SpringSecurity


0. 简介

SpringSecurity是Spring家族中的一个安全管理框架,相较于另一个安全框架Shiro,它提供了更加丰富的功能,社区资源也比Shiro丰富。

一般来说中大型项目都是使用SpringSecurity来做安全框架。小型项目用Shiro的比较多,因为相较于SpringSecurity,Shiro的上手更加简单。

一般Web应用需要做认证授权

认证:验证某个用户是否为系统中的合法主体,即用户能否访问该系统。用户认证一般要求用户提供用户名和密码;

授权:验证某个用户是否有权限执行某一操作。

1. 快速入门

1.1 准备工作

首先需要搭建一个简单的Springboot工程。

1.1.1设置父工程添加依赖

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <version>1.18.10</version>
    </dependency>
        <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        <version>2.2.2.RELEASE</version>
    </dependency>
</dependencies>

1.1.2 主启动

@SpringBootApplication
public class SecurityApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SecurityApplication.class,args);
    }
}

1.1.3 Controller

@RestController
@Slf4j
public class HelloController {
    /**
     * 测试Springboot是否搭建成功
     * @return 字符串
     */
    @RequestMapping("/hello")
    public String hello(){
        return "hello";
    }
}

1.1.4 测试

访问:localhost:8080/hello

1.2 引入SpringSecurity

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
    <version>2.3.3.RELEASE</version>
</dependency>

重启项目,访问localhost:8080/hello,会进入SpringSecurity登录页

  • 用户名:user
  • 密码:后台生成

2. 认证

2.1 登录校验流程

2.2 原理初探

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。下图是入门案例中的过滤器。

UsernamePasswordAuthenticationFilter:负责处理在登录页面填写了用户名、密码后的登录请求。负责认证过程。

ExceptionTranslationFilter:处理过滤器链中抛出的任何AccessDeniedExceptionAuthenticationException

FilterSecurityInterceptor:负责授权过程。

2.3 解决问题

2.3.1 思路分析

登录:

①自定义登录接口,调用ProviderManager的方法进行认证

  • 如果认证通过:生成JWT,把用户信心存入Redis中。

②自定义UserDetailService,在这个实现类中查询数据库

校验: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

2.3.2 准备工作

①添加依赖

<!--Redis依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    <version>2.1.5.RELEASE</version>
</dependency>
<!--fastjson依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.33</version>
</dependency>
<!--jwt依赖-->
<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
    <version>0.9.0</version>
</dependency>

②Redis使用FastJson序列化

// Redis使用FastJson序列化
public class FastJson2JsonRedisSerializer<T> implements RedisSerializer<T> {
    private ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
    public static final Charset DEFAULT_CHARSET = Charset.forName("UTF-8");

    private Class<T> clazz;

    static {
        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
    }
    public FastJson2JsonRedisSerializer(Class<T> clazz) {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }

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

    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);
    }
    public void setObjectMapper(ObjectMapper objectMapper) {
        Assert.notNull(objectMapper, "'objectMapper' must not be null");
        this.objectMapper = objectMapper;
    }

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

③Redis配置类

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean
    @SuppressWarnings("all")
    public RedisTemplate<Object,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory){

        RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(factory);

        FastJson2JsonRedisSerializer serializer = new FastJson2JsonRedisSerializer(Object.class);

        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashKeySerializer(serializer);

        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashValueSerializer(serializer);

        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

④统一数据格式

public class CommonResult<T> {
    private Integer code;   // 如:200
    private String message;     // 如:成功
    private T data;     // 如T为Payment,则在页面展示Payment相关属性

    public CommonResult(Integer code, String message) {
        this.code = code;
        this.message = message;
    }

    public CommonResult() {
    }

    public CommonResult(Integer code, String message, T data) {
        this.code = code;
        this.message = message;
        this.data = data;
    }

    public Integer getCode() {
        return code;
    }

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

    public String getMessage() {
        return message;
    }

    public void setMessage(String message) {
        this.message = message;
    }

    public T getData() {
        return data;
    }

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

    @Override
    public String toString() {
        return "CommonResult{" +
                "code=" + code +
                ", message='" + message + '\'' +
                ", data=" + data +
                '}';
    }
}

⑤JWT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;

/**
 * @Deception JWT工具类
 * @Date 2022/2/18 14:46
 * @Created Prannt
 */
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jwt
     * @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jwt
     * @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 jwt = createJWT("2123");
        Claims claims = parseJWT("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiIyOTY2ZGE3NGYyZGM0ZDAxOGU1OWYwNjBkYmZkMjZhMSIsInN1YiI6IjIiLCJpc3MiOiJzZyIsImlhdCI6MTYzOTk2MjU1MCwiZXhwIjoxNjM5OTY2MTUwfQ.NluqZnyJ0gHz-2wBIari2r3XpPp06UMn4JS2sWHILs0");
        String subject = claims.getSubject();
        System.out.println(subject);
//        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();
    }
}

⑥对RedisTemplate进一步封装

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;

/**
 * @Deception 对RedisTemplate进一步封装
 * @Date 2022/2/18 14:49
 * @Created Prannt
 */
@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);
    }
}

⑦将字符串渲染到客户端

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;
    }
}

⑧实体类

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

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

2.3.3 实现

2.3.3.1 数据库校验用户

从之前的分析可以知道,我们可以自定义一个UserDetailsService,让SpringSecurity使用我们的UserDetailsService。我们自己的UserDetailsService可以从数据库中查询用户名和密码。

准备工作

创建一个用户表, 建表语句如下:

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'

引入MybatisPuls和mysql驱动的依赖

<dependency>
    <groupId>com.baomidou</groupId>
    <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
    <version>3.4.3</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>

配置数据库信息

# datasource
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/springsecurity?useUnicode=true&useSSL=false&characterEncoding=utf8&serverTimezone=Asia/Shanghai
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=630586
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver

controller层

@RestController
@Slf4j
public class HelloController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/users")
    public CommonResult<User> userList(){
        List<User> users = userService.userList();
        return new CommonResult(200,"信息查询成功",users);
    }
}

Service层

接口

public interface UserService {
    List<User> userList();
}

实现类

@Service
@Slf4j
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Override
    public List<User> userList() {
        List<User> users = userMapper.selectList(null);
        log.info("users:" + users);
        return users;
    }
}

mapper层

public interface UserMapper extends BaseMapper<User> {

}
核心代码实现

创建一个类实现UserDetailsService接口,重写其中的方法。更加用户名从数据库中查询用户信息

@Service
public class UserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService {
    @Resource
    private UserMapper userMapper;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        // 查询用户信息
        LambdaQueryWrapper<User> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<>();
        queryWrapper.eq(User::getUserName,username);
        User user = userMapper.selectOne(queryWrapper);
        if (Objects.isNull(user))
            throw new RuntimeException("用户名或密码错误");
        return new LoginUser(user);

        // TODO:查询对应的权限信息
    }
}

因为UserDetailsService方法的返回值是UserDetails类型,所以需要定义一个类,实现该接口,把用户信息封装在其中。

@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();
    }

    // 账号是否没过期
    @Override
    public boolean isAccountNonExpired() {
        return true;
    }

    @Override
    public boolean isAccountNonLocked() {
        return true;
    }

    @Override
    public boolean isCredentialsNonExpired() {
        return true;
    }

    // 账号状态:是否可用
    @Override
    public boolean isEnabled() {
        return true;
    }
}

注意:如果要测试,需要往用户表中写入用户数据,并且如果你想让用户的密码是明文存储,需要在密码前加{noop}。例如:

这样登陆的时候就可以用prannt作为用户名,1234作为密码来登陆了。

2.3.3.2 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 {
    // 创建BCryptPasswordEncoder,并注入容器
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }
}
@Slf4j
public class TestBCryptPasswordEncoder {
    // 加密,数据库中存储的是加密后的密码
    @Test
    public void testBCryptPasswordEncoder(){
        BCryptPasswordEncoder passwordEncoder = new BCryptPasswordEncoder();
        String encode1 = passwordEncoder.encode("1234");
        String encode2 = passwordEncoder.encode("1234");
        log.info("第一次加密:{}",encode1);
        log.info("第二次加密:{}",encode2);
    }

    // 校验
    @Test
    public void testBCryptPasswordEncoder2(){
        BCryptPasswordEncoder passwordEncoder = new BCryptPasswordEncoder();
        boolean flag = passwordEncoder.matches("1234", "$2a$10$opmpLaiJF3YnW9RLNfAiX.Fia2NT1GOW4O5UJcSAvgKiGbRnWM14e");
        log.info("明文为1234的密码和暗文是否校验成功:{}",flag);
    }
}
JWT铺垫
/**
 * @Deception JWT工具类
 * @Date 2022/2/18 14:46
 * @Created Prannt
 */
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jwt
     * @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jwt
     * @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 jwt = createJWT("2123");
        Claims claims = parseJWT("eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiI1Zjk0NzQ4OTc5OTE0NTI0ODhjZjNkZmI1OWQ5MWFhZiIsInN1YiI6IjIxMjMiLCJpc3MiOiJzZyIsImlhdCI6MTY0NTQyMjI4NCwiZXhwIjoxNjQ1NDI1ODg0fQ.D46kBISbrWd56rnmuweN78xECTFWNTT8Rq0kCy-uIik");
        String subject = claims.getSubject();   //
        System.out.println(subject);
        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();
    }
}
2.3.3.3 登录接口

接下来我们需要自定义登录接口,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。

在接口中通过AuthenticationManagerauthenticate()方法来进行用户认证,所以需要在SecurityConfig中配置把AuthenticationManager注入容器。

认证成功的话要生成一个jwt,放入响应中返回。并且为了让用户下回请求时能通过jwt识别出具体的是哪个用户,需要把用户信息存入Redis,可以把用户id作为key

controller层

@RestController
@Slf4j
public class LoginController {
    @Resource
    private UserService userService;

    @PostMapping("/user/login")
    public CommonResult<User> login(@RequestBody User user){
        // 登录
        return userService.login(user);
    }
}

配置类

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    // 创建BCryptPasswordEncoder,并注入容器
    @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层

@Service
@Slf4j
@AllArgsConstructor
public class UserServiceImpl implements UserService {
    private final AuthenticationManager authenticationManager;
    private final RedisCache redisCache;

    // 登录逻辑
    @Override
    public CommonResult<User> login(User user) {
        // 调用AuthenticationManager.authenticate()进行用户认证
        UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken = new UsernamePasswordAuthenticationToken(user.getUserName(),user.getPassword());
        Authentication authenticate = authenticationManager.authenticate(authenticationToken);
        // 如果认证未通过,给出提示
        if (Objects.isNull(authenticate))
            throw new RuntimeException("登陆失败");
        // 如果认证通过,使用userid生成JWT,JWT存入CommonResult进行返回
        LoginUser loginUser = (LoginUser) authenticate.getPrincipal();
        String userId = loginUser.getUser().getId().toString();
        String jwt = JwtUtil.createJWT(userId);
        // 把完整的用户信息存入Redis,userid作为key
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("token",jwt);
        redisCache.setCacheObject("login: " + userId, loginUser);   // 该方法和redisTemplate.opsForValue().set(key, value)等价
        return new CommonResult(200,"登录成功",map);
    }
}

测试

访问:localhost:8080/user/login并传入参数

2.3.3.4 认证过滤器

我们需要自定义一个过滤器,这个过滤器会去获取请求头中的token,对token进行解析取出其中的userid

使用useridRedis中获取对应的LoginUser对象。

然后封装Authentication对象存入SecurityContextHolder

@Component
@AllArgsConstructor
public class JwtAuthenticationTokenFilter extends OncePerRequestFilter {    // 这里也可以实现Filter接口,细节一样
    private final RedisCache redisCache;

    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
        // 1.从请求头中获取token
        String token = request.getHeader("token");
        if (!StringUtils.hasText(token)) {
            // 1.1 没有token,放行
            filterChain.doFilter(request,response);
            return;
        }
        // 2.解析token
        String userId;
        try {
            Claims claims = JwtUtil.parseJWT(token);
            userId = claims.getSubject();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException("token非法");
        }
        // 3.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");
        // 4.把用户信息存入SecurityContextHolder中
        // 4.1 封装 TODO 第三个参数是权限信息,目前还没有
        UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken = new UsernamePasswordAuthenticationToken(loginUser,null,null);
        SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authenticationToken);
        // 5.放行
        filterChain.doFilter(request,response);
    }
}
2.3.3.5 配置认证过滤器

JwtAuthenticationTokenFilter需要放在UsernamePasswordAuthenticationFilter前面才有意义。

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Resource
    private JwtAuthenticationTokenFilter jwtAuthenticationTokenFilter;

    // 创建BCryptPasswordEncoder,并注入容器
    @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();
        // 参数1:自定义过滤器
        // 参数2:在哪个过滤器之前
        http.addFilterBefore(jwtAuthenticationTokenFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
    }

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

测试

访问:localhost:8080/user/login,请求方式:POST,参数:同上。可以得到token。

访问: localhost:8080/hello,请求方式:GET,携带token

2.3.3.6 退出登录

只需要定义一个登录接口,然后获取SecurityContextHolder中的认证信息,删除Redis中对应的数据即可。

controller层

@RestController
@Slf4j
public class LogoutController {
    @Resource
    private UserService userService;

    @RequestMapping("user/logout")
    public CommonResult<User> logout(){
        return userService.logout();
    }
}

service层

接口

public interface UserService {
    CommonResult<User> logout();
}

实现类

@Service
@Slf4j
@AllArgsConstructor
public class UserServiceImpl implements UserService {
    private final UserMapper userMapper;
    private final AuthenticationManager authenticationManager;
    private final RedisCache redisCache;

    // 退出逻辑
    @Override
    public CommonResult<User> logout() {
        // 1.获取SecurityContextHolder中的用户id
        Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
        LoginUser loginUser = (LoginUser) authentication.getPrincipal();
        log.info("loginUser:{}", loginUser);
        Long userId = loginUser.getUser().getId();
        // 2.删除Redis中的值
        redisCache.deleteObject("login: " + userId);
        return new CommonResult<>(200,"注销成功");
    }
}
2.3.3.7 认证配置详解
@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Resource
    private JwtAuthenticationTokenFilter jwtAuthenticationTokenFilter;

    @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(未登录状态也能访问)
                .antMatchers("/user/login").anonymous()
                // 除上面外的所有请求全部需要鉴权认证
                .anyRequest().authenticated();
                // .antMatchers("/user/login").permitAll() 登录没登录都能访问
                // .anyRequest().authenticated()     任意用户认证成功后都能访问
        // 参数1:自定义过滤器
        // 参数2:在哪个过滤器之前
        http.addFilterBefore(jwtAuthenticationTokenFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
    }
}

3. 授权

3.0 权限系统的作用

例如一个学校图书馆的管理系统,如果是普通学生登录就能看到借书还书相关的功能,不可能让他看到并且去使用添加书籍信息,删除书籍信息等功能。但是如果是一个图书馆管理员的账号登录了,应该就能看到并使用添加书籍信息,删除书籍信息等功能。

总结起来就是不同的用户可以使用不同的功能。这就是权限系统要去实现的效果。

我们不能只依赖前端去判断用户的权限来选择显示哪些菜单哪些按钮。因为如果只是这样,如果有人知道了对应功能的接口地址就可以不通过前端,直接去发送请求来实现相关功能操作。

所以我们还需要在后台进行用户权限的判断,判断当前用户是否有相应的权限,必须具有所需权限才能进行相应的操作。

3.1 授权基本流程

SpringSecurity中,会使用默认的FilterSecurityInterceptor来进行权限校验。在FilterSecurityInterceptor中会从SecurityContextHolder获取其中的Authentication,然后获取其中的权限信息。当前用户是否拥有访问当前资源所需的权限。

所以我们在项目中只需要把当前登录用户的权限信息也存入Authentication,然后设置我们的资源所需要的权限即可。

3.2 授权实现

3.2.1 限制访问资源所需权限

SpringSecurity为我们提供了基于注解的权限控制方案,这也是我们项目中主要采用的方式。我们可以使用注解去指定访问对应的资源所需的权限。但是要使用它我们需要先开启相关配置。

@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)	// 在SecurityConfig类中

然后就可以使用对应的注解@PreAuthorize

@RestController
public class HelloController {
    @RequestMapping("/hello")
    @PreAuthorize("hasAnyAuthority('test')")    // 有test权限才能访问
    public String hello(){
        return "hello";
    }
}

3.2.2 封装权限信息

我们前面在写UserDetailsServiceImpl的时候说过,在查询出用户后还要获取对应的权限信息,封装到UserDetails中返回。

我们先直接把权限信息写死封装到UserDetails中进行测试。

我们之前定义了UserDetails的实现类LoginUser,想要让其能封装权限信息就要对其进行修改。


文章作者: Prannt
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