1、SpringSecurity 本質(zhì)是一個過濾器鏈

SpringSecurity 采用的是責任鏈的設計模式，它有一條很長的過濾器鏈。現(xiàn)在對這條過濾器鏈的各個進行說明:

1. WebAsyncManagerIntegrationFilter：將 Security 上下文與 Spring Web 中用于處理異步請求映射的 WebAsyncManager 進行集成。
2. SecurityContextPersistenceFilter：在每次請求處理之前將該請求相關的安全上下文信息加載到 SecurityContextHolder 中，然后在該次請求處理完成之后，將 SecurityContextHolder 中關于這次請求的信息存儲到一個“倉儲”中，然后將 SecurityContextHolder 中的信息清除，例如在Session中維護一個用戶的安全信息就是這個過濾器處理的。
3. HeaderWriterFilter：用于將頭信息加入響應中。
4. CsrfFilter：用于處理跨站請求偽造
5. LogoutFilter：用于處理退出登錄。
6. UsernamePasswordAuthenticationFilter：用于處理基于表單的登錄請求，從表單中獲取用戶名和密碼。默認情況下處理來自 /login 的請求。從表單中獲取用戶名和密碼時，默認使用的表單 name 值為 username 和 password，這兩個值可以通過設置這個過濾器的usernameParameter 和 passwordParameter 兩個參數(shù)的值進行修改。
7. DefaultLoginPageGeneratingFilter：如果沒有配置登錄頁面，那系統(tǒng)初始化時就會配置這個過濾器，并且用于在需要進行登錄時生成一個登錄表單頁面。
8. BasicAuthenticationFilter：檢測和處理 http basic 認證。
9. RequestCacheAwareFilter：用來處理請求的緩存。
10. SecurityContextHolderAwareRequestFilter：主要是包裝請求對象request。
11. AnonymousAuthenticationFilter：檢測 SecurityContextHolder 中是否存在 Authentication 對象，如果不存在為其提供一個匿名 Authentication。
12. SessionManagementFilter：管理 session 的過濾器
13. ExceptionTranslationFilter：處理 AccessDeniedException 和 AuthenticationException 異常。
14. FilterSecurityInterceptor：可以看做過濾器鏈的出口。
15. RememberMeAuthenticationFilter：當用戶沒有登錄而直接訪問資源時, 從 cookie 里找出用戶的信息, 如果 Spring Security 能夠識別出用戶提供的remember me cookie, 用戶將不必填寫用戶名和密碼, 而是直接登錄進入系統(tǒng)，該過濾器默認不開啟。

2、SpringSecurity 流程圖

先來看下面一個 Spring Security 執(zhí)行流程圖，只要把 SpringSecurity 的執(zhí)行過程弄明白了，這個框架就會變得很簡單:

流程說明

1. 客戶端發(fā)起一個請求，進入 Security 過濾器鏈。
2. 當?shù)?LogoutFilter 的時候判斷是否是登出路徑，如果是登出路徑則到 logoutHandler ，如果登出成功則到 logoutSuccessHandler 登出成功處理，如果登出失敗則由 ExceptionTranslationFilter ；如果不是登出路徑則直接進入下一個過濾器。
3. 當?shù)?UsernamePasswordAuthenticationFilter 的時候判斷是否為登錄路徑，如果是，則進入該過濾器進行登錄操作，如果登錄失敗則到 AuthenticationFailureHandler 登錄失敗處理器處理，如果登錄成功則到 AuthenticationSuccessHandler 登錄成功處理器處理，如果不是登錄請求則不進入該過濾器。
4. 當?shù)?FilterSecurityInterceptor 的時候會拿到 uri ，根據(jù) uri 去找對應的鑒權(quán)管理器，鑒權(quán)管理器做鑒權(quán)工作，鑒權(quán)成功則到 Controller 層否則到 AccessDeniedHandler 鑒權(quán)失敗處理器處理。

3、Security 配置

在 WebSecurityConfigurerAdapter 這個類里面可以完成上述流程圖的所有配置

配置類偽代碼

@Configuration	
@EnableWebSecurity	
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {	
    @Override	
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {	
        auth.userDetailsService(userDetailService).passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder());	
    }	
    @Override	
    public void configure(WebSecurity web) throws Exception {	
        web.ignoring().antMatchers("/resources/**/*.html", "/resources/**/*.js");	
    }	
    @Override	
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {	
       http	
       .formLogin()	
       .loginPage("/login_page")	
       .passwordParameter("username")	
       .passwordParameter("password")	
       .loginProcessingUrl("/sign_in")	
       .permitAll()	
       .and().authorizeRequests().antMatchers("/test").hasRole("test")	
       .anyRequest().authenticated().accessDecisionManager(accessDecisionManager())	
       .and().logout().logoutSuccessHandler(new MyLogoutSuccessHandler())	
       .and().csrf().disable();	
       http.addFilterAt(getAuthenticationFilter(),UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);	
       http.exceptionHandling().accessDeniedHandler(new MyAccessDeniedHandler());	
       http.addFilterAfter(new MyFittler(), LogoutFilter.class);	
    }	
}

配置簡介

• configure(AuthenticationManagerBuilder auth)

AuthenticationManager 的建造器，配置 AuthenticationManagerBuilder 會讓Security 自動構(gòu)建一個 AuthenticationManager（該類的功能參考流程圖）；如果想要使用該功能你需要配置一個 UserDetailService 和 PasswordEncoder。UserDetailsService 用于在認證器中根據(jù)用戶傳過來的用戶名查找一個用戶， PasswordEncoder 用于密碼的加密與比對，我們存儲用戶密碼的時候用PasswordEncoder.encode() 加密存儲，在認證器里會調(diào)用 PasswordEncoder.matches() 方法進行密碼比對。如果重寫了該方法，Security 會啟用 DaoAuthenticationProvider 這個認證器，該認證就是先調(diào)用 UserDetailsService.loadUserByUsername 然后使用 PasswordEncoder.matches() 進行密碼比對，如果認證成功成功則返回一個 Authentication 對象。

• configure(WebSecurity web)

這個配置方法用于配置靜態(tài)資源的處理方式，可使用 Ant 匹配規(guī)則。

• configure(HttpSecurity http)

這個配置方法是最關鍵的方法，也是最復雜的方法。我們慢慢掰開來說：

http	
.formLogin()	
.loginPage("/login_page")	
.passwordParameter("username")	
.passwordParameter("password")	
.loginProcessingUrl("/sign_in")	
.permitAll()

這是配置登錄相關的操作從方法名可知，配置了登錄頁請求路徑，密碼屬性名，用戶名屬性名，和登錄請求路徑，permitAll()代表任意用戶可訪問。

http	
.authorizeRequests()	
.antMatchers("/test").hasRole("test")	
.anyRequest().authenticated()	
.accessDecisionManager(accessDecisionManager());

以上配置是權(quán)限相關的配置，配置了一個 /test url 該有什么權(quán)限才能訪問， anyRequest() 表示所有請求，authenticated() 表示已登錄用戶才能訪問， accessDecisionManager() 表示綁定在 url 上的鑒權(quán)管理器

為了對比，現(xiàn)在貼出另一個權(quán)限配置清單:

http.authorizeRequests()	
.antMatchers("/tets_a/**","/test_b/**").hasRole("test")	
.antMatchers("/a/**","/b/**").authenticated()	
.accessDecisionManager(accessDecisionManager())

我們可以看到權(quán)限配置的自由度很高，鑒權(quán)管理器可以綁定到任意 url 上；而且可以硬編碼各種 url 權(quán)限:

http	
.logout()	
.logoutUrl("/logout")	
.logoutSuccessHandler(new MyLogoutSuccessHandler())

登出相關配置，這里配置了登出 url 和登出成功處理器:

http	
.exceptionHandling()	
.accessDeniedHandler(new MyAccessDeniedHandler());

上面代碼是配置鑒權(quán)失敗的處理器。

http.addFilterAfter(new MyFittler(), LogoutFilter.class);	
http.addFilterAt(getAuthenticationFilter(),UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);

上面代碼展示如何在過濾器鏈中插入自己的過濾器，addFilterBefore 加在對應的過濾器之前，addFilterAfter 加在對應的過濾器之后，addFilterAt 加在過濾器同一位置，事實上框架原有的 Filter 在啟動 HttpSecurity 配置的過程中，都由框架完成了其一定程度上固定的配置，是不允許更改替換的。根據(jù)測試結(jié)果來看，調(diào)用 addFilterAt 方法插入的 Filter ，會在這個位置上的原有 Filter 之前執(zhí)行。

注：關于 HttpSecurity 使用的是鏈式編程，其中 http.xxxx.and.yyyyy 這種寫法和 http.xxxx;http.yyyy 寫法意義一樣。

• 自定義 AuthenticationManager 和 AccessDecisionManager

重寫 authenticationManagerBean() 方法，并構(gòu)造一個 authenticationManager：

@Override	
public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {	
    ProviderManager authenticationManager = new ProviderManager(Arrays.asLis(getMyAuthenticationProvider(),daoAuthenticationProvider()));	
    return authenticationManager;	
}

我這里給 authenticationManager 配置了兩個認證器，執(zhí)行過程參考流程圖。

定義構(gòu)造AccessDecisionManager的方法并在配置類中調(diào)用，配置參考 configure(HttpSecurity http) 說明：

public AccessDecisionManager accessDecisionManager(){	
    List<AccessDecisionVoter<? extends Object>> decisionVoters	
            = Arrays.asList(	
            new MyExpressionVoter(),	
            new WebExpressionVoter(),	
            new RoleVoter(),	
            new AuthenticatedVoter());	
    return new UnanimousBased(decisionVoters);	
}

投票管理器會收集投票器投票結(jié)果做統(tǒng)計，最終結(jié)果大于等于0代表通過；每個投票器會返回三個結(jié)果：-1（反對），0（通過），1（贊成）。

4、Security 權(quán)限系統(tǒng)

• UserDetails

Security 中的用戶接口，我們自定義用戶類要實現(xiàn)該接口。

• GrantedAuthority

Security 中的用戶權(quán)限接口，自定義權(quán)限需要實現(xiàn)該接口:

public class MyGrantedAuthority implements GrantedAuthority {	
    private String authority;	
}

authority 表示權(quán)限字段，需要注意的是在 config 中配置的權(quán)限會被加上 ROLE_ 前綴，比如我們的配置 authorizeRequests().antMatchers("/test").hasRole("test")，配置了一個 test 權(quán)限但我們存儲的權(quán)限字段（authority）應該是 ROLE_test 。

• UserDetailsService

Security 中的用戶 Service，自定義用戶服務類需要實現(xiàn)該接口:

@Service	
public class MyUserDetailService implements UserDetailsService {	
    @Override	
    public UserDetails loadUserByUsername(String s) throws UsernameNotFoundException {	
      return.....	
    }	
}

loadUserByUsername的作用在上文中已經(jīng)說明，就是根據(jù)用戶名查詢用戶對象。

• SecurityContextHolder

用戶在完成登錄后 Security 會將用戶信息存儲到這個類中，之后其他流程需要得到用戶信息時都是從這個類中獲得，用戶信息被封裝成 SecurityContext ，而實際存儲的類是 SecurityContextHolderStrategy ，默認的SecurityContextHolderStrategy 實現(xiàn)類是 ThreadLocalSecurityContextHolderStrategy 它使用了ThreadLocal來存儲了用戶信息。

手動填充 SecurityContextHolder 示例：

UsernamePasswordAuthenticationToken token = new UsernamePasswordAuthenticationToken("test","test",list);	
SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(token);

對于使用 token 鑒權(quán)的系統(tǒng)，我們就可以驗證token后手動填充SecurityContextHolder，填充時機只要在執(zhí)行投票器之前即可，或者干脆可以在投票器中填充，然后在登出操作中清空SecurityContextHolder。

5、Security 擴展

Security 可擴展的有

1. 鑒權(quán)失敗處理器
2. 驗證器
3. 登錄成功處理器
4. 投票器
5. 自定義token處理過濾器
6. 登出成功處理器
7. 登錄失敗處理器
8. 自定義 UsernamePasswordAuthenticationFilter

• 鑒權(quán)失敗處理器

Security 鑒權(quán)失敗默認跳轉(zhuǎn)登錄頁面，我們可以實現(xiàn) AccessDeniedHandler 接口，重寫 handle() 方法來自定義處理邏輯；然后參考配置類說明將處理器加入到配置當中。

• 驗證器

實現(xiàn) AuthenticationProvider 接口來實現(xiàn)自己驗證邏輯。需要注意的是在這個類里面就算你拋出異常，也不會中斷驗證流程，而是算你驗證失敗，我們由流程圖知道，只要有一個驗證器驗證成功，就算驗證成功，所以你需要留意這一點。

• 登錄成功處理器

在 Security 中驗證成功默認跳轉(zhuǎn)到上一次請求頁面或者路徑為 "/" 的頁面，我們同樣可以自定義：繼承 SimpleUrlAuthenticationSuccessHandler 這個類或者實現(xiàn) AuthenticationSuccessHandler 接口。我這里建議采用繼承的方式,SimpleUrlAuthenticationSuccessHandler 是默認的處理器，采用繼承可以契合里氏替換原則，提高代碼的復用性和避免不必要的錯誤。

• 投票器

投票器可繼承 WebExpressionVoter 或者實現(xiàn) AccessDecisionVoter接口；WebExpressionVoter 是 Security 默認的投票器；我這里同樣建議采用繼承的方式；添加到配置的方式參考 上文；

注意：投票器 vote 方法返回一個int值；-1代表反對，0代表棄權(quán)，1代表贊成；投票管理器收集投票結(jié)果，如果最終結(jié)果大于等于0則放行該請求。

• 自定義token處理過濾器

自定義 token 處理器繼承自 OncePerRequestFilter 或者 GenericFilterBean 或者 Filter 都可以，在這個處理器里面需要完成的邏輯是：獲取請求里的 token，驗證 token 是否合法然后填充 SecurityContextHolder ，雖然說過濾器只要添加在投票器之前就可以，但我這里還是建議添加在 http.addFilterAfter(new MyFittler(), LogoutFilter.class);

• 登出成功處理器

實現(xiàn)LogoutSuccessHandler接口，添加到配置的方式參考上文。

• 登錄失敗處理器

登錄失敗默認跳轉(zhuǎn)到登錄頁，我們同樣可以自定義。繼承 SimpleUrlAuthenticationFailureHandler 或者實現(xiàn) AuthenticationFailureHandler，建議采用繼承。

• 自定義UsernamePasswordAuthenticationFilter

我們自定義UsernamePasswordAuthenticationFilter可以極大提高我們 Security的靈活性（比如添加驗證驗證碼是否正確的功能）。

我們直接繼承 UsernamePasswordAuthenticationFilter ，然后在配置類中初始化這個過濾器，給這個過濾器添加登錄失敗處理器，登錄成功處理器，登錄管理器，登錄請求 url 。

這里配置略微復雜，貼一下代碼清單

初始化過濾器：

MyUsernamePasswordAuthenticationFilte getAuthenticationFilter(){	
    MyUsernamePasswordAuthenticationFilter myUsernamePasswordAuthenticationFilter = new MyUsernamePasswordAuthenticationFilter(redisService);	
    myUsernamePasswordAuthenticationFilter.setAuthenticationFailureHandler(new MyUrlAuthenticationFailureHandler());	
    myUsernamePasswordAuthenticationFilter.setAuthenticationSuccessHandler(new MyAuthenticationSuccessHandler());	
    myUsernamePasswordAuthenticationFilter.setFilterProcessesUrl("/sign_in");	
    myUsernamePasswordAuthenticationFilter.setAuthenticationManager(getAuthenticationManager());	
    return myUsernamePasswordAuthenticationFilter;	
}

添加到配置：

http.addFilterAt(getAuthenticationFilter(),UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);

 6、總結(jié)

對于 Security 的擴展配置關鍵在于 configure(HttpSecurityhttp) 方法；擴展認證方式可以自定義 authenticationManager 并加入自己驗證器，在驗證器中拋出異常不會終止驗證流程；擴展鑒權(quán)方式可以自定義 accessDecisionManager 然后添加自己的投票器并綁定到對應的 url（url 匹配方式為 ant）上，投票器 vote(Authenticationauthentication,FilterInvocationfi,Collection<ConfigAttribute>attributes) 方法返回值為三種：-1 0 1，分別表示反對棄權(quán)贊成。

對于 token 認證的校驗方式，可以暴露一個獲取的接口，或者重寫 UsernamePasswordAuthenticationFilter 過濾器和擴展登錄成功處理器來獲取 token，然后在 LogoutFilter 之后添加一個自定義過濾器，用于校驗和填充 SecurityContextHolder。

另外，Security 的處理器大部分都是重定向的，我們的項目如果是前后端分離的話，我們希望無論什么情況都返回 json ,那么就需要重寫各個處理器了。

到此這篇關于Spring Security基本原理詳解的文章就介紹到這了,更多相關Spring Security原理內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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