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05-Spring Security 认证与授权机制源码解析

news 2025/7/2 2:18:49

Spring Security 认证与授权机制源码解析

结合之前的IOC、AOP、事务管理，这一篇讲讲Spring 的安全性，以下是小弟对Spring Security的一些理解，以及在真实面试中碰到的一些问题做了些整理，欢迎各位大佬一起观摩指点！！

一、Spring Security 简介

Spring Security 是 Spring 生态中专门用于安全控制的框架，主要用于 身份认证（Authentication） 和 授权（Authorization）。它能够无缝集成到 Spring Boot，并提供了一套默认的安全策略，如表单登录、OAuth2 支持、密码加密、跨站请求伪造（CSRF）防护等。

Spring Security 的核心功能可以归纳为以下几点：

认证（Authentication）： 识别用户身份，如账号密码登录、Token 登录等。
授权（Authorization）： 确定用户是否有访问某些资源的权限，如基于角色（Role）或权限（Permission）控制访问。
安全性防护（Security Protection）： 防止 CSRF 攻击、XSS 攻击等常见安全漏洞。

二、Spring Security 认证流程（源码解析）

2.1 认证的核心组件

Spring Security 认证流程涉及多个核心组件，主要包括：

SecurityFilterChain： 通过一组 过滤器（Filter） 进行身份认证和授权检查。
AuthenticationManager： 认证管理器，负责验证用户身份。
AuthenticationProvider： 认证提供者，支持不同的认证方式（如密码、OAuth2、JWT）。
UserDetailsService： 用于加载用户信息的服务，可以从数据库或其他存储介质获取用户信息。
PasswordEncoder： 密码加密器，确保密码存储安全。

2.2 认证流程解析

Spring Security 认证过程由 过滤器链 完成，主要流程如下：

用户发起请求（通常是登录请求，如 /login）。
UsernamePasswordAuthenticationFilter 拦截请求，提取用户名和密码。
交给 AuthenticationManager 认证，由 AuthenticationProvider 进行验证。
通过 UserDetailsService 加载用户信息，校验用户名和密码。
如果认证通过，生成 Authentication 对象并存入 SecurityContext，否则返回 401 未授权错误。

源码解析

@Override
public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    String username = obtainUsername(request);
    String password = obtainPassword(request);
    UsernamePasswordAuthenticationToken authRequest = new UsernamePasswordAuthenticationToken(username, password);
    
    return this.getAuthenticationManager().authenticate(authRequest);
}

2.3 自定义用户认证

@Service
public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        User user = userRepository.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UsernameNotFoundException("用户不存在");
        }
        return new org.springframework.security.core.userdetails.User(
                user.getUsername(), user.getPassword(), getAuthorities(user));
    }

    private Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities(User user) {
        return user.getRoles().stream()
                .map(role -> new SimpleGrantedAuthority(role.getName()))
                .collect(Collectors.toList());
    }
}

三、Spring Security 授权机制解析

3.1 授权核心组件

Spring Security 的授权机制依赖于以下核心组件：

AccessDecisionManager： 负责决策当前用户是否可以访问某个资源。
SecurityContextHolder： 维护当前用户的安全上下文信息。
GrantedAuthority： 表示用户的权限（如 ROLE_ADMIN、ROLE_USER）。
@PreAuthorize / @Secured 注解： 进行方法级别的权限控制。

3.2 基于角色的权限控制

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig {
    @Bean
    public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeHttpRequests((requests) -> requests
            .antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN")
            .antMatchers("/user/**").hasRole("USER")
            .anyRequest().authenticated()
        ).formLogin(withDefaults());
        return http.build();
    }
}

3.3 方法级别的权限控制

@Service
public class OrderService {
    
    @PreAuthorize("hasRole('ADMIN')")
    public void deleteOrder(Long orderId) {
        // 仅管理员可删除订单
    }
}

四、高频面试题

Q1：Spring Security 的认证流程是怎样的？

A1：Spring Security 的认证流程包括：UsernamePasswordAuthenticationFilter 拦截请求 → 交给 AuthenticationManager 认证 → AuthenticationProvider 验证用户名密码 → UserDetailsService 加载用户信息 → 认证成功存入 SecurityContext。