Spring Security单项目权限设计过程解析

时间:2021-04-02 人气:0

为什么选择SpringSecurity？

现如今，在JavaWeb的世界里Spring可以说是一统江湖，随着微服务的到来，SpringCloud可以说是Java程序员必须熟悉的框架，就连阿里都为SpringCloud写开源呢。（比如大名鼎鼎的Nacos）作为Spring的亲儿子，SpringSecurity很好的适应了了微服务的生态。你可以非常简便的结合Oauth做认证中心服务。本文先从最简单的单体项目开始，逐步掌握Security。更多可达官方文档

准备

我准备了一个简单的demo，具体代码会放到文末。提前声明，本demo没有用JWT，因为我想把token的维护放到服务端，更好的维护过期时间。（当然，如果将来微服务认证中心的形式，JWT也可以做到方便的维护过期时间，不做过多讨论）如果想了解Security+JWT简易入门，请戳

本项目结构如下

另外，本demo使用了MybatisPlus、lombok。

核心代码

首先需要实现两个类，一个是UserDetails的实现类SecurityUser，一个是UserDetailsService的实现类SecurityUserService。

**
 * Security 要求需要实现的User类
 * */
@Data
public class SecurityUser implements UserDetails {
 @Autowired
 private SysRoleService sysRoleService;
 //用户登录名(注意此处的username和SysUser的loginName是一个值)
 private String username;
 //登录密码
 private String password;
 //用户id
 private SysUser sysUser;
 //该用户的所有权限
 private List<SysMenu> sysMenuList;
 /**构造函数*/
 public SecurityUser(SysUser sysUser){
  this.username = sysUser.getLoginName();
  this.password = sysUser.getPassword();
  this.sysUser = sysUser;
 }
 public SecurityUser(SysUser sysUser,List<SysMenu> sysMenuList){
  this.username = sysUser.getLoginName();
  this.password = sysUser.getPassword();
  this.sysMenuList = sysMenuList;
  this.sysUser = sysUser;
 }
 /**需要实现的方法*/
 @Override
 public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities() {
  List<GrantedAuthority> authorities = new ArrayList<>();
  for(SysMenu menu : sysMenuList) {
   authorities.add(new SimpleGrantedAuthority(menu.getPerms()));
  }
  return authorities;
 }
 @Override
 public String getPassword() {
  return this.password;
 }
 @Override
 public String getUsername() {
  return this.username;
 }
 //默认账户未过期
 @Override
 public boolean isAccountNonExpired() {
  return true;
 }
 //默认账户没有带锁
 @Override
 public boolean isAccountNonLocked() {
  return true;
 }
 //默认凭证没有过期
 @Override
 public boolean isCredentialsNonExpired() {
  return true;
 }
 //默认账户可用
 @Override
 public boolean isEnabled() {
  return true;
 }
}

这个类包含着某个请求者的信息，在Security中叫做主体。其中这个方法是必须实现的，可以获取用户的具体权限。我们这边权限的颗粒度达到了菜单级别，而不是很多开源项目中角色那级别，我觉得颗粒度越细越方便（个人觉得...）

/**
 * Security 要求需要实现的UserService类
 * */
@Service
public class SecurityUserService implements UserDetailsService{

 @Autowired
 private SysUserService sysUserService;
 @Autowired
 private SysMenuService sysMenuService;
 @Autowired
 private HttpServletRequest httpServletRequest;

 @Override
 public SecurityUser loadUserByUsername(String loginName) throws UsernameNotFoundException {
  LambdaQueryWrapper<SysUser> condition = Wrappers.<SysUser>lambdaQuery().eq(SysUser::getLoginName, loginName);
  SysUser sysUser = sysUserService.getOne(condition);
  if (Objects.isNull(sysUser)){
   throw new UsernameNotFoundException("未找到该用户!");
  }
  Long projectId = null;
  try{
   projectId = Long.parseLong(httpServletRequest.getHeader("projectId"));
  }catch (Exception e){

  }
  SysMenuModel sysMenuModel;
  if (sysUser.getUserType()){
   sysMenuModel = new SysMenuModel();
  }else {
   sysMenuModel = new SysMenuModel().setUserId(sysUser.getId());
  }
  sysMenuModel.setProjectId(projectId);
  List<SysMenu> menuList = sysMenuService.getList(sysMenuModel);
  return new SecurityUser(sysUser,menuList);
 }
}

显而易见，这个类实现了唯一的方法loadUserByUsername，从而可以拿到某用户的所有权限，并生成主体，在后面的filter中就可以见到他的作用了。

在看配置和filter之前，还有一个类需要说明一下，此类提供方法，可以让用户未登录、或者token失效的情况下进行统一返回。

@Component
public class SecurityAuthenticationEntryPoint implements AuthenticationEntryPoint, Serializable {

 private static final long serialVersionUID = 1L;

 @Override
 public void commence(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
       AuthenticationException authException) throws IOException, ServletException {
  response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED,"token失效，请登陆后重试");
 }
}

ok，接下来看配置，实现了WebSecurityConfigurerAdapter的SecurityConfig类，特别说明，本demo算是前后端分离的前提下写的，所以实现过多的方法，其实这个类可以实现三个方法。

@Configuration
@EnableWebSecurity
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter{

 @Autowired
 SecurityAuthenticationEntryPoint securityAuthenticationEntryPoint;
 @Autowired
 SecurityFilter securityFilter;

 @Override
 protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
  http
    //禁止csrf
    .csrf().disable()
    //异常处理
    .exceptionHandling().authenticationEntryPoint(securityAuthenticationEntryPoint).and()
    //Session管理方式
    .sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS).and()
    //开启认证
    .authorizeRequests()
    .antMatchers("/login/login").permitAll()
    .antMatchers("/login/register").permitAll()
    .antMatchers("/login/logout").permitAll()
    .anyRequest().authenticated();
  http
    .addFilterBefore(securityFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
 }
}

异常处理就是上面那个类，Session那几种管理方式我在那篇Security+JWT的文章中也有所讲解，比较简单，然后是几个不用验证的登录路径，剩下的都需要经过我们下面这个filter。

@Slf4j
@Component
public class SecurityFilter extends OncePerRequestFilter {

 @Autowired
 SecurityUserService securityUserService;
 @Autowired
 SysUserService sysUserService;
 @Autowired
 SysUserTokenService sysUserTokenService;

 /**
  * 认证授权
  * */
 @Override
 protected void doFilterInternal(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse,
         FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
  log.info("访问的链接是:{}",httpServletRequest.getRequestURL());
  try {
   final String token = httpServletRequest.getHeader("token");
   LambdaQueryWrapper<SysUserToken> condition = Wrappers.<SysUserToken>lambdaQuery().eq(SysUserToken::getToken, token);
   SysUserToken sysUserToken = sysUserTokenService.getOne(condition);
   if (Objects.nonNull(sysUserToken)){
    SysUser sysUser = sysUserService.getById(sysUserToken.getUserId());
    if (Objects.nonNull(sysUser)){
     SecurityUser securityUser = securityUserService.loadUserByUsername(sysUser.getLoginName());
     //将主体放入内存
     UsernamePasswordAuthenticationToken authentication =
       new UsernamePasswordAuthenticationToken(securityUser, null, securityUser.getAuthorities());
     authentication.setDetails(new WebAuthenticationDetailsSource().buildDetails(httpServletRequest));
     //放入内存中去
     SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication);
    }
   }
  }catch (Exception e){
   log.error("认证授权时出错:{}", Arrays.toString(e.getStackTrace()));
  }
  filterChain.doFilter(httpServletRequest, httpServletResponse);
 }
}

判断用户是否登录，就是从数据库中查看是否有未过期的token，如果存在，就把主体信息放进到项目的内存中去，特别说明的是，每个请求链结束，SecurityContextHolder.getContext()的数据都会被clear的，所以，每次请求的时候都需要set。

以上就完成了Security核心的创建，为了业务代码方便获取内存中的主体信息，我特意加了一个获取用户信息的方法

/**
 * 获取Security主体工具类
 * @author pjjlt
 * */
public class SecurityUserUtil {
 public static SysUser getCurrentUser(){
  SecurityUser securityUser = (SecurityUser) SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal();
  if (Objects.nonNull(securityUser) && Objects.nonNull(securityUser.getSysUser())){
   return securityUser.getSysUser();
  }
  return null;
 }
}

业务代码

以上是Security核心代码，下面简单加两个业务代码，比如登录和某个接口的权限访问测试。

万物之源登录登出

首先，不被filter拦截的那三个方法注册、登录、登出，我都写在了moudle.controller.LoginController这个路径下，注册就不用说了，就是一个insertUser的方法，做好判断就好，密码通过AES加个密。

下面看下登录代码,controller层就不说了，反正就是个验参。

 /**
  * 登录，返回登录信息，前端需要缓存
  * */
 @Override
 @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
 public JSONObject login(SysUserModel sysUserModel) throws Exception{
  JSONObject result = new JSONObject();
  //1. 验证账号是否存在、密码是否正确、账号是否停用
  Wrapper<SysUser> sysUserWrapper = Wrappers.<SysUser>lambdaQuery()
    .eq(SysUser::getLoginName,sysUserModel.getLoginName()).or()
    .eq(SysUser::getEmail,sysUserModel.getEmail());
  SysUser sysUser = baseMapper.selectOne(sysUserWrapper);
  if (Objects.isNull(sysUser)){
   throw new Exception("用户不存在!");
  }
  String password = CipherUtil.encryptByAES(sysUserModel.getPassword());
  if (!password.equals(sysUser.getPassword())){
   throw new Exception("密码不正确!");
  }
  if (sysUser.getStatus()){
   throw new Exception("账号已删除或已停用!");
  }
  // 2.更新最后登录时间
  sysUser.setLoginIp(ServletUtil.getClientIP(request));
  sysUser.setLoginDate(LocalDateTime.now());
  baseMapper.updateById(sysUser);
  // 3.封装token，返回信息
  String token = UUID.fastUUID().toString().replace("-","");
  LocalDateTime expireTime = LocalDateTime.now().plusSeconds(expireTimeSeconds);
  SysUserToken sysUserToken = new SysUserToken()
    .setToken(token).setUserId(sysUser.getId()).setExpireTime(expireTime);
  sysUserTokenService.save(sysUserToken);
  result.putOpt("token",token);
  result.putOpt("expireTime",expireTime);
  return result;
 }

首先验证下用户是否存在，登录密码是否正确，然后封装token，值得一提的是，我并没有从数据库（sysUserToken）中获取用户已经登录的token，然后更新过期时间的形式做登录，而是每次登录都获取新token，这样就可以做到多端登录了，后期还可以做账号登录数量的控制。

然后就是登出，删除库中存在的token

 /**
  * 登出，删除token
  * */
 @Override
 public void logout() throws Exception{
  String token = httpServletRequest.getHeader("token");
  if (Objects.isNull(token)){
   throw new LoginException("token不存在",ResultEnum.LOGOUT_ERROR);
  }
  LambdaQueryWrapper<SysUserToken> sysUserWrapper = Wrappers.<SysUserToken>lambdaQuery()
    .eq(SysUserToken::getToken,token);
  baseMapper.delete(sysUserWrapper);
 }

权限验证

这边我维护了两个账号，一个是超级管理员majian，拥有所有权限。一个是普通人员_pjjlt，只有一些权限，我们看一下访问接口的效果。

我们访问的接口是moudle.controller.LoginController路径下的

@PreAuthorize("hasAnyAuthority('test')")
@GetMapping("test")
public String test(){
 return "test";
}

其中hasAnyAuthority('test')就是权限码

我们模拟用不同账号访问，就是改变请求header中的token值，就是登录阶段返回给前端的token。

首先是超级管理员验证

然后是普通管理员访问

接着没有登录（token不存在或者已过期）访问

demo地址

https://github.com/majian1994/easy-file-back

结束语

本文简单讲解了，主要是将Security相关的东西，具体实现角色的三要素，用户、角色、权限（菜单）可以看我的代码，都写完测完了，本来想写个文档管理系统，帮助我司更好的管理接口文档，but有位小伙伴找了一个不错的开源的了，所以这代码就成了我的一个小demo。

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