java中Spring Security的实例详解

java中Spring Security的实例详解

spring security是一个多方面的安全认证框架，提供了基于JavaEE规范的完整的安全认证解决方案。并且可以很好与目前主流的认证框架（如CAS，中央授权系统）集成。使用spring security的初衷是解决不同用户登录不同应用程序的权限问题，说到权限包括两部分：认证和授权。认证是告诉系统你是谁，授权是指知道你是谁后是否有权限访问系统（授权后一般会在服务端创建一个token，之后用这个token进行后续行为的交互）。

spring security提供了多种认证模式，很多第三方的认证技术都可以很好集成：

• Form-based authentication (用于简单的用户界面)
• OpenID 认证
• Authentication based on pre-established request headers (such as Computer - Associates Siteminder)根据预先建立的请求头进行验证
• JA-SIG Central Authentication Service ( CAS, 一个开源的SSO系统)
• Java Authentication and Authorization Service (JAAS)

这里只列举了部分，后面会重点介绍如何集成CAS，搭建自己的认证服务。

在spring boot项目中使用spring security很容易，这里介绍如何基于内存中的用户和基于数据库进行认证。

准备

pom依赖：

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        <version>1.5.1.RELEASE</version>
      </dependency>

配置：

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

  @Bean
  public UserDetailsService userDetailsService() {
    return new CustomUserDetailsService();
  }

  @Override
  protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    auth.inMemoryAuthentication().withUser("rhwayfun").password("1209").roles("USERS")
        .and().withUser("admin").password("123456").roles("ADMIN");
    //auth.jdbcAuthentication().dataSource(securityDataSource);
    //auth.userDetailsService(userDetailsService());
  }

  @Override
  protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    http.authorizeRequests()//配置安全策略
        //.antMatchers("/","/index").permitAll()//定义/请求不需要验证
        .anyRequest().authenticated()//其余的所有请求都需要验证
        .and()
        .formLogin()
        .loginPage("/login")
        .defaultSuccessUrl("/index")
        .permitAll()
        .and()
        .logout()
        .logoutSuccessUrl("/login")
        .permitAll();//定义logout不需要验证

    http.csrf().disable();
  }

}

这里需要覆盖WebSecurityConfigurerAdapter的两个方法，分别定义什么请求需要什么权限，并且认证的用户密码分别是什么。

@Configuration
public class WebMvcConfig extends WebMvcConfigurerAdapter {
  /**
   * 统一注册纯RequestMapping跳转View的Controller
   */
  @Override
  public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
    registry.addViewController("/login").setViewName("/login");
  }
}

添加登录跳转的URL，如果不加这个配置也会默认跳转到/login下，所以这里还可以自定义登录的请求路径。

登录页面：

<!DOCTYPE html>

<%--<%@ taglib prefix="spring" uri="http://www.springframework.org/tags"%>
<%@ taglib prefix="c" uri="http://java.sun.com/jsp/jstl/core"%>--%>

<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <title>Welcome SpringBoot</title>
  <script src="/js/jquery-3.1.1.min.js"></script>
  <script src="/js/index.js"></script>
</head>
<body>

<form name="f" action="/login" method="post">
  <input id="name" name="username" type="text"/><br>
  <input id="password" name="password" type="password"><br>
  <input type="submit" value="login">
  <input name="_csrf" type="hidden" value="${_csrf}"/>
</form>

<p id="users">

</p>

<script>
  $(function () {
    $('[name=f]').focus()
  })
</script>
</body>

</html>

基于内存

SecurityConfig这个配置已经是基于了内存中的用户进行认证的，

auth.inMemoryAuthentication()//基于内存进行认证
.withUser("rhwayfun").password("1209")//用户名密码
.roles("USERS")//USER角色
        .and()
        .withUser("admin").password("123456").roles("ADMIN");//ADMIN角色

访问首页会跳转到登录页面这成功，使用配置的用户登录会跳转到首页。

基于数据库

基于数据库会复杂一些，不过原理是一致的只不过数据源从内存转到了数据库。从基于内存的例子我们大概知道spring security认证的过程：从内存查找username为输入值得用户，如果存在着验证其角色时候匹配，比如普通用户不能访问admin页面，这点可以在controller层使用@PreAuthorize("hasRole('ROLE_ADMIN')")实现，表示只有admin角色的用户才能访问该页面，spring security中角色的定义都是以ROLE_开头，后面跟上具体的角色名称。

如果要基于数据库，可以直接指定数据源即可：

auth.jdbcAuthentication().dataSource(securityDataSource);

只不过数据库标是spring默认的，包括三张表：users（用户信息表）、authorities（用户角色信息表）

以下是查询用户信息以及创建用户角色的SQL（部分，详细可到JdbcUserDetailsManager类查看）：

public static final String DEF_CREATE_USER_SQL = "insert into users (username, password, enabled) values (?,?,?)";

public static final String DEF_INSERT_AUTHORITY_SQL = "insert into authorities (username, authority) values (?,?)";

public static final String DEF_USER_EXISTS_SQL = "select username from users where username = ?";

那么，如果要自定义数据库表这需要配置如下，并且实现UserDetailsService接口：

auth.userDetailsService(userDetailsService());

@Bean
  public UserDetailsService userDetailsService() {
    return new CustomUserDetailsService();
  }

CustomUserDetailsService实现如下：

@Service
public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {

  /** Logger */
  private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(CustomUserDetailsService.class);

  @Resource
  private UserRepository userRepository;

  @Override
  public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
    if (StringUtils.isBlank(username)) {
      throw new IllegalArgumentException("username can't be null!");
    }
    User user;
    try {
      user = userRepository.findByUserName(username);
    } catch (Exception e) {
      log.error("读取用户信息异常，", e);
      return null;
    }
    if (user == null) {
      return null;
    }
    List<UserAuthority> roles = userRepository.findRoles(user.getUserId());
    List<SimpleGrantedAuthority> authorities = new ArrayList<>();
    for (UserAuthority role : roles) {
      SimpleGrantedAuthority authority = new SimpleGrantedAuthority(String.valueOf(role.getAuthId()));
      authorities.add(authority);
    }
    return new org.springframework.security.core.userdetails.User(username, "1234", authorities);
  }

}

我们需要实现loadUserByUsername方法，这里面其实级做了两件事：查询用户信息并返回该用户的角色信息。

数据库设计如下：

数据库设计

g_users:用户基本信息表
g_authority:角色信息表
r_auth_user:用户角色信息表，这里没有使用外键约束。

使用mybatis generator生成mapper后，创建数据源SecurityDataSource。

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "security.datasource")
@MapperScan(basePackages = DataSourceConstants.MAPPER_SECURITY_PACKAGE, sqlSessionFactoryRef = "securitySqlSessionFactory")
public class SecurityDataSourceConfig {

  private String url;

  private String username;

  private String password;

  private String driverClassName;

  @Bean(name = "securityDataSource")
  public DataSource securityDataSource() {
    DruidDataSource dataSource = new DruidDataSource();
    dataSource.setDriverClassName(driverClassName);
    dataSource.setUrl(url);
    dataSource.setUsername(username);
    dataSource.setPassword(password);
    return dataSource;
  }

  @Bean(name = "securityTransactionManager")
  public DataSourceTransactionManager securityTransactionManager() {
    return new DataSourceTransactionManager(securityDataSource());
  }

  @Bean(name = "securitySqlSessionFactory")
  public SqlSessionFactory securitySqlSessionFactory(@Qualifier("securityDataSource") DataSource securityDataSource)
      throws Exception {
    final SqlSessionFactoryBean sessionFactory = new SqlSessionFactoryBean();
    sessionFactory.setDataSource(securityDataSource);
    sessionFactory.setMapperLocations(new PathMatchingResourcePatternResolver()
        .getResources(DataSourceConstants.MAPPER_SECURITY_LOCATION));
    return sessionFactory.getObject();
  }

  public String getUrl() {
    return url;
  }

  public void setUrl(String url) {
    this.url = url;
  }

  public String getUsername() {
    return username;
  }

  public void setUsername(String username) {
    this.username = username;
  }

  public String getPassword() {
    return password;
  }

  public void setPassword(String password) {
    this.password = password;
  }

  public String getDriverClassName() {
    return driverClassName;
  }

  public void setDriverClassName(String driverClassName) {
    this.driverClassName = driverClassName;
  }
}

那么DAO UserRepository就很好实现了：

public interface UserRepository{

  User findByUserName(String username);

  List<UserAuthority> findRoles(int userId);

}

在数据库插入相关数据，重启项目。仍然访问首页跳转到登录页后输入数据库插入的用户信息，如果成功跳转到首页这说明认证成功。

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