Hash中的数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hKey Hash键
     * @return Hash中的对象
     */
    public  T getCacheMapValue(final String key, final String hKey)
    {
        HashOperations opsForHash = redisTemplate.opsForHash();
        return opsForHash.get(key, hKey);
    }

    /**
     * 删除Hash中的数据
     * 
     * @param key
     * @param hkey
     */
    public void delCacheMapValue(final String key, final String hkey)
    {
        HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
        hashOperations.delete(key, hkey);
    }

    /**
     * 获取多个Hash中的数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hKeys Hash键集合
     * @return Hash对象集合
     */
    public  List getMultiCacheMapValue(final String key, final Collection