【SpringSecurity】三更草堂项目案例分析1 - 环境配置与预备

认证

Security 完整工作流

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。

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。

认证流程

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。

这是完成这一模块后的文件结构，可以直接参考

需要添加的全部依赖

除了 springboot 你可以使用 2.7.15 及以下版本之外，其他的依赖一定要按照下面的 pom 文件来写，否则部分类会因升级而无法使用！

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

<dependency>
    <groupId>com.alibabagroupId>
    <artifactId>fastjsonartifactId>
    <version>1.2.33version>
dependency>

<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtokengroupId>
    <artifactId>jjwtartifactId>
    <version>0.9.0version>
dependency>


<dependency>
    <groupId>com.baomidougroupId>
    <artifactId>mybatis-plus-boot-starterartifactId>
    <version>3.5.3.2version>
dependency>
<dependency>
    <groupId>mysqlgroupId>
    <artifactId>mysql-connector-javaartifactId>
dependency>

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

前置准备

redis 序列化与反序列化

实现了 RedisSerializer 接口的 FastJsonRedisSerializer 类。
主要功能是将对象序列化为字节数组存储到 Redis 中，或者将从 Redis 中获取的字节数组反序列化为对象

设置了静态代码块，在类加载时执行，设置了 FastJSON 的全局配置，支持自动类型

代码清单：/util/FastJsonRedisSerializer.java

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;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class FastJsonRedisSerializer<T> implements RedisSerializer<T> {

    // 默认字符集为UTF-8
    public static final Charset DEFAULT_CHARSET = Charset.forName("UTF-8");

    // 泛型类的类型
    private Class<T> clazz;

    // 静态代码块，在类加载时执行，设置全局的FastJSON配置，支持自动类型
    static {
        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
    }

    // 构造函数，传入泛型类的类型
    public FastJsonRedisSerializer(Class<T> clazz) {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }

    // 序列化对象为字节数组
    @Override
    public byte[] serialize(T t) throws SerializationException {
        if (t == null) {
            return new byte[0];
        }
        // 使用FastJSON将对象转换为JSON字符串，并添加类名信息，然后将字符串转换为字节数组
        return JSON.toJSONString(t, SerializerFeature.WriteClassName).getBytes(DEFAULT_CHARSET);
    }

    // 反序列化字节数组为对象
    @Override
    public T deserialize(byte[] bytes) throws SerializationException {
        if (bytes == null || bytes.length <= 0) {
            return null;
        }
        // 将字节数组转换为字符串
        String str = new String(bytes, DEFAULT_CHARSET);
        // 使用FastJSON将字符串解析为对象，并指定对象的类型
        return JSON.parseObject(str, clazz);
    }

    // 获取JavaType对象，用于FastJSON解析时指定对象的类型
    protected JavaType getJavaType(Class<?> clazz) {
        return TypeFactory.defaultInstance().constructType(clazz);
    }
}

统一响应

后端标配，创建一个统一响应类，返回给前端，实现标准化

代码清单：/domain/ResponseResult.java

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonInclude;

@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)
public class ResponseResult<T> {
    /**
     * 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;
    }
}

JWT

JWT 密钥生成、解析等众多操作的工具类

首先给出完整代码，代码清单：/util/JwtUtil.java

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();
    }
}

generalKey 分析

JwtUtil.JWT_KEY 为我们自己设置的明文公钥，是用来加密的

Base64.getDecoder().decode 这里的解密实际上是为了把字符串公钥转化为字符数组公钥，没有所谓的解密加密的功能

SecretKeySpec 接收字符数组的公钥以及加密算法

public static SecretKey generalKey() {
    byte[] encodedKey = Base64.getDecoder().decode(JwtUtil.JWT_KEY);
    SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
    return key;
}

parseJWT

解析 JWT，很简单的三步走：
获取秘钥、将秘钥用于解析 JWT、最后使用 getBody 获取 Claims 对象

Claims 存储了 JWT 中的所有信息，包括签发者、签发时间与寿命等等

public static Claims parseJWT(String jwt) throws Exception {
    SecretKey secretKey = generalKey();
    return Jwts.parser()
            .setSigningKey(secretKey)
            .parseClaimsJws(jwt)
            .getBody();
}

getJwtBuilder

生成 JWT

setId(uuid) 使用 JAVA 自带的生成随机 UUID 的形式为每一个 JWT 设置唯一的 id，很方便

setSubject(subject) 这个设置 JWT 主题，也就是用于表明当前 JWT 归属的方式，我们将会存储 userid

private static JwtBuilder getJwtBuilder(String subject, Long ttlMillis, String uuid) {
    // 设置签名算法为HS256
    SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
    // 获取密钥
    SecretKey secretKey = generalKey();

    // 下面是计算签发时间以及JWT持续的有效时间的算法
    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);

    // 签发JWT
    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);
}

createJWT

官方给出的代码重载了三个 createJWT，这里只介绍最关键的一个

builder.compact 用于把 JwtBuilder 对象转换成 JWT 字符串形式返回

public static String createJWT(String subject, Long ttlMillis) {
    JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, getUUID());// 设置过期时间
    return builder.compact();
}

redis 缓存类

设置 redis 缓存操作工具方法

代码清单：/util/RedisCache.java

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.BoundSetOperations;
import org.springframework.data.redis.core.HashOperations;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Component;

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 <T> 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 <T> 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> T getCacheObject(final String key) {
        ValueOperations<String, T> 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 <T> long setCacheList(final String key, final List<T> 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 <T> List<T> 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 <T> BoundSetOperations<String, T> setCacheSet(final String key, final Set<T> dataSet) {
        BoundSetOperations<String, T> setOperation = redisTemplate.boundSetOps(key);
        Iterator<T> it = dataSet.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            setOperation.add(it.next());
        }
        return setOperation;
    }

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

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

    /**
     * 获得缓存的Map
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public <T> Map<String, T> 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 <T> 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> T getCacheMapValue(final String key, final String hKey) {
        HashOperations<String, String, T> 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 <T> List<T> getMultiCacheMapValue(final String key, final Collection<Object> hKeys) {
        return redisTemplate.opsForHash().multiGet(key, hKeys);
    }

    /**
     * 获得缓存的基本对象列表
     *
     * @param pattern 字符串前缀
     * @return 对象列表
     */
    public Collection<String> keys(final String pattern) {
        return redisTemplate.keys(pattern);
    }
}

web 工具类

代码清单：/util/WebUtils.java

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class WebUtils
{
    /**
     * 将字符串渲染到客户端
     *
     * @param response 渲染对象
     * @param string 待渲染的字符串
     * @return null
     */
    public static String renderString(HttpServletResponse response, String string) {
        try
        {
            response.setStatus(200);
            response.setContentType("application/json");
            response.setCharacterEncoding("utf-8");
            response.getWriter().print(string);
        }
        catch (IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

实体类

后续将会查询的 User 数据表，代码下方给出建表语句

代码清单：/domain/User.java

import java.io.Serializable;
import java.util.Date;

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
@TableName("sys_user")
public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -40356785423868312L;

    /**
    * 主键
    */
   @TableId
    private Long id;
    /**
    * 用户名
    */
    private String userName;
    /**
    * 昵称
    */
    private String nickName;
    /**
    * 密码
    */
    private String password;
    /**
    * 账号状态（0正常 1停用）
    */
    private String status;
    /**
    * 邮箱
    */
    private String email;
    /**
    * 手机号
    */
    private String phonenumber;
    /**
    * 用户性别（0男，1女，2未知）
    */
    private String sex;
    /**
    * 头像
    */
    private String avatar;
    /**
    * 用户类型（0管理员，1普通用户）
    */
    private String userType;
    /**
    * 创建人的用户id
    */
    private Long createBy;
    /**
    * 创建时间
    */
    private Date createTime;
    /**
    * 更新人
    */
    private Long updateBy;
    /**
    * 更新时间
    */
    private Date updateTime;
    /**
    * 删除标志（0代表未删除，1代表已删除）
    */
    private Integer delFlag;
}

建表与 mysql 链接

我把这个数据表创建在了 mysql 数据库 mp 里面

建表语句

CREATE TABLE `sys_user` (
  `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `user_name` VARCHAR(64) NOT NULL DEFAULT 'NULL' COMMENT '用户名',
  `nick_name` VARCHAR(64) NOT NULL DEFAULT 'NULL' COMMENT '昵称',
  `password` VARCHAR(64) NOT NULL DEFAULT 'NULL' COMMENT '密码',
  `status` CHAR(1) DEFAULT '0' COMMENT '账号状态（0正常 1停用）',
  `email` VARCHAR(64) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
  `phonenumber` VARCHAR(32) DEFAULT NULL COMMENT '手机号',
  `sex` CHAR(1) DEFAULT NULL COMMENT '用户性别（0男，1女，2未知）',
  `avatar` VARCHAR(128) DEFAULT NULL COMMENT '头像',
  `user_type` CHAR(1) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '用户类型（0管理员，1普通用户）',
  `create_by` BIGINT(20) DEFAULT NULL COMMENT '创建人的用户id',
  `create_time` DATETIME DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `update_by` BIGINT(20) DEFAULT NULL COMMENT '更新人',
  `update_time` DATETIME DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
  `del_flag` INT(11) DEFAULT '0' COMMENT '删除标志（0代表未删除，1代表已删除）',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='用户表'

咱们进入配置文件，简要设置一下 mysql 数据库连接

server:
  port: 10086

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mp?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC
    username: root
    password: 123456
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

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