01 | Spring Security 架构及核心类
Spring Security 中的过滤器链
Spring Security 中采用的是管道-过滤器（Pipe-Filter）架构模式，这些过滤器链，构成了 Spring Security 的核心。如下图所示：
项目一旦启动，过滤器链将会实现自动配置，如下图所示：
UsernamePasswordAuthenticationFilter 用来检查输入的用户名和密码，代码如下：
public class UsernamePasswordAuthenticationFilter extends AbstractAuthenticationProcessingFilter {
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);
}
…
}
BasicAuthenticationFilter 用来认证用户的身份。
FilterSecurityInterceptor 用来判定该请求是否能够访问目标 HTTP 端点。
Spring Security 中的核心类
SecurityContextHolder 存储了应用的安全上下文对象 SecurityContext，包含系统请求中最近使用的认证信息。
一个 HTTP 请求到达系统后，将通过一系列的 Filter 完成用户认证，然后具体的工作交由 AuthenticationManager 完成，AuthenticationManager 成功验证后会返回填充好的 Authentication 实例。
AuthenticationManager 是一个接口，其实现类 ProviderManager 会进一步依赖 AuthenticationProvider 接口完成具体的认证工作。
在 Spring Security 中存在一大批 AuthenticationProvider 接口的实现类，分别完成各种认证操作。在执行具体的认证工作时，Spring Security 势必会使用用户详细信息，UserDetailsService 服务就是用来对用户详细信息实现管理。
02 | 基于 Spring Security 构建用户认证体系
在 Spring Boot 中整合 Spring Security 框架首先需要引入依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>
只要我们在代码工程中添加了上述依赖，包含在该工程中的所有 HTTP 端点都将被保护起来。
在引入 spring-boot-starter-security 依赖之后，Spring Security 会默认创建一个用户名为“user”的账号。当我们访问 AccountController 的 “accounts/{accountId}” 端点时，弹出如下界面：
同时，控制台日志打印如下：
Using generated security password: 17bbf7c4-456a-48f5-a12e-a680066c8f80
因此，访问该接口需要设置如下信息：
每次启动应用时，通过 Spring Security 自动生成的密码都会有所变化。如果我们想设置登录账号和密码，可以在 application.yml 中配置如下：
spring:
security:
user:
name: springcss
password: springcss_password
配置 Spring Security
初始化用户信息所依赖的配置类是 WebSecurityConfigurer 接口，在日常开发中，我们往往是使用 WebSecurityConfigurerAdapter 类并覆写其中的 configure(AuthenticationManagerBuilder auth) 的方法完成配置工作。
使用 AuthenticationManagerBuilder 类创建一个 AuthenticationManager 就能够轻松实现基于内存、LADP 和 JDBC 的验证。初始化所使用的用户信息只需要指定用户名（Username）、密码（Password）和角色（Role）这三项数据即可。
使用基于内存的用户信息存储方案
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder builder) throws Exception {
builder.inMemoryAuthentication()
.withUser("springcss_user")
.password("password1")
// 或者使用.authorities("ROLE_USER")
.roles("USER")
.and()
.withUser("springcss_admin")
.password("password2")
.roles("USER", "ADMIN");
}
使用基于数据库的用户信息存储方案
表结构如下：
create table users(
username varchar_ignorecase(50) not null primary key,
password varchar_ignorecase(500) not null,
enabled boolean not null
);
create table authorities (
username varchar_ignorecase(50) not null,
authority varchar_ignorecase(50) not null,
constraint fk_authorities_users foreign key(username) references users(username)
);
create unique index ix_auth_username on authorities (username,authority);
Spring Security 的配置代码如下：
@Autowired
DataSource dataSource;
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
auth.jdbcAuthentication()
.dataSource(dataSource)
.usersByUsernameQuery("select username, password, enabled from Users where username=?")
.authoritiesByUsernameQuery("select username, authority from UserAuthorities where username=?")
.passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder());
}
实现定制化用户认证方案
扩展 UserDetails
public class SpringCssUser implements UserDetails {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private Long id;
private final String username;
private final String password;
private final String phoneNumber;
// 省略getter/setter
// 省略重写方法
}
扩展 UserDetailsService
@Service
public class SpringCssUserDetailsService implements UserDetailsService {
@Autowired
private SpringCssUserRepository repository;
@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
SpringCssUser user = repository.findByUsername(username);
if (user != null) {
return user;
}
throw new UsernameNotFoundException("SpringCSS User '" + username + "' not found");
}
}
整合定制化配置
@Configuration
public class SpringCssSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Autowired
SpringCssUserDetailsService springCssUserDetailsService;
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
auth.userDetailsService(springCssUserDetailsService);
}
}
03 | 基于 Spring Security 实现安全访问
在日常开发过程中，我们需要对 Web 应用中的不同 HTTP 端点进行不同粒度的权限控制。
对 HTTP 端点进行访问授权管理
使用配置方法
配置方法也是位于 WebSecurityConfigurerAdapter 类中，但使用的是 configure(HttpSecurity http) 方法，如下代码所示：
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.authorizeRequests()
// 所有请求都需要认证
.anyRequest()
// 允许认证用户访问
.authenticated()
.and()
// 需要使用表单进行登录
.formLogin()
.and()
// 使用 HTTP Basic Authentication 方法完成认证
.httpBasic();
}
Spring Security 还提供了一个 access() 方法，允许开发人员传入一个表达式进行更细粒度的权限控制，这里，我们将引入Spring 框架提供的一种动态表达式语言—— SpEL（Spring Expression Language 的简称）。
只要 SpEL 表达式的返回值为 true，access() 方法就允许用户访问，如下代码所示：
@Override
public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.authorizeRequests()
.antMatchers("/orders")
.access("hasRole('ROLE_USER')");
}
使用注解
Spring Security 提供了 @PreAuthorize 注解也可以实现类似的效果，使用该注解代码如下所示：
@RestController
@RequestMapping(value="orders")
public class OrderController {
@PostMapping(value = "/")
@PreAuthorize("hasRole(ROLE_ADMIN)")
public void addOrder(@RequestBody Order order) {
…
}
}
@PostAuthorize 主要用于请求结束之后检查权限。
实现多维度访问授权方案
使用用户级别保护服务访问
该级别是最基本的资源保护级别，只要是认证用户就可能访问服务内的各种资源。
@Configuration
public class SpringCssSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.authorizeRequests()
.anyRequest()
.authenticated();
}
}
使用用户+角色级别保护服务访问
该级别在认证用户级别的基础上，还要求用户属于某一个或多个特定角色。
@Configuration
public class SpringCssSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Override
public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.authorizeRequests()
.antMatchers("/customers/**")
.hasRole("ADMIN")
.anyRequest()
.authenticated();
}
}
上述代码表示只有"ADMIN"角色的认证用户才能访问以"/customers/"为根地址的所有 URL。
使用用户+角色+操作级别保护服务访问
该级别在认证用户+角色级别的基础上，对某些 HTTP 操作方法做了访问限制。
@Configuration
public class SpringCssSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Override
public void configure(HttpSecurity http) throws Exception{
http.authorizeRequests()
.antMatchers(HttpMethod.DELETE, "/customers/**")
.hasRole("ADMIN")
.anyRequest()
.authenticated();
}
}
上述代码的效果在于对“/customers”端点执行删除操作时，我们需要使用具有“ADMIN”角色的“springcss_admin”用户，否则会出现“access_denied”错误信息。
以上就是Spring Boot构建系统安全层的步骤的详细内容，更多关于Spring Boot构建系统安全层的资料请关注编程网其它相关文章！
