Spring Security入门案例

一、简介

Spring Security是一个高度自定义的安全框架。利用Spring IoC/DI和AOP功能，为系统提供了声明式安全访问控制功能，减少了为系统安全而编写大量重复代码的工作。主要包含如下几个重要的内容：

• 认证（Authentication），系统认为用户是否能登录。
• 授权（Authorization），系统判断用户是否有权限去做某些事情。

二、入门案例

首先引入必要的依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

然后创建一个controller：

@Slf4j
@RestController
public class SecurityController {

    @GetMapping({"/", "/index"})
    public String getLogin() {
        log.info("进入index");
        return "index";
    }

}

此时，我们的入门案例就完成了。启动项目，Spring Security默认就开启了，此时访问localhost:8080/index就会被Spring Security拦截，跳转到内置的登录页面要求登录。

默认情况下，登录的用户名为user，密码在启动项目的时候，控制台有打印出来：

Using generated security password: 0bfad04b-7a47-40fb-ae15-2a4a7c57099b

使用如上的账密登录后，再次访问localhost:8080/index就可以正常返回预期的内容index了。

如果我们不希望使用默认的用户密码，可以在配置文件中指定一个，如此Spring Security就会使用我们指定的，而不会使用默认的了。

spring.security.user.name=zhangxun
spring.security.user.password=123123

三、自定义认证逻辑

当我们开启自定义认证逻辑后，上面的默认用户和配置文件中的用户就不生效了，可以先行删除。

我们新建一个MySecurityConfig类，并继承WebSecurityConfigurerAdapter类，用于自定义认证逻辑。

@EnableWebSecurity
public class MySecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        // 指定使用BCryptPasswordEncoder对前端传过来的明文密码进行encode
        PasswordEncoder encoder = new BCryptPasswordEncoder();
        // 用户的真实密码需要encode，security是比较两个密文是否一致
        auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
                .withUser("root").password(encoder.encode("root123")).roles();
    }

}

需要注意的是，密码必须使用如上的PasswordEncoder进行编码，否则会抛出如下错误：

java.lang.IllegalArgumentException: There is no PasswordEncoder mapped for the id "null"

此时，我们重启应用，访问localhost:8080/index进入内置的登录页面，输入root/root123之后就能正常返回index内容了。

四、自定义授权逻辑

一般权限管理都是基于RBAC模型的，即登录的用户肯定拥有某些角色，这些角色允许访问某些资源。我们先来改造下认证的逻辑：

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    PasswordEncoder encoder = new BCryptPasswordEncoder();
    auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
        .withUser("root").password(encoder.encode("root123")).roles("admin","manager")
        .and()
        .withUser("manager").password(encoder.encode("mm000")).roles("manager");
}

使得root用户拥有admin和manager两个角色，zhang用户拥有manager一个角色。

然后我们在该配置类中再增加自定义授权的逻辑：

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    http.authorizeRequests()
        // 任何角色允许访问
        .antMatchers("/", "/index").permitAll()
        // 仅admin角色可以访问
        .antMatchers("/admin/**").hasRole("admin")
        // admin和manager两个角色可以访问
        .antMatchers("/manager/**").hasAnyRole("admin", "manager");

    // 没有权限则进入内置的登录页面
    http.formLogin();
}

然后为了测试，我们还需要增加几个资源：

@Slf4j
@RestController
public class SecurityController {

    @GetMapping({"/", "/index"})
    public String getLogin() {
        log.info("进入index");
        return "index";
    }

    @GetMapping("admin/getHello")
    public String getAdminHello(){
        return "hello admin!";
    }

    @GetMapping("manager/getHello")
    public String getManagerHello(){
        return "hello manager!";
    }

    @GetMapping("guest/getHello")
    public String getGuestHello(){
        return "hello guest!";
    }

}

此时，重启项目，我们发现：

• 访问/,/index,/guest/**的资源直接就能返回，不需要认证和授权。
• 访问/admin/**资源的时候，由于没有登录，会跳转到内置的登录页面；如果已经登录，只有root用户登录后才可以访问；
• 访问/manager/**资源的时候，由于没有登录，会跳转到内置的登录页面；如果已经登录，那么root和zhang用户都能访问；

我们还可以定制自己的登录页面，用于替换Spring Security内置的登录页面，这块需要定制html页面，本文不再详述，比较简单，可以参考formLogin的源码注释，里面讲的比较清楚。

五、注销登录

因为我们使用的是Spring Security内置的登录页面，各个资源返回的也是json字符串，并非页面，所以如何实现注销登录是个问题。但可以通过阅读HttpSecurity:logout中的源码注释，我们基本就能学会怎么操作了。

• 注销登录默认就开启了，默认是访问/logout，和/login一样都是Spring Security自己实现的，我们调用即可；
• 注销登录会清除服务器端的session，清除remember me等设置；这个后面再详细解说；
• 注销登录后默认会跳转到/login页面；

还是如上的案例，我们在登录后，直接调用http://localhost:8080/logout就可以实现上述的注销登录功能了。

但是在有些时候，我们会自定义登出的URL以及成功登出后应该跳转到哪个URL，Spring Security也支持我们进行自定义。

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                // 任何角色允许访问
                .antMatchers("/", "/index").permitAll()
                // 仅admin角色可以访问
                .antMatchers("/admin/**").hasRole("admin")
                // admin和manager两个角色可以访问
                .antMatchers("/manager/**").hasAnyRole("admin", "manager");

        // 没有权限进入内置的登录页面
        http.formLogin();
        // 自定义登出逻辑
        http.logout().logoutUrl("/myLogOut").logoutSuccessUrl("/index");
    }

当Post方式请求/myLogOut的时候就会触发Spring Security的登出逻辑，并且登出后会跳转到/index界面。

注意：在本案例中，是使用浏览器进行测试的，而且没有html的页面，所以使用浏览器发起post请求比较困难，那么使用get请求发起可以吗？默认是不行的，因为Spring Security默认开启了CSRF校验，所有改变状态的请求都必须以POST方式提交，为了能验证我们这个例子，我们需要把CSRF校验关掉，即在如上logout代码后面加上如下的配置：

// 暂时关闭CSRF校验，允许get请求登出
http.csrf().disable();

此时再重启应用，就可以验证localhost:8080/myLogOut的登出逻辑了。

六、记住我功能

当我们没有开启记住我功能的时候，登录root用户后，如果关掉浏览器，重新打开网址，会发现登录已经退出了，这是因为登录信息只在当前会话有效。

如果我们想要在某个时间段以内，一直使root用户处于登录状态，那么就需要在浏览器端设置一个cookie，在有效期内，这个cookie所属的用户就一直是登录的状态。同样的，只要在上面注销登录的代码后面加上：

// 开启remember me功能，有效期默认14天
http.rememberMe();

此时内置的登录页面会出现记住我的选择框，当我们选择上登录后，浏览器端就会有当前用户的cookie信息了（名称为remember-me），在它过期之前，登录状态就一直有效。

需要用户主动退出登录，也就是调用我们上面的/myLogOut才能将cookie清除并退出登录。

如果是自定义的登录页面，可以在后面链式调用rememberMeParameter()方法，传入自己的rememberme参数名称即可。

以上是关于Spring Security的基本使用方法，使用数据库及其它特性将会在后面的文章中予以说明。

七、会话管理

在以上例子中，认证和授权都是Spring Security自动进行的。但是有的时候我们需要管理会话，比如从会话中获取用户姓名、用户的权限信息；会话策略选择以及会话超时设置等。

我们只需要增加如下的方法即可：

    private String getName(){
        Authentication authentication = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication();
        Object principal = authentication.getPrincipal();
        if(principal == null){
            return "游客";
        }
        if(principal instanceof UserDetails){
            UserDetails userDetails = (UserDetails) principal;
            return userDetails.getUsername();
        } else{
            return principal.toString();
        }
    }

该方法使用SecurityContextHolder获取上下文信息，然后再获取到其中的用户名即可，当然其中还提供了可以获取密码、权限信息等方法。

Session的管理策略有以下几种：

• always，如果没有Session就会创建一个；
• ifRequired，登录时如果有需要，就创建一个；
• never，不会主动创建session，如果其它地方创建了session，就会使用它；
• stateless，不会创建也不会使用session;

其中ifRequired是默认的模式，stateless是采用token机制时，session禁用的模式，设置方法如下：

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.sessionManagement()
                .sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.IF_REQUIRED);
    }

至于session的超时和安全可以在配置文件中设置：

# 超时时间设置
server.servlet.session.timeout=3600s
# 浏览器脚本将无法访问cookie
server.servlet.session.cookie.http‐only=true
# cookie将仅通过HTTPS连接发送
server.servlet.session.cookie.secure=true