SpringBoot整合SpringSecurity认证与授权

更新时间：2023年11月10日 10:41:16 作者：全栈小白.

在项目开发中,权限认证是很重要的,尤其是一些管理类的系统,对于权限要求更为严格,本文主要介绍了SpringBoot整合SpringSecurity认证与授权,感兴趣的可以了解一下

唠嗑部分

在项目开发中，权限认证是很重要的，尤其是一些管理类的系统，对于权限要求更为严格，那么在Java开发中，常用的权限框架有哪些呢？

推荐的有两种，Shiro 与 SpringSecurity，当然也可以结合切面自己实现

Shiro是Apache开源的一款权限框架，比较轻量级，简单容易学，但是不能在其中注入Spring中的容器Bean

SpringSecurity是Spring生态中的一个组件，比较重量级，它也整合了OAuth2协议，对于Spring框架来说，更推荐SpringSecurity

今天我们就来分享一下如何整合SpringSecurity进行认证与授权，顺便实现一下token的无感知续期

SpringSecurity进行认证与授权是SpringSecurity框架进行处理，我们就不必多说，按照步骤进行编码就OK了

token的无感知续期我们来说一下思路：

1、用户在登录成功后，由服务器下发token，有效期30分钟。

2、客户端拿到token之后，请求其余需要认证的接口时，再请求头携带token访问。

3、服务器编写过滤器，对请求头中的token进行验证，判断用户登录是否有效，于此同时，判断token有效期是否即将过期，如果即将过期，重新颁发token，如果已过期，返回401未认证状态码。

上面说到判断token有效期是否即将过期，说明一下哈

oauth2中是颁发了两个token，一个access_token(访问token),一个refresh_token(刷新token)，刷新token的有效期是访问token的2倍，如果访问token过期，就拿刷新token重新申请访问token

我们只有一个token，逻辑是判断token的有效期，如果有效期小于15分钟，就刷新token，这样的话既可以实现toekn的无感知刷新

实际的token是比较长的一段字符串，标准的jwt token包括头部、载荷、签名，格式如下

eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiIxIiwiaWQiOiIxIiwiYXV0aGVudGljYXRpb25zIjpbImFkbWluIl0sInVzZXJuYW1lIjoiYWRtaW4iLCJpYXQiOjE2ODg2MjI3MjMsImV4cCI6MTY4ODYyNDUyM30.xPRul6ePE1bwSe70rbo0-jPFUxU9O9MPQf9gliZ18X8

接口设计说明：

1、用户认证处理器

接口地址:/auth/login

请求方式：POST

请求头：content-type: application/json;charset=utf-8

接口功能说明：进行用户认证，颁发token，实际的token比较长，我们是生成了一个字符串充当token，实际token存在于redis中

接口参数：

{<!--{cke_protected}{C}%3C!%2D%2D%20%2D%2D%3E-->"password": "","username": ""}

出参说明：

tokenInfo：token信息，包括token的失效时间、token值、用户信息等等

user：用户信息

{
    "code": 200,
    "data": {
        "tokenInfo": {
            "expirationTime": "2023-07-06 12:25:42",
            "token": "3f49e86b93c743f2865a4446a7a85398",
            "user": {
                "authentications": [
                    "ROLE_user"
                ],
                "id": "2",
                "username": "user"
            }
        },
        "user": {
            "roles": [
                "ROLE_user"
            ],
            "userId": "2",
            "userStatus": 1,
            "userType": 0,
            "username": "admin"
        }
    },
    "msg": "登陆成功"
}

2、用户令牌检查处理器

接口地址:/auth/checkToken

请求方式：POST

请求头: X-Access-Token

接口功能说明：token令牌检查

出参说明：

status: 检查结果

token：token信息

{
    "code": 200,
    "data": {
        "status": true,
        "token": {
            "expirationTime": "2023-07-06 12:25:42",
            "token": "3f49e86b93c743f2865a4446a7a85398",
            "user": {
                "authentications": [
                    "ROLE_user"
                ],
                "id": "2",
                "username": "user"
            }
        }
    },
    "msg": "操作成功"
}

3、测试接口

/admin/common/test：只有admin角色才能访问

/common/test：任何角色都可以访问

言归正传

1、相关SQL脚本

create database `springsecurity_case` character set 'utf8mb4';
use `springsecurity_case`;

create table t_user(
    user_id varchar(50) primary key comment '用户id',
    username varchar(50) not null comment '用户名',
    password varchar(100) not null comment '密码',
    role varchar(50) not null comment '角色',
    user_status tinyint(1) default 1 comment '用户状态'
);

insert into t_user values ('1', 'admin', '$2a$10$wmUXgiTZzc3ux3h3UiuxWumeDYbt8uaZmmPw6utx9GyyuGEDSTNJy', 'admin', 1),
                          ('2', 'user', '$2a$10$wmUXgiTZzc3ux3h3UiuxWumeDYbt8uaZmmPw6utx9GyyuGEDSTNJy', 'user', 1);

2、创建项目&导入依赖

<!--  ... 常规化的依赖省略了-->
<!--        redis-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

<!--        springSecurity-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
    <version>0.9.0</version>
</dependency>

3、UserDetailService实现类的编写，认证的主逻辑

/*
 * @Project:springboot-springsecurity-case
 * @Author:cxs
 * @Motto:放下杂念,只为迎接明天更好的自己
 * */
@Service
@Slf4j
public class UserDetailServiceImpl implements UserDetailsService {

    @Autowired
    private UserMapper userMapper;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        if (!StringUtils.hasLength(username)) {
            throw new UsernameNotFoundException("用户名岂能为空!");
        }
        QueryWrapper<User> queryWrapper = new QueryWrapper<>();
        queryWrapper.eq("username", username);
        User user = userMapper.selectOne(queryWrapper);

        if (ObjectUtils.isEmpty(user)) {
            throw new UsernameNotFoundException("用户名不存在");
        }

        if (user.getUserStatus().equals(2)) {
            throw new LockedException("账户已被锁定,认证失败");
        }

        GrantedAuthority grantedAuthority = new SimpleGrantedAuthority("ROLE_" + user.getRole());
        Collection<GrantedAuthority> grantedAuthorities = new ArrayList<>();
        grantedAuthorities.add(grantedAuthority);
        return new AuthUser(user.getUserId(), username, user.getPassword(), grantedAuthorities);
    }
}

4、Token过滤器的编写

/*
 * @Project:springboot-springsecurity-case
 * @Author:cxs
 * @Motto:放下杂念,只为迎接明天更好的自己
 * */
@Component
public class TokenVerificationFilter extends OncePerRequestFilter {

    @Autowired
    private JwtUtil jwtUtil;

    @Autowired
    private CommonConfig commonConfig;

    @Autowired
    private RedisUtil redisUtil;

    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                                    FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
        // 获取url，如果在核心配置文件中配置了白名单，则跳过验证
        String requestURI = request.getRequestURI();
        if (ignore(requestURI)) {
            filterChain.doFilter(request, response);
            return;
        }
        // 获取X-Access-Token
        String header = request.getHeader(CommonContent.TOKEN);
        if (!StringUtils.hasLength(header)) {
            filterChain.doFilter(request, response);
            return;
        }
        Token token = null;
        List<String> strings = null;
        try {
            // 根据X-Access-Token去redis查询真实token
            String tokenStr = redisUtil.getString(redisUtil.getCacheKey(CachePrefixContent.TOKEN_PREFIX, header.trim()));
            if (!StringUtils.hasLength(tokenStr)) {
                response(response, BaseResult.error().setCode(ResponseStateConstant.NO_LOGIN).setMsg("用户认证信息已过期"));
                return;
            }
            if (jwtUtil.validTokenIssued(tokenStr)) {
                response(response, BaseResult.error().setCode(ResponseStateConstant.NO_LOGIN).setMsg("用户认证信息已过期"));
                return;
            }
            // 校验信息是否正确，省略
            token = jwtUtil.parseToken(tokenStr);
            strings = token.getUser().getAuthentications();
            Authentication context = new UsernamePasswordAuthenticationToken(
                    token.getUser().getUsername(),
                    token.getUser().getUsername(),
                    AuthorityUtils.createAuthorityList(strings.toArray(new String[0]))
            );
            SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(context);
            Long expire = redisUtil.getExpire(redisUtil.getCacheKey(CachePrefixContent.TOKEN_PREFIX, header));
            // 有效期小于15分钟，续时
            if (expire <= 900L) {
                redisUtil.set(redisUtil.getCacheKey(CachePrefixContent.TOKEN_PREFIX, header), jwtUtil.generateToken(token.getUser()), commonConfig.getValidityTime(), TimeUnit.MINUTES);
            }
            filterChain.doFilter(request, response);
        } catch (Exception e) {
            if (e instanceof SignatureException) {
                BaseResult error = BaseResult.error();
                error.setMsg(CurrencyErrorEnum.UNAUTHORIZED.getMsg());
                error.setCode(CurrencyErrorEnum.UNAUTHORIZED.getCode());
                response(response, error);
            } else if (e instanceof ExpiredJwtException) {
                response.setStatus(HttpStatus.UNAUTHORIZED.value());
                BaseResult error = BaseResult.error();
                error.setMsg(CurrencyErrorEnum.UNAUTHORIZED_BE_OVERDUE.getMsg());
                error.setCode(CurrencyErrorEnum.UNAUTHORIZED_BE_OVERDUE.getCode());
                response(response, error);
            } else if (e instanceof JwtException) {
                BaseResult error = BaseResult.error();
                error.setMsg(CurrencyErrorEnum.UNAUTHORIZED.getMsg());
                error.setCode(CurrencyErrorEnum.UNAUTHORIZED.getCode());
                response(response, error);
            } else {
                throw e;
            }
        }
    }
    // ...
}

5、Security核心配置文件编写

/*
 * @Project:springboot-springsecurity-case
 * @Author:cxs
 * @Motto:放下杂念,只为迎接明天更好的自己
 * */
@Configuration
@EnableWebSecurity
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    /*
    创建加密编码器
     */
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder() {
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }

    @Autowired
    private TokenVerificationFilter tokenVerificationFilter;

    @Autowired
    private AccessForbiddenHandler forbiddenHandler;

    @Autowired
    private AuthenticationHandler authenticationHandler;

    @Autowired
    private CommonConfig commonConfig;

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        // 请求授权管理
        http.authorizeRequests()
                // 其他的请求都需要授权
                .antMatchers(commonConfig.getIgnoreUrl()).permitAll()
                .antMatchers("/common/**").hasAnyRole("admin", "user")
                .antMatchers("/admin/**").hasRole("admin")
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
                .exceptionHandling()
                .accessDeniedHandler(forbiddenHandler)
                .authenticationEntryPoint(authenticationHandler)
                .and()
                .csrf().disable()
                // 整合token校验过滤器
                .addFilterBefore(tokenVerificationFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class)
                // 禁用springsecurity的本地存储，做无状态登录
                .sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS);
    }

    /**
     * 注入认证管理器
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @Bean
    public AuthenticationManager authenticationManager() throws Exception {
        return super.authenticationManager();
    }
}

6、登录认证逻辑

这一块有两个逻辑

1、首先如果用户带着X-Access-Token进行登录，首先判断是否有效，如果有效的话，直接将之前的token回传给用户

2、如果失效、或者用户未带X-Access-Token，进行登录逻辑

public void login(UserLoginDTO dto, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BaseResult result) {
    // 判断用户是否携带X-Access-Token
    String accessTokenKey = request.getHeader(CommonContent.TOKEN);
    if (StringUtils.hasLength(accessTokenKey)) {
        String tokenStr = redisUtil.getString(redisUtil.getCacheKey(CachePrefixContent.TOKEN_PREFIX, accessTokenKey.trim()));
        Token token = null;
        try {
            token = jwtUtil.parseToken(tokenStr);
        } catch (Exception e) {
            log.info("用户登录:用户已有token校验失败");
        }
        // 进行token验证
        if (!ObjectUtils.isEmpty(token)) {
            String generateToken = jwtUtil.generateToken(token.getUser());
            redisUtil.set(redisUtil.getCacheKey(CachePrefixContent.TOKEN_PREFIX, accessTokenKey), generateToken, commonConfig.getValidityTime(), TimeUnit.MINUTES);
            Token parseToken = jwtUtil.parseToken(generateToken);
            if (!ObjectUtils.isEmpty(parseToken)) parseToken.setToken(accessTokenKey);
            UserLoginVO vo = new UserLoginVO();
            vo.setTokenInfo(parseToken);
            UserVO userVO = new UserVO();
            User userInfo = userMapper.selectById(parseToken.getUser().getId());
            BeanUtils.copyProperties(userInfo, userVO);
            userVO.setRoles(parseToken.getUser().getAuthentications());
            vo.setUser(userVO);
            result.setCode(ResponseStateConstant.OPERA_SUCCESS).setData(vo).setMsg("登陆成功");
            return;
        }
    }
    // 如果失效，或者未带X-Access-Token，进行登录逻辑
    String password = dto.getPassword().trim();
    UsernamePasswordAuthenticationToken token = new UsernamePasswordAuthenticationToken(dto.getUsername().trim(), password);
    Authentication authenticate = null;
    try {
        authenticate = authenticationManager.authenticate(token);
    } catch (AuthenticationException e) {
        e.printStackTrace();
        result.setCode(ResponseStateConstant.OPERA_FAIL).setMsg(e.getMessage());
    }
    if (authenticate != null) {
        UserLoginVO vo = new UserLoginVO();
        SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authenticate);
        Object principal = authenticate.getPrincipal();
        AuthUser user = (AuthUser) principal;
        List<String> auths = CollectionUtils.isEmpty(user.getAuthorities()) ? new ArrayList<>(0) :
        user.getAuthorities().stream().map(a -> a.getAuthority()).collect(Collectors.toList());
        // 用户登陆成功，生成token
        String tokenStr = IdUtil.simpleUUID();
        String generateToken = jwtUtil.generateToken(UserSubject.builder()
                                                     .id(user.getId())
                                                     .username(user.getUsername())
                                                     .authentications(auths).build());
        redisUtil.set(redisUtil.getCacheKey(CachePrefixContent.TOKEN_PREFIX, tokenStr), generateToken, commonConfig.getValidityTime(), TimeUnit.MINUTES);
        Token parseToken = jwtUtil.parseToken(generateToken);
        if (!ObjectUtils.isEmpty(parseToken)) parseToken.setToken(tokenStr);
        vo.setTokenInfo(parseToken);
        UserVO userVO = new UserVO();
        User userInfo = userMapper.selectById(user.getId());
        BeanUtils.copyProperties(userInfo, userVO);
        userVO.setRoles(auths);
        vo.setUser(userVO);
        result.setCode(ResponseStateConstant.OPERA_SUCCESS).setData(vo).setMsg("登陆成功");
    }
}

7、测试

使用user角色登录

使用token分别访问测试接口

使用admin角色登录

使用token分别访问测试接口

token令牌检查接口测试

查看真实token，在redis存储

到此这篇关于SpringBoot整合SpringSecurity认证与授权的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot SpringSecurity认证与授权内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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