SpringSecurity整合jwt权限认证全流程解析
目录
JWT
代码
依赖
jwt工具类
实体类和Service
配置类
过滤器
异常处理
流程分析
总体分析
登录校验过滤器分析
权限认证过滤器分析
配置文件
JWT
本文代码截取自实际项目。
jwt（Json Web Token），一个token，令牌。
简单流程：
用户登录成功后，后端返回一个token，也就是颁发给用户一个凭证。之后每一次访问，前端都需要携带这个token，后端通过token来解析出当前访问对象。
优点
1、一定程度上解放了后端，后端不需要再记录当前用户是谁，不需要再维护一个session，节省了开销。
2、session依赖于cookie，某些场合cookie是用不了的，比如用户浏览器cookie被禁用、移动端无法存储cookie等。
缺点
1、既然服务器通过token就可以知道当前用户是谁，说明其中包含了用户信息，有一定的泄露风险。
2、因为是无状态的，服务器不维持会话，那么每一次请求都会重新去数据库读取权限信息，性能有一定影响。
（如果想提高性能，可以将权限数据存到redis，但是如果用redis，就已经失去了jwt的优点，直接用普通的token+redis即可）
3、只能校验token是否正确，通过设定过期时间来确定其有效性，不可以手动注销。
先说怎么做，再说为什么。
代码
依赖
org.springframework.boot
spring-boot-starter-security
2.3.3.RELEASE
io.jsonwebtoken
jjwt
0.9.1
jwt工具类
public class JwtTokenUtils implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -3369436201465044824L;
//生成token
public static String createToken(String username) {
return Jwts.builder().setSubject(username)
.setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis()+ Constants.Jwt.EXPIRATION))
.signWith(SignatureAlgorithm.HS512, Constants.Jwt.KEY).compressWith(CompressionCodecs.GZIP).compact();
}
//获取用户名
public static String getUserName(String token) {
return Jwts.parser().setSigningKey(Constants.Jwt.KEY).parseClaimsJws(token).getBody().getSubject();
}
}
涉及常量
public interface Constants {
public interface Jwt{
/**
* 密钥
*/
String KEY = "123123";
/**
* 过期时间
*/
long EXPIRATION = 7200000;
/**
* 请求头
*/
String TOKEN_HEAD = "Authorization";
}
}
实体类和Service
为了减少对实体类的入侵，我又定义了一个对象
原实体类
/**
* 用户信息
*
*/
@Data
@TableName("tb_user_info")
public class UserInfo implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
/**
* 主键id
*/
@TableId(type = IdType.AUTO)
private Integer id;
/**
* 登陆账号
*/
private String loginName;
/**
* 显示名
*/
private String dispName;
/**
* 密码
*/
private String password;
/**
* 状态，1正常，2禁用
*/
private Byte status;
/**
* 创建人
*/
@TableField(fill = FieldFill.INSERT)
private Integer createBy;
/**
* 更新人
*/
@TableField(fill = FieldFill.INSERT_UPDATE)
private Integer updateBy;
/**
* 创建时间
*/
@TableField(fill = FieldFill.INSERT)
private Date createTime;
/**
* 更新时间
*/
@TableField(fill = FieldFill.INSERT_UPDATE)
private Date updateTime;
/**
* 1正常， 0 删除
*/
@TableLogic
private Byte deleted;
}
定义对象
@Data
public class UserSecurity implements UserDetails {
private static final long serialVersionUID = -6777760550924505136L;
private UserInfo userInfo;
private List permissionValues;
public UserSecurity(UserInfo userInfo) {
this.userInfo = userInfo;
}
@Override
public Collection getAuthorities() {
Collection authorities = new ArrayList<>();
for(String permissionValue : permissionValues) {
if(StringUtils.isEmpty(permissionValue)) continue;
SimpleGrantedAuthority authority = new SimpleGrantedAuthority(permissionValue);
authorities.add(authority);
}
return authorities;
}
@Override
public String getPassword() {
return userInfo.getPassword();
}
@Override
public String getUsername() {
return userInfo.getLoginName();
}
@Override
public boolean isAccountNonExpired() {
return true;
}
@Override
public boolean isAccountNonLocked() {
return true;
}
@Override
public boolean isCredentialsNonExpired() {
return true;
}
@Override
public boolean isEnabled() {
return true;
}
}
service
@Service
public class UserInfoServiceImpl implements UserInfoService, UserDetailsService {
@Autowired
UserInfoMapper userInfoMapper;
@Autowired
PermissionService permissionService;
@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
QueryWrapper queryWrapper = new QueryWrapper<>();
queryWrapper.eq("login_name", username);
UserInfo userInfo = userInfoMapper.selectOne(queryWrapper);
List rights = permissionService.listPermissions(username);
UserSecurity userSecurity = new UserSecurity(userInfo);
userSecurity.setPermissionValues(rights);
return userSecurity;
}
} 配置类
@Configuration
@EnableWebSecurity
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Autowired
UserInfoServiceImpl userInfoService;
@Autowired
JwtAuthorizationTokenFilter jwtAuthorizationTokenFilter;
@Autowired
TokenLoginFilter tokenLoginFilter;
@Autowired
JwtAuthenticationEntryPoint jwtAuthenticationEntryPoint;
@Autowired
public void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
auth.userDetailsService(userInfoService).passwordEncoder(passwordEncoderBean());
}
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.exceptionHandling()
.authenticationEntryPoint(jwtAuthenticationEntryPoint)
.and().csrf().disable()
.authorizeRequests()
.antMatchers("/login").permitAll()
.antMatchers("/hello").permitAll()
.antMatchers("/swagger-ui.html").permitAll()
.antMatchers("/webjars/**").permitAll()
.antMatchers("/swagger-resources/**").permitAll()
.antMatchers("/v2/*").permitAll()
.antMatchers("/csrf").permitAll()
.antMatchers("/doc.html").permitAll()
.antMatchers(HttpMethod.OPTIONS, "/**").anonymous()
.anyRequest().authenticated()
.and()
.sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS).and()
.addFilterAt(tokenLoginFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class)
.addFilterAfter(jwtAuthorizationTokenFilter, TokenLoginFilter.class).httpBasic()
;
}
@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoderBean() {
return new BCryptPasswordEncoder();
}
@Bean
@Override
protected AuthenticationManager authenticationManager() throws Exception {
return super.authenticationManager();
}
}
过滤器
一个负责登录
一个负责鉴权
@Component
public class JwtAuthorizationTokenFilter extends OncePerRequestFilter {
@Autowired
PermissionService permissionService;
@Autowired
UserInfoServiceImpl userDetailsService;
@Override
protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
//获取当前认证成功用户权限信息
UsernamePasswordAuthenticationToken authRequest = getAuthentication(request);
//判断如果有权限信息，放到权限上下文中
if (authRequest != null) {
SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authRequest);
}
chain.doFilter(request, response);
}
private UsernamePasswordAuthenticationToken getAuthentication(HttpServletRequest request) {
//从header获取token
String token = request.getHeader(Constants.Jwt.TOKEN_HEAD);
if (token != null) {
//从token获取用户名
String loginName = JwtTokenUtils.getUserName(token);
//获取权限列表
UserInfo userInfo = userDetailsService.selectByLoginName(loginName);
List permissions = permissionService.listPermissions(loginName);
Collection authority = new ArrayList<>();
for (String permissionValue : permissions) {
SimpleGrantedAuthority auth = new SimpleGrantedAuthority(permissionValue);
authority.add(auth);
}
return new UsernamePasswordAuthenticationToken(userInfo, token, authority);
}
return null;
}
}
Component
public class TokenLoginFilter extends UsernamePasswordAuthenticationFilter {
public TokenLoginFilter() {
this.setPostOnly(false);
this.setRequiresAuthenticationRequestMatcher(new AntPathRequestMatcher("/login","POST"));
}
@Override
public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws AuthenticationException {
//获取表单提交数据
try {
UserInfo user = new ObjectMapper().readValue(request.getInputStream(), UserInfo.class);
UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken = new UsernamePasswordAuthenticationToken(user.getLoginName(), user.getPassword(),null);
return super.getAuthenticationManager().authenticate(authenticationToken);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
throw new RuntimeException();
}
}
@Override
protected void successfulAuthentication(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain chain, Authentication authResult) throws IOException, ServletException {
UserSecurity userSecurity = (UserSecurity) authResult.getPrincipal();
String token = JwtTokenUtils.createToken(userSecurity.getUsername());
ResponseUtils.out(response, R.ok(token));
}
@Override
protected void unsuccessfulAuthentication(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, AuthenticationException failed) throws IOException, ServletException {
ResponseUtils.out(response, R.fail(ServiceError.LOGIN_FAIL));
}
@Autowired
@Override
public void setAuthenticationManager(AuthenticationManager authenticationManager) {
super.setAuthenticationManager(authenticationManager);
}
}
异常处理
登陆失败异常处理，自定义返回类型
@Component
public class JwtAuthenticationEntryPoint implements AuthenticationEntryPoint {
@Override
public void commence(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, AuthenticationException authException) throws IOException, ServletException {
ResponseUtils.out(response, R.fail(ServiceError.AUTHENTICATION_FAIL));
}
}至于权限和角色，得看具体的业务，我这边就不贴出来了。
流程分析
总体分析
代码肯定不是凭空出来的，必定有章可循。
首先看网上找的这个图：
（取自：https://www.cnblogs.com/ymstars/p/10626786.html）
最前面两个过滤器：密码检验、权限认证。（顺序很重要，鉴权之前总得给人家输入账号密码的机会吧）
想一下传统的session会话模式，登录成功后，服务器维护了session，浏览器得cookie里存放了sessionId，用户访问的时候浏览器自动带上sessionId。
放在以前，服务器端的工作都是是框架帮我们做了（原生session来自于tomcat）。
换成jwt后，需要前端自己去存储token，后台自己来解析token。
但是流程还是一样的，用户登录、获取token、携带token、校验token。。。。。。
登录校验过滤器分析
分析完流程后，就需要看看，如果不用jwt，框架自身是如何实现的。
找到UsernamePasswordAuthenticationFilter这个类
可以发现这个类主要是用来检验密码生成，凭证的。那我们只要继承这个UsernamePasswordAuthenticationFilter类，重写attemptAuthentication，就可以实现登录校验功能。
所以我们的代码是这样的：
权限认证过滤器分析
需要看一下BasicAuthenticationFilter的源码
其中的关键方法：
思考一下，我们如果需要用户信息，会从哪里取？
自然是请求头，前端访问的时候，会把token放在请求头。
取得token后，就要开始解析token了。token正确，将认证信息以及权限信息注入，token不正确则可以抛出异常。这就是我们第二个过滤器的由来
一个地方需要注意一下：
这边的userInfo，就是对应的principal
SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal();
比如这么用：
@Component
public class SecurityUtils {
/**
* 获取当前用户信息
* @return 用户信息
*/
public UserInfo getCurrentUser() {
return (UserInfo) SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal();
}
}这里的UserInfo对象，就是principal。
如果你上面放的不对象，而是用户名或者id，那么获取principal的时候，自然是对应的用户名或者id了。
种瓜得瓜，种豆得豆。
配置文件
截取核心片段加点注释。
