SpringSecurity 认证实现流程分析_Java

一、初步理解

springsecurity的原理其实就是一个过滤器链，内部包含了提供各种功能的过滤器。

当前系统中springsecurity过滤器链中有哪些过滤器及它们的顺序。

核心过滤器：

（认证）usernamepasswordauthenticationfilter:负责处理我们在登陆页面填写了用户名密码后的登陆请求
exceptiontranslationfilter：处理过滤器链中抛出的任何accessdeniedexception和 authenticationexception
（授权）filtersecurityinterceptor：负责权限校验的过滤器

二、token（jwt）登录校验流程

三、具体认证授权细节

下图是usernamepasswordauthenticationfilter处理用户名、密码，然后将用户名、密码、权限信息封装到authentication对象中，再放到securitycontextholder中。

authentication接口: 它的实现类，表示当前访问系统的用户，封装了用户相关信息。

authenticationmanager接口：定义了认证authentication的方法

userdetailsservice接口：加载用户特定数据的核心接口。里面定义了一个根据用户名查询用户信息的方法。

userdetails接口：提供核心用户信息。通过userdetailsservice根据用户名获取处理的用户信息要封装成userdetails对象返回。然后将这些信息封装到authentication对象中。

认证

当用户登录时，前端将用户输入的用户名、密码信息传输到后台，后台用一个类对象将其封装起来，通常使用的是usernamepasswordauthenticationtoken这个类。
程序负责验证这个类对象。验证方法是调用service根据username从数据库中取用户信息到实体类的实例中，比较两者的密码，如果密码正确就成功登陆，同时把包含着用户的用户名、密码、所具有的权限等信息（用户id、昵称、是否管理员）的类对象放到securitycontextholder（安全上下文容器，类似session）中去。
用户访问一个资源的时候，首先判断是否是受限资源。如果是的话还要判断当前是否未登录，没有的话就跳到登录页面。
如果用户已经登录，访问一个受限资源的时候，程序要根据url去数据库中取出该资源所对应的所有可以访问的角色，然后拿着当前用户的所有角色一一对比，判断用户是否可以访问（这里就是和权限相关）。

授权

在springsecurity中，会使用默认的filtersecurityinterceptor来进行权限校验。在filtersecurityinterceptor中会从securitycontextholder获取其中的authentication，然后获取其中的权限信息。当前用户是否拥有访问当前资源所需的权限。
所以我们在项目中只需要把当前登录用户的权限信息也存入authentication。然后设置我们的资源所需要的权限即可。

自定义登录认证接口：①调用providermanager的方法进行认证；②如果认证通过生成jwt；③把用户信息存入redis中

自定义权限信息查询：在userdetailsservice这个实现类中去查询数据库

四、自定义权限查询

修改usernamepasswordauthenticationfilter上图最右边的授权部分。

1.自定义登陆接口

@restcontroller
@requestmapping("/user")
public class usercontroller {
    @autowired
    private userservice userservice;
    @postmapping("/login")
    public r login(@requestbody user user) {
        string jwt = userservice.login(user);
        if (stringutils.haslength(jwt)) {
            return r.ok().message("登陆成功").data("token", jwt);
        }
        return r.error().message("登陆失败");
    }
}

2.配置数据库校验登录用户

从之前的分析我们可以知道，我们可以自定义一个userdetailsservice,让springsecurity使用我们的 userdetailsservice。我们自己的userdetailsservice可以从数据库中查询用户名和密码。

创建一个类实现userdetailsservice接口，重写loaduserbyusername方法

@service
public class userdetailsserviceimpl implements userdetailsservice {
     @autowired
     private usermapper usermapper;
     @override
     public userdetails loaduserbyusername(string username) throws usernamenotfoundexception {
         //查询用户信息
         querywrapper<user> querywrapper=new querywrapper<>();
         querywrapper.eq("user_name",username);
         user user = usermapper.selectone(querywrapper);
         //如果没有查询到用户，就抛出异常
         if(objects.isnull(user)){
             throw  new runtimeexception("用户名或密码错误");
         }
         //todo 查询用户对应的权限信息
         细节见springsecurity（二）——授权实现
         //如果有，把数据封装成userdetails对象返回
         return new loginuser(user);
    }
}

五、jwt认证过滤器（自定义过滤器）

（1）在接口中我们通过authenticationmanager的authenticate方法来进行用户认证,所以需要在 securityconfig中配置把authenticationmanager注入容器。

@enablewebsecurity
@configuration
@enableglobalmethodsecurity(prepostenabled = true)
public class securityconfig{
    /**
     * 登录时需要调用authenticationmanager.authenticate执行一次校验
     */
    @bean
    public authenticationmanager authenticationmanager(authenticationconfiguration config) throws exception {
        return config.getauthenticationmanager();
    }
}

（2）登录的业务逻辑层实现类

第一次登录，生成jwt存入redis

@service
public class userserviceimpl extends serviceimpl<usermapper, user> implements userservice {
    @autowired
    private authenticationmanager authenticationmanager;
    @autowired
    private stringredistemplate stringredistemplate;
    @override
    public string login(user user) {
        //1.封装authentication对象 ,密码校验，自动完成
        usernamepasswordauthenticationtoken authentication =
                new usernamepasswordauthenticationtoken(user.getusername(), user.getpassword());
        //2.进行校验
        authentication authenticate = authenticationmanager.authenticate(authentication);
        //3.如果authenticate为空
        if (objects.isnull(authenticate)) {
            throw new runtimeexception("登录失败"); //todo 登录失败
        }
        //4.得到用户信息
        loginuser loginuser = (loginuser) authenticate.getprincipal();
        //生成jwt，使用fastjson的方法，把对象转成字符串
        string loginuserstring = json.tojsonstring(loginuser);
        //调用jwt工具类，生成jwt令牌
        string jwt = jwtutils.createjwt(loginuserstring, null);
        //5.把生成的jwt存到redis
        string tokenkey = "token_" + jwt;
        stringredistemplate.opsforvalue().set(tokenkey, jwt, jwtutils.jwt_ttl / 1000);
        map<string, object> map = new hashmap<>();
        map.put("token", jwt);
        map.put("username", loginuser.getusername());
        return jwt;
    }
}

（3）jwt认证校验过滤器

我们需要自定义一个过滤器，这个过滤器会去获取请求头中的token，对token进行解析取出其中的 userid。使用userid去redis中获取对应的loginuser对象。

然后封装authentication对象存入securitycontextholder

/**
 * token验证过滤器   //每一个servlet请求，只会执行一次
 */
@component
public class jwtauthenticationtokenfilter extends onceperrequestfilter {
    @autowired
    private loginfailurehandler loginfailurehandler;
    @autowired
    private stringredistemplate stringredistemplate;
    @override
    protected void dofilterinternal(httpservletrequest request, httpservletresponse response,
                                    filterchain filterchain)
            throws servletexception, ioexception {
        try {
            //1.获取当前请求的url地址
            string url = request.getrequesturi();
            //如果当前请求不是登录请求，则需要进行token验证
            if (!url.equals("/user/login")) {
                //2.验证token
                this.validatetoken(request);
            }
        } catch (authenticationexception e) {
            system.out.println(e);
            loginfailurehandler.onauthenticationfailure(request, response, e);
        }
        //3.登录请求不需要验证token
        dofilter(request, response, filterchain);
    }
    /**
     * 验证token
     */
    private void validatetoken(httpservletrequest request) throws authenticationexception {
        //1.获取token
        string token = request.getheader("authorization");
        //如果请求头部没有获取到token，则从请求的参数中进行获取
        if (objectutils.isempty(token)) {
            token = request.getparameter("authorization");
        }
        if (objectutils.isempty(token)) {
            throw new customerauthenticationexception("token不存在");
        }
        //2.redis进行校验
        string redisstr = stringredistemplate.opsforvalue().get("token_" + token);
        if(objectutils.isempty(redisstr)) {
            throw new customerauthenticationexception("token已过期");
        }
        //3.解析token
        claims claims = null;
        try {
            claims = jwtutils.parsejwt(token);
        } catch (exception e) {
            throw new customerauthenticationexception("token解析失败");
        }
        //4.获取到用户信息
        string loginuserstring = claims.getsubject();
        //把字符串转成loginuser对象
        loginuser loginuser = json.parseobject(loginuserstring, loginuser.class);
        //创建身份验证对象
        usernamepasswordauthenticationtoken authenticationtoken =
                new usernamepasswordauthenticationtoken(loginuser, null, loginuser.getauthorities());
        //5.设置到spring security上下文
        securitycontextholder.getcontext().setauthentication(authenticationtoken);
    }
}

（4）把jwt过滤器注册到springsecurity过滤器链中

放在usernamepasswordauthenticationfilter前面

@enablewebsecurity
@configuration
@enableglobalmethodsecurity(prepostenabled = true)
public class securityconfig{
    //自定义jwt校验过滤器
    @autowired
    private jwtauthenticationtokenfilter jwtauthenticationtokenfilter;
    @bean
    public securityfilterchain filterchain(httpsecurity http) throws exception {
        //配置关闭csrf机制
        http.csrf(csrf -> csrf.disable());
        //登陆失败处理器
        http.formlogin(configurer -> {
            configurer.failurehandler(loginfailurehandler);
        });
        http.sessionmanagement(configurer ->
                // stateless（无状态）： 表示应用程序是无状态的，不会创建会话。
                configurer.sessioncreationpolicy(sessioncreationpolicy.stateless)
        );
        //请求拦截方式
        http.authorizehttprequests(auth -> auth
                .requestmatchers("/user/login").permitall()
                .anyrequest().authenticated()
        );
        //！！！！！注册jwt过滤器！！！！！！！
        http.addfilterbefore(jwtauthenticationtokenfilter,      
                             usernamepasswordauthenticationfilter.class);
        //异常处理器
        http.exceptionhandling(configurer -> {
            configurer.accessdeniedhandler(customeraccessdeniedhandler);
            configurer.authenticationentrypoint(anonymousauthenticationhandler);
        });
        return http.build();   //允许跨域
    }
    /**
     * 登录时需要调用authenticationmanager.authenticate执行一次校验
     */
    @bean
    public authenticationmanager authenticationmanager(authenticationconfiguration config) throws exception {
        return config.getauthenticationmanager();
    }
}

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