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Spring Security登录验证码

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1.配置多个数据源

多个数据源是指在同一个系统中，用户数据来自不同的表，在认证时，如果第一张表没有查找到用户，那就去第二张表中査询，依次类推。

看了前面的分析，要实现这个需求就很容易了，认证要经过AuthenticationProvider,每一 个 AuthenticationProvider 中都配置了一个 UserDetailsService,而不同的 UserDetailsService 则可以代表不同的数据源，所以我们只需要手动配置多个AuthenticationProvider,并为不同的 AuthenticationProvider 提供不同的 UserDetailsService 即可。

为了方便起见，这里通过 InMemoryUserDetailsManager 来提供 UserDetailsService 实例， 在实际开发中，只需要将UserDetailsService换成自定义的即可，具体配置如下：

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Bean
    @Primary
    UserDetailsService us1(){
        return new InMemoryUserDetailsManager(User.builder().username("testuser1").password("{noop}123")
                .roles("admin").build());
    }
    @Bean
    UserDetailsService us2(){
        return new InMemoryUserDetailsManager(User.builder().username("testuser2").password("{noop}123")
                .roles("user").build());
    }
    @Override
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        DaoAuthenticationProvider dao1 = new DaoAuthenticationProvider();
        dao1.setUserDetailsService(us1());
        DaoAuthenticationProvider dao2 = new DaoAuthenticationProvider();
        dao2.setUserDetailsService(us2());
        ProviderManager manager = new ProviderManager(dao1, dao2);
        return manager;
    }

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        //省略
    }
}

首先定义了两个UserDetailsService实例，不同实例中存储了不同的用户；然后重写 authenticationManagerBean 方法，在该方法中，定义了两个 DaoAuthenticationProvider 实例并分别设置了不同的UserDetailsService ；最后构建ProviderManager实例并传入两个 DaoAuthenticationProvider，当系统进行身份认证操作时，就会遍历ProviderManager中不同的 DaoAuthenticationProvider,进而调用到不同的数据源。

2. 添加登录验证码

登录验证码也是项目中一个常见的需求，但是Spring Security对此并未提供自动化配置方案，需要开发者自行定义，一般来说，有两种实现登录验证码的思路：

通过自定义过滤器来实现登录验证码，这种方案我们会在后面的过滤器中介绍, 这里先来看如何通过自定义认证逻辑实现添加登录验证码功能。

生成验证码，可以自定义一个生成工具类，也可以使用一些现成的开源库来实现，这里 采用开源库kaptcha,首先引入kaptcha依赖，代码如下：

<dependency>
    <groupId>com.github.penggle</groupId>
    <artifactId>kaptcha</artifactId>
    <version>2.3.2</version>
</dependency>

然后对kaptcha进行配置:

 package com.intehel.demo.config;
import com.google.code.kaptcha.Producer;
import com.google.code.kaptcha.impl.DefaultKaptcha;
import com.google.code.kaptcha.util.Config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import java.util.Properties;
@Configuration
public class KaptchaConfig {
    @Bean
    Producer kaptcha(){
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty("kaptcha.image.width", "150");
        properties.setProperty("kaptcha.image.height", "50");
        properties.setProperty("kaptcha.textproducer.char.string", "0123456789");
        properties.setProperty("kaptcha.textproducer.char.length", "4");
        Config config = new Config(properties);
        DefaultKaptcha defaultKaptcha = new DefaultKaptcha();
        defaultKaptcha.setConfig(config);
        return defaultKaptcha;
    }
}

配置一个Producer实例，主要配置一下生成的图片验证码的宽度、长度、生成字符、验证码的长度等信息，配置完成后，我们就可以在Controller中定义一个验证码接口了。

 package com.intehel.demo.controller;
import com.google.code.kaptcha.Producer;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.servlet.ServletOutputStream;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;

@RestController
public class LoginController {
    @Autowired
    Producer producer;
    @RequestMapping("/vc.jpg")
    public void getVerifyCode(HttpServletResponse resp, HttpSession session){
        resp.setContentType("image/jpeg");
        String text = producer.createText();
        session.setAttribute("kaptcha",text);
        BufferedImage image = producer.createImage(text);
        try(ServletOutputStream out = resp.getOutputStream()) {
            ImageIO.write(image,"jpg",out);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个验证码接口中，我们主要做了两件事：

接下来修改登录表单，加入验证码，代码如下:

 <!DOCTYPE html>
<html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>登录</title>
    <link href="//maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.1.1/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet" id="bootstrap-css">
    <script src="//maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.1.1/js/bootstrap.min.js"></script>
    <script src="//cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/3.2.1/jquery.min.js"></script>
</head>
<style>
    #login .container #login-row #login-column #login-box {
        border: 1px solid #9c9c9c;
        background-color: #EAEAEA;
    }
</style>
<body>
<div id="login">
    <div class="container">
        <div id="login-row" class="row justify-content-center align-items-center">
            <div id="login-column" class="col-md-6">
                <div id="login-box" class="col-md-12">
                    <form id="login-form" class="form" action="/doLogin" method="post">
                        <h3 class="text-center text-info">登录</h3>
                        <!--/*@thymesVar id="SPRING_SECURITY_LAST_EXCEPTION" type="com"*/-->
                        <div th:text="${SPRING_SECURITY_LAST_EXCEPTION}"></div>
                        <div class="form-group">
                            <label for="username" class="text-info">用户名：</label><br>
                            <input type="text" name="uname" id="username" class="form-control">
                        </div>
                        <div class="form-group">
                            <label for="password" class="text-info">密码：</label><br>
                            <input type="text" name="passwd" id="password" class="form-control">
                        </div>
                        <div class="form-group">
                            <label for="kaptcha" class="text-info">验证码：</label><br>
                            <input type="text" name="kaptcha" id="kaptcha" class="form-control">
                            <img src="/vc.jpg" alt="">
                        </div>
                        <div class="form-group">
                            <input type="submit" name="submit" class="btn btn-info btn-md" value="登录">
                        </div>
                    </form>
                </div>
            </div>
        </div>
    </div>
</div>
</body>
</html>  

登录表单中增加一个验证码输入框，验证码的图片地址就是我们在Controller中定义的验证码接口地址。

接下来就是验证码的校验了。经过前面的介绍，读者已经了解到，身份认证实际上就是在AuthenticationProvider.authenticate方法中完成的。所以，验证码的校验，我们可以在该方法执行之前进行，需要配置如下类：

 package com.intehel.demo.provider;

import org.springframework.security.authentication.AuthenticationServiceException;
import org.springframework.security.authentication.dao.DaoAuthenticationProvider;
import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.security.core.AuthenticationException;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

public class KaptchaAuthenticationProvider extends DaoAuthenticationProvider{
    @Override
    public Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException {
        HttpServletRequest req = ((ServletRequestAttributes)RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
        String kaptcha = req.getParameter("kaptcha");
        String serssionKaptcha = (String) req.getSession().getAttribute("kaptcha");
        if (kaptcha != null && serssionKaptcha != null && kaptcha.equalsIgnoreCase(serssionKaptcha)){
            return super.authenticate(authentication);
        }
        throw new AuthenticationServiceException("验证码输入错误");
    }
}

这里重写authenticate方法，在authenticate方法中，从RequestContextHolder中获取当前请求，进而获取到验证码参数和存储在HttpSession中的验证码文本进行比较，比较通过则继续执行父类的authenticate方法，比较不通过，就抛出异常。

你可能会想到通过重写 DaoAuthenticationProvider类的 additionalAuthenticationChecks 方法来完成验证码的校验，这个从技术上来说是没有问题的，但是这会让验证码失去存在的意义，因为当additionalAuthenticationChecks方法被调用时，数据库查询已经做了，仅仅剩下密码没有校验，此时，通过验证码来拦截恶意登录的功能就已经失效了。

最后，在 SecurityConfig 中配置 AuthenticationManager,代码如下:

 package com.intehel.demo.config;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.intehel.demo.Service.MyUserDetailsService;
import com.intehel.demo.handler.MyAuthenticationFailureHandler;
import com.intehel.demo.provider.KaptchaAuthenticationProvider;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationProvider;
import org.springframework.security.authentication.ProviderManager;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.web.util.matcher.AntPathRequestMatcher;
import org.springframework.security.web.util.matcher.OrRequestMatcher;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Autowired
    MyUserDetailsService myUserDetailsService;
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/vc.jpg").permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
                .formLogin()
                .loginPage("/mylogin.html")
                .loginProcessingUrl("/doLogin")
                .defaultSuccessUrl("/index.html")
                .failureHandler(new MyAuthenticationFailureHandler())
                .usernameParameter("uname")
                .passwordParameter("passwd")
                .permitAll()
                .and()
                .logout()
                .logoutRequestMatcher(new OrRequestMatcher(new AntPathRequestMatcher("/logout1","GET"),
                        new AntPathRequestMatcher("/logout2","POST")))
                .invalidateHttpSession(true)
                .clearAuthentication(true)
                .defaultLogoutSuccessHandlerFor((req,resp,auth)->{
                    resp.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
                    Map<String,Object> result = new HashMap<String,Object>();
                    result.put("status",200);
                    result.put("msg","使用logout1注销成功！");
                    ObjectMapper om = new ObjectMapper();
                    String s = om.writeValueAsString(result);
                    resp.getWriter().write(s);
                },new AntPathRequestMatcher("/logout1","GET"))
                .defaultLogoutSuccessHandlerFor((req,resp,auth)->{
                    resp.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
                    Map<String,Object> result = new HashMap<String,Object>();
                    result.put("status",200);
                    result.put("msg","使用logout2注销成功！");
                    ObjectMapper om = new ObjectMapper();
                    String s = om.writeValueAsString(result);
                    resp.getWriter().write(s);
                },new AntPathRequestMatcher("/logout1","GET"))
                .and()
                .csrf().disable();
    }
    @Bean
    AuthenticationProvider kaptchaAuthenticationProvider(){
        KaptchaAuthenticationProvider provider = new KaptchaAuthenticationProvider();
        provider.setUserDetailsService(myUserDetailsService);
        return provider;
    }

    @Override
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        ProviderManager manager = new ProviderManager(kaptchaAuthenticationProvider());
        return manager;
    }
}

 

这里配置分三步：首先配置UserDetailsService提供数据源；然后提供一个 AuthenticationProvider 实例并配置 UserDetailsService；最后重写 authenticationManagerBean 方 法，提供一个自己的PioviderManager并使用自定义的AuthenticationProvider实例。

另外需要注意，在configure(HttpSecurity)方法中给验证码接口配置放行，permitAll表示这个接口不需要登录就可以访问。

配置完成后，启动项目，浏览器中输入任意地址都会跳转到登录页面，如图3-5所示。

 

图 3-5

此时，输入用户名、密码以及验证码就可以成功登录。如果验证码输入错误，则登录页面会自动展示错误信息，如下：

 

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