大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
一、spring security 简介
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。
二、入门项目
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>三、参数详解
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() |
在HttpServletRequests之间的SecurityContextHolder上设置SecurityContext的管理。 当使用WebSecurityConfigurerAdapter时，这将自动应用 |
servletApi() |
将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。
四、原理讲解
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：
- 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。
- 验证时发生 AuthenticationException。unsuccessfulAuthentication(HttpServletRequest, HttpServletResponse, AuthenticationException) 方法将被调用。
- 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。
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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！
发布者：全栈程序员-用户IM，转载请注明出处：https://javaforall.cn/149309.html原文链接：https://javaforall.cn
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