SpringSecurity的使用和流程详解(二)

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准备工作

1. 添加依赖

        
        <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>3.4.3version>
        dependency>
  
        <dependency>
            <groupId>mysqlgroupId>
            <artifactId>mysql-connector-javaartifactId>
        dependency>

2.添加redis配置

①连接redis

spring:
   redis:
        host: 192.168.43.99
        port: 6379
        password: root

②添加相关配置

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

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

    private Class<T> clazz;

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

    public FastJsonRedisSerializer(Class<T> 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);
    }
}

@Configuration
public class RedisConfig {

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

3.添加响应类

@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;
    }
}

4.工具类

/**
 * 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();
    }


}

@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);
    }
}

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;
    }
}

5.添加entity类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -40356785423868312L;
    
    /**
    * 主键
    */
    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;
}

6.创建一个用户表

CREATE TABLE `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'

7.配置数据库

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

8.定义mapper

public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {
}

核心代码

1. 创建一个类实现UserDetailServiceImpl实现UserDetailService接口,重写loadUserByUsername方法,从数据库中查询用户信息

@Service
public class UserDetailServiceImpl implements UserDetailsService {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
    /*调用loadUserByUserName方法查询用户*/
    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        System.out.println("这是调用loadUserByUserName方法查询用户"+username);
        //查询用户信息
        LambdaQueryWrapper<User> lambdaQueryWrapper = new LambdaQueryWrapper<>();
        lambdaQueryWrapper.eq(User::getUserName,username);
        User user = userMapper.selectOne(lambdaQueryWrapper);
        //如果没有查询到用户就会抛出异常
        if (Objects.isNull(user)){
            throw new RuntimeException("密码错误或账号不存在");
        }
        //TODO 查询权限信息

        //封装UserDetails
        return new LoginUser(user);
    }
}

由于这里返回值是UserDetail信息,因此还是要定义一个entity类来实现该接口,把用户信息封装在该类中

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class LoginUser implements UserDetails {
    private User user;
    /*
    * 返回权限信息
    * */
    @Override
    public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities() {
        return null;
    }
    /*
    * 获取密码
    * */
    @Override
    public String getPassword() {
        return user.getPassword();
    }
    /*
    * 获取用户名
    * */
    @Override
    public String getUsername() {
        return user.getUserName();
    }
    /*
    * 判断账号是否过期
    * */
    @Override
    public boolean isAccountNonExpired() {
        return true;
    }
    /*
    * 判断账号是否锁定
    * */
    @Override
    public boolean isAccountNonLocked() {
        return true;
    }
    /*
    * 是否超时
    * */
    @Override
    public boolean isCredentialsNonExpired() {
        return true;
    }
    /*
    * 判断用户是否可用
    * */
    @Override
    public boolean isEnabled() {
        return true;
    }
}

2.密码加密存储

实际项目中我们不会把**密码明文存储在数据库**中。

默认使用的**PasswordEncoder**要求数据库中的密码格式为：**{id}password** 。它会根据id去判断密码的加密方式。但是我们一般不会采用这种方式。所以就需要替换PasswordEncoder。

我们一般使用SpringSecurity为我们提供的**BCryptPasswordEncoder**。

我们只需要使用把**BCryptPasswordEncoder对象注入Spring容器**中，SpringSecurity就会使用该PasswordEncoder来进行密码校验。

我们可以定义一个**SpringSecurity的配置类**，SpringSecurity要求这个配置类要**继承WebSecurityConfigurerAdapter**。

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }
}

3.登录接口

接下我们需要自定义登陆接口，然后让SpringSecurity对这个接口放行,让用户访问这个接口的时候不用登录也能访问。

在接口中我们通过AuthenticationManager的authenticate方法来进行用户认证,所以需要在SecurityConfig中配置把AuthenticationManager注入容器。

@RestController
public class LoginController {

    @Autowired
    private LoginService loginService;

    @PostMapping("/user/login")
    public ResponseResult login(@RequestBody User user){
        return loginService.login(user);
    }
}

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {


    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
                //关闭csrf
                .csrf().disable()
                //不通过Session获取SecurityContext
                .sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)
                .and()
                .authorizeRequests()
                // 对于登录接口 允许匿名访问
                .antMatchers("/user/login").anonymous()
                // 除上面外的所有请求全部需要鉴权认证
                .anyRequest().authenticated();
    }

    @Bean
    @Override
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }
}

@Service
public class LoginServiceImpl implements LoginService {
    @Autowired
     private AuthenticationManager authenticationManager;
    @Autowired
    private RedisCache redisCache;
    @Override
    public ResponseResult login(User user) {
        //进行用户认证 将用户账号 密码封装到Authentication实现类中
        UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken =
                new UsernamePasswordAuthenticationToken(user.getUserName(),user.getPassword());
        //调用Authenticate方法进行认证
        Authentication authenticate = authenticationManager.authenticate(authenticationToken);
        //如果认证失败,给出对应的提示
        if (Objects.isNull(authenticate)){
            throw  new RuntimeException("登录失败");
        }
        //如果认证通过,使用userid生成jwt
        LoginUser loginUser = (LoginUser) authenticate.getPrincipal();
        String userid = loginUser.getUser().getId().toString();
        String jwt = JwtUtil.createJWT(userid);
        HashMap hashMap = new HashMap();
        hashMap.put("token",jwt);
        //把完整信息存入redis userid作为key
        redisCache.setCacheObject("login:"+userid,loginUser);
        return new ResponseResult(200,"登录成功",hashMap);
    }
}

校验

当用户登录之后,每发出一个请求,就要检验Header中token信息,查看token信息是否存在或者是否有效

准备工作

1.自定义一个token过滤器,这个过滤器获取请求头中的token,对token进行解析取出其中的userid

2.使用userid去redis中获取对应的LoginUser对象

3.然后封装Authentication对象存入SecurityContextHolder

核心代码

过滤器

@Component
public class JwtAuthenticationTokenFilter extends OncePerRequestFilter {
    @Autowired
    RedisCache redisCache;
    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
        //获取token
        String token = httpServletRequest.getHeader("token");
        if (!StringUtils.hasLength(token))
        {
            filterChain.doFilter(httpServletRequest,httpServletResponse);
            return;
        }
        //解析token
        String userid = null;
        try {
            Claims claims = JwtUtil.parseJWT(token);
          userid = claims.getSubject();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException("token非法");
        }
        //从redis中获取用户信息
        String redisKey = "login:"+userid;
        LoginUser loginUser =  redisCache.getCacheObject(redisKey);
        if (Objects.isNull(loginUser))
        {
            throw new RuntimeException("用户未登录");
        }
        //存入SecurityContextHolder
        /*三个参数的构造方法里面可以设置该用户已经认证
        * */
        //TODO 完善权限信息,封装到Authentication
        UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken
                = new UsernamePasswordAuthenticationToken(loginUser,null,null);
        /*
        * SecurityContextHolder用于存储安全上下文（security context）的信息。
        当前操作的用户是谁，该用户是否已经被认证，他拥有哪些角色权限…这些都被保存在SecurityContextHolder中。
        * */
        SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authenticationToken);
        filterChain.doFilter(httpServletRequest,httpServletResponse);
    }
}

测试

1.当前用户不登录,进行访问测试接口,显示不能访问,状态码403

2.模拟用户登录token信息,进行访问测试接口,可以进行访问,状态码200

退出登录

我们只需要定义一个登陆接口，然后获取SecurityContextHolder中的认证信息，删除redis中对应的数据即可。

 @Override
    public ResponseResult logOut() {
        //获取SecurityContextHolder中的用户id
        UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken
        = (UsernamePasswordAuthenticationToken)SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
        LoginUser loginUser =(LoginUser) authenticationToken.getPrincipal();
        Long id = loginUser.getUser().getId();
        //删除redis中的值
        redisCache.deleteObject("login:"+id);
        return new ResponseResult(200,"注销成功");
    }