spring security 的核心功能主要包括:

  • 认证 (你是谁)
  • 授权 (你能干什么)
  • 攻击防护 (防止伪造身份)

     其核心就是一组过滤器链,项目启动后将会自动配置。最核心的就是 Basic Authentication Filter 用来认证用户的身份,一个在spring security中一种过滤器处理一种认证方式。

比如,对于username password认证过滤器来说,

会检查是否是一个登录请求;

是否包含username 和 password (也就是该过滤器需要的一些认证信息) ;

如果不满足则放行给下一个。

     下一个按照自身职责判定是否是自身需要的信息,basic的特征就是在请求头中有Authorization:Basic eHh4Onh4 的信息。中间可能还有更多的认证过滤器。最后一环是 FilterSecurityInterceptor,这里会判定该请求是否能进行访问rest服务,判断的依据是 BrowserSecurityConfig中的配置,如果被拒绝了就会抛出不同的异常(根据具体的原因)。Exception Translation Filter 会捕获抛出的错误,然后根据不同的认证方式进行信息的返回提示。

注意:绿色的过滤器可以配置是否生效,其他的都不能控制。

     首先创建spring boot项目HelloSecurity,其pom主要依赖如下:

<dependencies>     <dependency>         <groupId>org.springframework.boot</groupId>         <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>     </dependency>     <dependency>         <groupId>org.springframework.boot</groupId>         <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>         <scope>test</scope>     </dependency>     <dependency>         <groupId>org.springframework.security</groupId>         <artifactId>spring-security-test</artifactId>         <scope>test</scope>     </dependency> </dependencies>

然后在src/main/resources/templates/目录下创建页面:

home.html

<!DOCTYPE html> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org" xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">     <head>         <title>Spring Security Example</title>     </head>     <body>         <h1>Welcome!</h1>          <p>Click <a th:href="@{/hello}">here</a> to see a greeting.</p>     </body> </html>

我们可以看到, 在这个简单的视图中包含了一个链接: “/hello”. 链接到了如下的页面,Thymeleaf模板如下:

hello.html

<!DOCTYPE html> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"       xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">     <head>         <title>Hello World!</title>     </head>     <body>         <h1>Hello world!</h1>     </body> </html>

Web应用程序基于Spring MVC。 因此,你需要配置Spring MVC并设置视图控制器来暴露这些模板。 如下是一个典型的Spring MVC配置类。在src/main/java/hello目录下(所以java都在这里):

@Configuration public class MvcConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {     @Override     public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {         registry.addViewController("/home").setViewName("home");         registry.addViewController("/").setViewName("home");         registry.addViewController("/hello").setViewName("hello");         registry.addViewController("/login").setViewName("login");     } }

     addViewControllers()方法(覆盖WebMvcConfigurerAdapter中同名的方法)添加了四个视图控制器。 两个视图控制器引用名称为“home”的视图(在home.html中定义),另一个引用名为“hello”的视图(在hello.html中定义)。 第四个视图控制器引用另一个名为“login”的视图。 将在下一部分中创建该视图。此时,可以跳过来使应用程序可执行并运行应用程序,而无需登录任何内容。然后启动程序如下:

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

2、加入Spring Security

     假设你希望防止未经授权的用户访问“/ hello”。 此时,如果用户点击主页上的链接,他们会看到问候语,请求被没有被拦截。 你需要添加一个障碍,使得用户在看到该页面之前登录。您可以通过在应用程序中配置Spring Security来实现。 如果Spring Security在类路径上,则Spring Boot会使用“Basic认证”来自动保护所有HTTP端点。 同时,你可以进一步自定义安全设置。首先在pom文件中引入:

<dependencies>     ...         <dependency>             <groupId>org.springframework.boot</groupId>             <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>         </dependency>     ... </dependencies>

如下是安全配置,使得只有认证过的用户才可以访问到问候页面:

@Configuration @EnableWebSecurity public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {     @Override     protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {         http             .authorizeRequests()                 .antMatchers("/", "/home").permitAll()                 .anyRequest().authenticated()                 .and()             .formLogin()                 .loginPage("/login")                 .permitAll()                 .and()             .logout()                 .permitAll();     }      @Autowired     public void configureGlobal(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {         auth             .inMemoryAuthentication()                 .withUser("user").password("password").roles("USER");     } }

     WebSecurityConfig类使用了@EnableWebSecurity注解 ,以启用Spring Security的Web安全支持,并提供Spring MVC集成。它还扩展了WebSecurityConfigurerAdapter,并覆盖了一些方法来设置Web安全配置的一些细节。

configure(HttpSecurity)方法定义了哪些URL路径应该被保护,哪些不应该。具体来说,“/”和“/ home”路径被配置为不需要任何身份验证。所有其他路径必须经过身份验证。

     当用户成功登录时,它们将被重定向到先前请求的需要身份认证的页面。有一个由 loginPage()指定的自定义“/登录”页面,每个人都可以查看它。

     对于configureGlobal(AuthenticationManagerBuilder) 方法,它将单个用户设置在内存中。该用户的用户名为“user”,密码为“password”,角色为“USER”。

     现在我们需要创建登录页面。前面我们已经配置了“login”的视图控制器,因此现在只需要创建登录页面即可:

login.html

<!DOCTYPE html> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"       xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">     <head>         <title>Spring Security Example </title>     </head>     <body>         <div th:if="${param.error}">             Invalid username and password.         </div>         <div th:if="${param.logout}">             You have been logged out.         </div>         <form th:action="@{/login}" method="post">             <div><label> User Name : <input type="text" name="username"/> </label></div>             <div><label> Password: <input type="password" name="password"/> </label></div>             <div><input type="submit" value="Sign In"/></div>         </form>     </body> </html>

     你可以看到,这个Thymeleaf模板只是提供一个表单来获取用户名和密码,并将它们提交到“/ login”。 根据配置,Spring Security提供了一个拦截该请求并验证用户的过滤器。 如果用户未通过认证,该页面将重定向到“/ login?error”,并在页面显示相应的错误消息。 注销成功后,我们的应用程序将发送到“/ login?logout”,我们的页面显示相应的登出成功消息。最后,我们需要向用户提供一个显示当前用户名和登出的方法。 更新hello.html 向当前用户打印一句hello,并包含一个“注销”表单,如下所示:

<!DOCTYPE html> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"       xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">     <head>         <title>Hello World!</title>     </head>     <body>         <h1 th:inline="text">Hello [[${#httpServletRequest.remoteUser}]]!</h1>         <form th:action="@{/logout}" method="post">             <input type="submit" value="Sign Out"/>         </form>     </body> </html>

1、注解 @EnableWebSecurity

     在 Spring boot 应用中使用 Spring Security,用到了 @EnableWebSecurity注解,官方说明为,该注解和 @Configuration 注解一起使用, 注解 WebSecurityConfigurer 类型的类,或者利用@EnableWebSecurity 注解继承 WebSecurityConfigurerAdapter的类,这样就构成了 Spring Security 的配置。

2、抽象类 WebSecurityConfigurerAdapter

     一般情况,会选择继承 WebSecurityConfigurerAdapter 类,其官方说明为:WebSecurityConfigurerAdapter 提供了一种便利的方式去创建 WebSecurityConfigurer的实例,只需要重写 WebSecurityConfigurerAdapter 的方法,即可配置拦截什么URL、设置什么权限等安全控制。

3、方法 configure(AuthenticationManagerBuilder auth) 和 configure(HttpSecurity http)

     Demo 中重写了 WebSecurityConfigurerAdapter 的两个方法:

   /**      * 通过 {@link #authenticationManager()} 方法的默认实现尝试获取一个 {@link AuthenticationManager}.      * 如果被复写, 应该使用{@link AuthenticationManagerBuilder} 来指定 {@link AuthenticationManager}.      *      * 例如, 可以使用以下配置在内存中进行注册公开内存的身份验证{@link UserDetailsService}:      *      * // 在内存中添加 user 和 admin 用户      * @Override      * protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) {      *     auth      *       .inMemoryAuthentication().withUser("user").password("password").roles("USER").and()      *         .withUser("admin").password("password").roles("USER", "ADMIN");      * }      *      * // 将 UserDetailsService 显示为 Bean      * @Bean      * @Override      * public UserDetailsService userDetailsServiceBean() throws Exception {      *     return super.userDetailsServiceBean();      * }      *      */     protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {         this.disableLocalConfigureAuthenticationBldr = true;     }       /**      * 复写这个方法来配置 {@link HttpSecurity}.       * 通常,子类不能通过调用 super 来调用此方法,因为它可能会覆盖其配置。 默认配置为:      *       * http.authorizeRequests().anyRequest().authenticated().and().formLogin().and().httpBasic();      *      */     protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {         logger.debug("Using default configure(HttpSecurity). If subclassed this will potentially override subclass configure(HttpSecurity).");          http             .authorizeRequests()                 .anyRequest().authenticated()                 .and()             .formLogin().and()             .httpBasic();     }

4、final 类 HttpSecurity

HttpSecurity 常用方法及说明:

方法 说明
openidLogin() 用于基于 OpenId 的验证
headers() 将安全标头添加到响应
cors() 配置跨域资源共享( CORS )
sessionManagement() 允许配置会话管理
portMapper() 允许配置一个PortMapper(HttpSecurity#(getSharedObject(class))),其他提供SecurityConfigurer的对象使用PortMapper 从 HTTP 重定向到 HTTPS 或者从 HTTPS 重定向到 HTTP。默认情况下,Spring Security使用一个PortMapperImpl映射 HTTP 端口8080到 HTTPS 端口8443,HTTP 端口80到 HTTPS 端口443
jee() 配置基于容器的预认证。 在这种情况下,认证由Servlet容器管理
x509() 配置基于x509的认证
rememberMe 允许配置“记住我”的验证
authorizeRequests() 允许基于使用HttpServletRequest限制访问
requestCache() 允许配置请求缓存
exceptionHandling() 允许配置错误处理
securityContext() HttpServletRequests之间的SecurityContextHolder上设置SecurityContext的管理。 当使用WebSecurityConfigurerAdapter时,这将自动应用
servletApi() HttpServletRequest方法与在其上找到的值集成到SecurityContext中。 当使用WebSecurityConfigurerAdapter时,这将自动应用
csrf() 添加 CSRF 支持,使用WebSecurityConfigurerAdapter时,默认启用
logout() 添加退出登录支持。当使用WebSecurityConfigurerAdapter时,这将自动应用。默认情况是,访问URL”/ logout”,使HTTP Session无效来清除用户,清除已配置的任何#rememberMe()身份验证,清除SecurityContextHolder,然后重定向到”/login?success”
anonymous() 允许配置匿名用户的表示方法。 当与WebSecurityConfigurerAdapter结合使用时,这将自动应用。 默认情况下,匿名用户将使用org.springframework.security.authentication.AnonymousAuthenticationToken表示,并包含角色 “ROLE_ANONYMOUS”
formLogin() 指定支持基于表单的身份验证。如果未指定FormLoginConfigurer#loginPage(String),则将生成默认登录页面
oauth2Login() 根据外部OAuth 2.0或OpenID Connect 1.0提供程序配置身份验证
requiresChannel() 配置通道安全。为了使该配置有用,必须提供至少一个到所需信道的映射
httpBasic() 配置 Http Basic 验证
addFilterAt() 在指定的Filter类的位置添加过滤器

5、类 AuthenticationManagerBuilder

/** * {@link SecurityBuilder} used to create an {@link AuthenticationManager}. Allows for * easily building in memory authentication, LDAP authentication, JDBC based * authentication, adding {@link UserDetailsService}, and adding * {@link AuthenticationProvider}'s. */

        意思是,AuthenticationManagerBuilder 用于创建一个 AuthenticationManager,让我能够轻松的实现内存验证、LADP验证、基于JDBC的验证、添加UserDetailsService、添加AuthenticationProvider。

1、校验流程图

2、源码分析

  • AbstractAuthenticationProcessingFilter 抽象类
    public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain)             throws IOException, ServletException {          HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;         HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) res;          if (!requiresAuthentication(request, response)) {             chain.doFilter(request, response);              return;         }          if (logger.isDebugEnabled()) {             logger.debug("Request is to process authentication");         }          Authentication authResult;          try {             authResult = attemptAuthentication(request, response);             if (authResult == null) {                 // return immediately as subclass has indicated that it hasn't completed                 // authentication                 return;             }             sessionStrategy.onAuthentication(authResult, request, response);         }         catch (InternalAuthenticationServiceException failed) {             logger.error(                     "An internal error occurred while trying to authenticate the user.",                     failed);             unsuccessfulAuthentication(request, response, failed);              return;         }         catch (AuthenticationException failed) {             // Authentication failed             unsuccessfulAuthentication(request, response, failed);              return;         }          // Authentication success         if (continueChainBeforeSuccessfulAuthentication) {             chain.doFilter(request, response);         }          successfulAuthentication(request, response, chain, authResult);     }

调用 requiresAuthentication(HttpServletRequest, HttpServletResponse) 决定是否需要进行验证操作。如果需要验证,则会调用 attemptAuthentication(HttpServletRequest, HttpServletResponse) 方法,有三种结果:

  1. 返回一个 Authentication 对象。配置的 SessionAuthenticationStrategy` 将被调用,然后 然后调用 successfulAuthentication(HttpServletRequest,HttpServletResponse,FilterChain,Authentication) 方法。
  2. 验证时发生 AuthenticationException。unsuccessfulAuthentication(HttpServletRequest, HttpServletResponse, AuthenticationException) 方法将被调用。
  3. 返回Null,表示身份验证不完整。假设子类做了一些必要的工作(如重定向)来继续处理验证,方法将立即返回。假设后一个请求将被这种方法接收,其中返回的Authentication对象不为空。
  • UsernamePasswordAuthenticationFilter(AbstractAuthenticationProcessingFilter的子类)
public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest request,             HttpServletResponse response) throws AuthenticationException {         if (postOnly && !request.getMethod().equals("POST")) {             throw new AuthenticationServiceException(                     "Authentication method not supported: " + request.getMethod());         }          String username = obtainUsername(request);         String password = obtainPassword(request);          if (username == null) {             username = "";         }          if (password == null) {             password = "";         }          username = username.trim();          UsernamePasswordAuthenticationToken authRequest = new UsernamePasswordAuthenticationToken(                 username, password);          // Allow subclasses to set the "details" property         setDetails(request, authRequest);          return this.getAuthenticationManager().authenticate(authRequest);     }

attemptAuthentication () 方法将 request 中的 username 和 password 生成 UsernamePasswordAuthenticationToken 对象,用于 AuthenticationManager 的验证(即 this.getAuthenticationManager().authenticate(authRequest) )。默认情况下注入 Spring 容器的 AuthenticationManager 是 ProviderManager。

  • ProviderManager(AuthenticationManager的实现类)
public Authentication authenticate(Authentication authentication)     throws AuthenticationException {     Class<? extends Authentication> toTest = authentication.getClass();     AuthenticationException lastException = null;     Authentication result = null;     boolean debug = logger.isDebugEnabled();      for (AuthenticationProvider provider : getProviders()) {         if (!provider.supports(toTest)) {             continue;         }          if (debug) {             logger.debug("Authentication attempt using "                          + provider.getClass().getName());         }          try {             result = provider.authenticate(authentication);              if (result != null) {                 copyDetails(authentication, result);                 break;             }         }         catch (AccountStatusException e) {             prepareException(e, authentication);             // SEC-546: Avoid polling additional providers if auth failure is due to             // invalid account status             throw e;         }         catch (InternalAuthenticationServiceException e) {             prepareException(e, authentication);             throw e;         }         catch (AuthenticationException e) {             lastException = e;         }     }      if (result == null && parent != null) {         // Allow the parent to try.         try {             result = parent.authenticate(authentication);         }         catch (ProviderNotFoundException e) {             // ignore as we will throw below if no other exception occurred prior to             // calling parent and the parent             // may throw ProviderNotFound even though a provider in the child already             // handled the request         }         catch (AuthenticationException e) {             lastException = e;         }     }      if (result != null) {         if (eraseCredentialsAfterAuthentication             && (result instanceof CredentialsContainer)) {             // Authentication is complete. Remove credentials and other secret data             // from authentication             ((CredentialsContainer) result).eraseCredentials();         }          eventPublisher.publishAuthenticationSuccess(result);         return result;     }      // Parent was null, or didn't authenticate (or throw an exception).      if (lastException == null) {         lastException = new ProviderNotFoundException(messages.getMessage(             "ProviderManager.providerNotFound",             new Object[] { toTest.getName() },             "No AuthenticationProvider found for {0}"));     }      prepareException(lastException, authentication);      throw lastException; }

尝试验证 Authentication 对象。AuthenticationProvider 列表将被连续尝试,直到 AuthenticationProvider 表示它能够认证传递的过来的Authentication 对象。然后将使用该 AuthenticationProvider 尝试身份验证。如果有多个 AuthenticationProvider 支持验证传递过来的Authentication 对象,那么由第一个来确定结果,覆盖早期支持AuthenticationProviders 所引发的任何可能的AuthenticationException。 成功验证后,将不会尝试后续的AuthenticationProvider。如果最后所有的 AuthenticationProviders 都没有成功验证 Authentication 对象,将抛出 AuthenticationException。从代码中不难看出,由 provider 来验证 authentication, 核心点方法是:

Authentication result = provider.authenticate(authentication);

此处的 provider 是 AbstractUserDetailsAuthenticationProvider,AbstractUserDetailsAuthenticationProvider 是AuthenticationProvider的实现,看看它的 authenticate(authentication) 方法:

// 验证 authentication public Authentication authenticate(Authentication authentication)             throws AuthenticationException {         Assert.isInstanceOf(UsernamePasswordAuthenticationToken.class, authentication,                 messages.getMessage(                         "AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.onlySupports",                         "Only UsernamePasswordAuthenticationToken is supported"));          // Determine username         String username = (authentication.getPrincipal() == null) ? "NONE_PROVIDED"                 : authentication.getName();          boolean cacheWasUsed = true;         UserDetails user = this.userCache.getUserFromCache(username);          if (user == null) {             cacheWasUsed = false;              try {                 user = retrieveUser(username,                         (UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);             }             catch (UsernameNotFoundException notFound) {                 logger.debug("User '" + username + "' not found");                  if (hideUserNotFoundExceptions) {                     throw new BadCredentialsException(messages.getMessage(                             "AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.badCredentials",                             "Bad credentials"));                 }                 else {                     throw notFound;                 }             }              Assert.notNull(user,                     "retrieveUser returned null - a violation of the interface contract");         }          try {             preAuthenticationChecks.check(user);             additionalAuthenticationChecks(user,                     (UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);         }         catch (AuthenticationException exception) {             if (cacheWasUsed) {                 // There was a problem, so try again after checking                 // we're using latest data (i.e. not from the cache)                 cacheWasUsed = false;                 user = retrieveUser(username,                         (UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);                 preAuthenticationChecks.check(user);                 additionalAuthenticationChecks(user,                         (UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);             }             else {                 throw exception;             }         }          postAuthenticationChecks.check(user);          if (!cacheWasUsed) {             this.userCache.putUserInCache(user);         }          Object principalToReturn = user;          if (forcePrincipalAsString) {             principalToReturn = user.getUsername();         }          return createSuccessAuthentication(principalToReturn, authentication, user);     }

AbstractUserDetailsAuthenticationProvider 内置了缓存机制,从缓存中获取不到的 UserDetails 信息的话,就调用如下方法获取用户信息,然后和 用户传来的信息进行对比来判断是否验证成功。

// 获取用户信息 UserDetails user = retrieveUser(username,  (UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);

retrieveUser() 方法在 DaoAuthenticationProvider 中实现,DaoAuthenticationProvider 是 AbstractUserDetailsAuthenticationProvider的子类。具体实现如下:

protected final UserDetails retrieveUser(String username,             UsernamePasswordAuthenticationToken authentication)             throws AuthenticationException {         UserDetails loadedUser;          try {             loadedUser = this.getUserDetailsService().loadUserByUsername(username);         }         catch (UsernameNotFoundException notFound) {             if (authentication.getCredentials() != null) {                 String presentedPassword = authentication.getCredentials().toString();                 passwordEncoder.isPasswordValid(userNotFoundEncodedPassword,                         presentedPassword, null);             }             throw notFound;         }         catch (Exception repositoryProblem) {             throw new InternalAuthenticationServiceException(                     repositoryProblem.getMessage(), repositoryProblem);         }          if (loadedUser == null) {             throw new InternalAuthenticationServiceException(                     "UserDetailsService returned null, which is an interface contract violation");         }         return loadedUser;     }

可以看到此处的返回对象 userDetails 是由 UserDetailsService 的 #loadUserByUsername(username) 来获取的。

对于看本文比较困难的同学可以移步:https://www.lanqiao.cn/courses/3013

邀请码:STyLDQzM

其实内容和博客差不多,只不过更详细(就是一步一步的来,所有步骤有详细过程记录和截图,按照课程步骤最终能完整的操作完整个项目过程,适合小白),版本上也有所升级,还有就是有问题可以直接沟通,谢谢支持!