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Spring Security

Spring Security 是一个功能强大且高度可配置的安全框架，用于为 Java 应用程序提供身份验证和授权功能。以下是对它的详细介绍：

核心功能

• 身份验证：支持多种身份验证方式，如用户名 / 密码、OAuth、LDAP 等。可以方便地与各种身份验证源集成，如数据库、LDAP 目录、OAuth 提供商等。例如，在一个 Web 应用中，用户可以通过输入用户名和密码进行登录，Spring Security 会验证用户提供的凭据是否有效。
• 授权：提供了细粒度的授权控制，可以基于角色、权限或自定义的访问规则来限制对资源的访问。比如，只有具有特定角色（如管理员）的用户才能访问某些敏感的 API 端点或页面。
• 防止常见攻击：自动防范常见的安全漏洞，如跨站请求伪造（CSRF）、会话固定攻击、点击劫持等。

架构设计

• 过滤器链：Spring Security 基于 Servlet 过滤器链实现，通过一系列的过滤器来处理安全相关的任务，如身份验证、授权、安全上下文管理等。每个过滤器都有特定的职责，它们协同工作以确保应用程序的安全性。
• 安全上下文：安全上下文（Security Context）用于存储当前用户的安全信息，如用户身份、角色和权限等。在整个应用程序的执行过程中，不同的组件可以通过安全上下文来获取当前用户的相关信息，以便进行授权决策和其他安全相关的操作。

配置方式

• Java 配置：通过 Java 代码进行配置，提供了一种类型安全、可维护的方式来定义安全规则和配置。例如，可以使用@Configuration和@EnableWebSecurity注解来创建一个 Spring Security 配置类，然后在类中定义各种安全配置方法。
• XML 配置：使用 XML 文件来配置 Spring Security，这种方式在一些传统的企业级应用中较为常见。通过在 XML 文件中定义 Bean 和配置元素，可以指定身份验证提供者、授权规则、过滤器等安全相关的配置。

与其他框架集成

• Spring Boot：Spring Security 与 Spring Boot 无缝集成，通过自动配置和起步依赖，可以快速搭建安全的 Spring Boot 应用。在 Spring Boot 应用中，只需添加相关的依赖，然后进行简单的配置，就可以启用 Spring Security 的功能。
• Spring MVC：与 Spring MVC 紧密集成，能够方便地对 Web 应用的控制器方法进行安全控制。可以在控制器方法上使用@PreAuthorize、@PostAuthorize等注解来定义访问权限，确保只有授权的用户才能访问相应的方法。

社区支持和资源

• 活跃的社区：Spring Security 拥有庞大且活跃的社区，这意味着在使用过程中遇到问题时，很容易在社区论坛、Stack Overflow 等平台上找到解决方案。同时，社区也会不断地为框架的发展做出贡献，推动其功能的不断完善和更新。
• 丰富的文档：官方提供了详细的文档，包括用户指南、API 文档等，有助于开发者快速上手和深入了解框架的各种功能。此外，还有许多第三方的书籍、博客和教程可供参考，进一步帮助开发者掌握 Spring Security 的使用。

【第一篇】SpringSecurity的初次邂逅

1.Spring Security概念

Spring Security是Spring采用 AOP思想，基于 servlet过滤器实现的安全框架。它提供了完善的认证机制和方法级的授权功能。是一款非常优秀的权限管理框架。

Spring Security是一个功能强大且高度可定制的身份验证和访问控制框架。它是用于保护基于Spring的应用程序的事实上的标准。

Spring Security是一个框架，致力于为Java应用程序提供身份验证和授权。像所有Spring项目一样，Spring Security的真正强大之处在于它可以轻松扩展以满足定制需求的能力。

特征

• 对身份验证和授权的全面且可扩展的支持
• 保护免受会话固定，点击劫持，跨站点请求伪造等攻击
• Servlet API集成
• 与Spring Web MVC的可选集成

1.2 快速入门案例

1.2.1 环境准备

我们准备一个SpringMVC+Spring+jsp的Web环境，然后在这个基础上整合SpringSecurity。

首先创建Web项目

添加相关的依赖

  <dependencies><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.11</version><scope>test</scope></dependency><dependency><groupId>org.springframework</groupId><artifactId>spring-webmvc</artifactId><version>5.2.1.RELEASE</version></dependency><dependency><groupId>javax.servlet</groupId><artifactId>servlet-api</artifactId><version>2.5</version><scope>provided</scope></dependency><dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>slf4j-log4j12</artifactId><version>1.7.25</version></dependency></dependencies>

添加相关的配置文件

Spring配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"><context:component-scan base-package="com.bobo.service" ></context:component-scan></beans>

SpringMVC配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvchttp://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd"><context:component-scan base-package="com.bobo.controller"></context:component-scan><mvc:annotation-driven ></mvc:annotation-driven></beans>

log4j.properties文件

log4j.rootCategory=INFO, stdoutlog4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=[QC] %p [%t] %C.%M(%L) | %m%n

web.xml

<!DOCTYPE web-app PUBLIC"-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN""http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" ><web-app version="2.5" id="WebApp_ID" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaeehttp://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"><display-name>Archetype Created Web Application</display-name><!-- 初始化spring容器 --><context-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value></context-param><listener><listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class></listener><!-- post乱码过滤器 --><filter><filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name><filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class><init-param><param-name>encoding</param-name><param-value>utf-8</param-value></init-param></filter><filter-mapping><filter-name>CharacterEncodingFilter</filter-name><url-pattern>/*</url-pattern></filter-mapping><!-- 前端控制器 --><servlet><servlet-name>dispatcherServletb</servlet-name><servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class><!-- contextConfigLocation不是必须的， 如果不配置contextConfigLocation， springmvc的配置文件默认在：WEB-INF/servlet的name+"-servlet.xml" --><init-param><param-name>contextConfigLocation</param-name><param-value>classpath:spring-mvc.xml</param-value></init-param><load-on-startup>1</load-on-startup></servlet><servlet-mapping><servlet-name>dispatcherServletb</servlet-name><!-- 拦截所有请求jsp除外 --><url-pattern>/</url-pattern></servlet-mapping></web-app>

添加Tomcat的插件 启动测试

    <plugins><plugin><groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId><artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId><version>2.2</version><configuration><port>8082</port><path>/</path></configuration></plugin></plugins>

1.2.2 整合SpringSecurity

添加相关的依赖

spring-security-core.jar 核心包，任何SpringSecurity的功能都需要此包

spring-security-web.jar:web工程必备，包含过滤器和相关的web安全的基础结构代码

spring-security-config.jar：用于xml文件解析处理

spring-security-tablibs.jar:动态标签库

<!-- 添加SpringSecurity的相关依赖 -->
<dependency><groupId>org.springframework.security</groupId><artifactId>spring-security-config</artifactId><version>5.1.5.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.security</groupId><artifactId>spring-security-taglibs</artifactId><version>5.1.5.RELEASE</version>
</dependency>

web.xml文件中配置SpringSecurity

  <!-- 配置过滤器链 springSecurityFilterChain 名称固定 --><filter><filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name><filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class></filter><filter-mapping><filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name><url-pattern>/*</url-pattern></filter-mapping>

添加SpringSecurity的配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:security="http://www.springframework.org/schema/security"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/securityhttp://www.springframework.org/schema/security/spring-security.xsd"><!-- SpringSecurity配置文件 --><!--auto-config:表示自动加载SpringSecurity的配置文件use-expressions：表示使用Spring的EL表达式--><security:http auto-config="true" use-expressions="true"><!--拦截资源pattern="/**" 拦截所有的资源access="hasAnyRole('ROLE_USER')" 表示只有ROLE_USER 这个角色可以访问资源--><security:intercept-url pattern="/**" access="hasAnyRole('ROLE_USER')" ></security:intercept-url></security:http><!-- 认证用户信息 --><security:authentication-manager><security:authentication-provider><security:user-service ><!-- 设置一个账号 zhangsan 密码123 {noop} 表示不加密 具有的角色是  ROLE_USER--><security:user name="zhangsan" authorities="ROLE_USER" password="{noop}123" ></security:user><security:user name="lisi" authorities="ROLE_USER" password="{noop}123456" ></security:user></security:user-service></security:authentication-provider></security:authentication-manager>
</beans>

将SpringSecurity的配置文件引入到Spring中

启动测试访问

2. 认证操作

2.1 自定义登录页面

如何使用我们自己写的登录页面呢？

<%--Created by IntelliJ IDEA.User: dpbDate: 2021/3/16Time: 16:57To change this template use File | Settings | File Templates.
--%>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<html>
<head><title>Title</title>
</head>
<body><h1>登录页面</h1><form action="/login" method="post">账号:<input type="text" name="username"><br>密码:<input type="password" name="password"><br><input type="submit" value="登录"></form>
</body>
</html>

修改相关的配置文件

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:security="http://www.springframework.org/schema/security"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/securityhttp://www.springframework.org/schema/security/spring-security.xsd"><!-- SpringSecurity配置文件 --><!--auto-config:表示自动加载SpringSecurity的配置文件use-expressions：表示使用Spring的EL表达式--><security:http auto-config="true" use-expressions="true"><!-- 匿名访问登录页面--><security:intercept-url pattern="/login.jsp" access="permitAll()"/><!--拦截资源pattern="/**" 拦截所有的资源access="hasAnyRole('ROLE_USER')" 表示只有ROLE_USER 这个角色可以访问资源--><security:intercept-url pattern="/**" access="hasAnyRole('ROLE_USER')" /><!--配置认证的信息--><security:form-login login-page="/login.jsp"login-processing-url="/login"default-target-url="/home.jsp"authentication-failure-url="/error.jsp"/><!-- 注销 --><security:logout logout-url="/logout"logout-success-url="/login.jsp" /></security:http><!-- 认证用户信息 --><security:authentication-manager><security:authentication-provider><security:user-service ><!-- 设置一个账号 zhangsan 密码123 {noop} 表示不加密 具有的角色是  ROLE_USER--><security:user name="zhangsan" authorities="ROLE_USER" password="{noop}123" ></security:user><security:user name="lisi" authorities="ROLE_USER" password="{noop}123456" ></security:user></security:user-service></security:authentication-provider></security:authentication-manager>
</beans>

访问home.jsp页面后会自动跳转到自定义的登录页面，说明这个需求是实现了

但是当我们提交了请求后页面出现了如下的错误

2.2 关闭CSRF拦截

为什么系统默认的登录页面提交没有CRSF拦截的问题呢

我自定义的认证页面没有这个信息怎么办呢？两种方式：

关闭CSRF拦截

登录成功~

使用CSRF防护

在页面中添加对应taglib

我们访问登录页面

登录成功

2.3 数据库认证

前面的案例我们的账号信息是直接写在配置文件中的，这显然是不太好的，我们来介绍小如何实现和数据库中的信息进行认证

添加相关的依赖

    <dependency><groupId>org.mybatis</groupId><artifactId>mybatis</artifactId><version>3.5.4</version></dependency><dependency><groupId>org.mybatis</groupId><artifactId>mybatis-spring</artifactId><version>2.0.4</version></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>8.0.11</version></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid</artifactId><version>1.1.8</version></dependency>

添加配置文件

jdbc.driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/logistics?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC
jdbc.username=root
jdbc.password=123456

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"><context:component-scan base-package="com.bobo.service" ></context:component-scan><!-- SpringSecurity的配置文件 --><import resource="classpath:spring-security.xml" /><context:property-placeholder location="classpath:db.properties" /><bean class="com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource" id="dataSource"><property name="url" value="${jdbc.url}" /><property name="driverClassName" value="${jdbc.driver}" /><property name="username" value="${jdbc.username}" /><property name="password" value="${jdbc.password}" /></bean><bean class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean" id="sessionFactoryBean" ><property name="dataSource" ref="dataSource" /><property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml" /><property name="mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml" /></bean><bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer"><property name="basePackage" value="com.bobo.mapper" /></bean>
</beans>

需要完成认证的service中继承 UserDetailsService父接口

实现类中实现验证方法

package com.bobo.service.impl;import com.bobo.mapper.UserMapper;
import com.bobo.pojo.User;
import com.bobo.pojo.UserExample;
import com.bobo.service.IUserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.security.core.authority.SimpleGrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;@Service
public class UserServiceImpl implements IUserService {@Autowiredprivate UserMapper mapper;@Overridepublic UserDetails loadUserByUsername(String s) throws UsernameNotFoundException {// 根据账号查询用户信息UserExample example = new UserExample();example.createCriteria().andUserNameEqualTo(s);List<User> users = mapper.selectByExample(example);if(users != null && users.size() > 0){User user = users.get(0);if(user != null){List<SimpleGrantedAuthority> authorities = new ArrayList<>();// 设置登录账号的角色authorities.add(new SimpleGrantedAuthority("ROLE_USER"));UserDetails userDetails = new org.springframework.security.core.userdetails.User(user.getUserName(),"{noop}"+user.getPassword(),authorities);return userDetails;}}return null;}
}

最后修改配置文件关联我们自定义的service即可

2.4 加密

在SpringSecurity中推荐我们是使用的加密算法是 BCryptPasswordEncoder

首先生成秘闻

修改配置文件

去掉 {noop}

2.5 认证状态

用户的状态包括 是否可用，账号过期，凭证过期，账号锁定等等。

我们可以在用户的表结构中添加相关的字段来维护这种关系

2.6 记住我

在表单页面添加一个 记住我的按钮.

在SpringSecurity中默认是关闭 RememberMe功能的，我们需要放开

这样就配置好了。

记住我的功能会方便大家的使用，但是安全性却是令人担忧的，因为Cookie信息存储在客户端很容易被盗取，这时我们可以将这些数据持久化到数据库中。

CREATE TABLE `persistent_logins` (
`username` VARCHAR (64) NOT NULL,
`series` VARCHAR (64) NOT NULL,
`token` VARCHAR (64) NOT NULL,
`last_used` TIMESTAMP NOT NULL,
PRIMARY KEY (`series`)
) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = utf8

注意设置了过期时间，到期后并不是删除表结构中的数据，而是客户端不会在携带相关信息了，同时删除掉数据库中的数据 记住我也会失效

3. 授权

3.1 注解使用

开启注解的支持

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"xmlns:security="http://www.springframework.org/schema/security"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beanshttp://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsdhttp://www.springframework.org/schema/contexthttp://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsdhttp://www.springframework.org/schema/mvchttp://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsdhttp://www.springframework.org/schema/securityhttp://www.springframework.org/schema/security/spring-security.xsd"><context:component-scan base-package="com.bobo.controller"></context:component-scan><mvc:annotation-driven ></mvc:annotation-driven><!--开启权限控制注解支持jsr250-annotations="enabled" 表示支持jsr250-api的注解支持，需要jsr250-api的jar包pre-post-annotations="enabled" 表示支持Spring的表达式注解secured-annotations="enabled" 这个才是SpringSecurity提供的注解--><security:global-method-securityjsr250-annotations="enabled"pre-post-annotations="enabled"secured-annotations="enabled"/>
</beans>

jsr250的使用

添加依赖

<dependency><groupId>javax.annotation</groupId><artifactId>jsr250-api</artifactId><version>1.0</version>
</dependency>

控制器中通过注解设置

package com.bobo.controller;import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import javax.annotation.security.RolesAllowed;@Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {@RolesAllowed(value = {"ROLE_ADMIN"})@RequestMapping("/query")public String query(){System.out.println("用户查询....");return "/home.jsp";}@RolesAllowed(value = {"ROLE_USER"})@RequestMapping("/save")public String save(){System.out.println("用户添加....");return "/home.jsp";}@RequestMapping("/update")public String update(){System.out.println("用户更新....");return "/home.jsp";}
}

Spring表达式的使用

package com.bobo.controller;import org.springframework.security.access.prepost.PreAuthorize;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import javax.annotation.security.RolesAllowed;@Controller
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {@PreAuthorize(value = "hasAnyRole('ROLE_USER')")@RequestMapping("/query")public String query(){System.out.println("用户查询....");return "/home.jsp";}@PreAuthorize(value = "hasAnyRole('ROLE_ADMIN')")@RequestMapping("/save")public String save(){System.out.println("用户添加....");return "/home.jsp";}@RequestMapping("/update")public String update(){System.out.println("用户更新....");return "/home.jsp";}
}

SpringSecurity提供的注解

package com.bobo.controller;import org.springframework.security.access.annotation.Secured;
import org.springframework.security.access.prepost.PreAuthorize;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;@Controller
@RequestMapping("/role")
public class RoleController {@Secured("ROLE_USER")@RequestMapping("/query")public String query(){System.out.println("用户查询....");return "/home.jsp";}@Secured("ROLE_ADMIN")@RequestMapping("/save")public String save(){System.out.println("用户添加....");return "/home.jsp";}@RequestMapping("/update")public String update(){System.out.println("用户更新....");return "/home.jsp";}
}

异常处理

新增一个错误页面，然后在SpringSecurity的配置文件中配置即可

当然你也可以使用前面介绍的SpringMVC中的各种异常处理器处理

3.2 标签使用

前面介绍的注解的权限管理可以控制用户是否具有这个操作的权限，但是当用户具有了这个权限后进入到具体的操作页面，这时我们还有进行更细粒度的控制，这时注解的方式就不太适用了，这时我们可以通过标签来处里

添加SpringSecurity的标签库

<%--Created by IntelliJ IDEA.User: dpbDate: 2021/3/16Time: 17:02To change this template use File | Settings | File Templates.
--%>
<%@ page contentType="text/html;charset=UTF-8" language="java" %>
<%@ taglib prefix="security" uri="http://www.springframework.org/security/tags" %>
<html>
<head><title>Title</title>
</head>
<body><h1>欢迎光临...</h1><security:authentication property="principal.username" /><security:authorize access="hasAnyRole('ROLE_USER')" ><a href="#">用户查询</a><br></security:authorize><security:authorize access="hasAnyRole('ROLE_ADMIN')" ><a href="#">用户添加</a><br></security:authorize><security:authorize access="hasAnyRole('ROLE_USER')" ><a href="#">用户更新</a><br></security:authorize><security:authorize access="hasAnyRole('ROLE_ADMIN')" ><a href="#">用户删除</a><br></security:authorize>
</body>
</html>

页面效果