Spring Security 實現(xiàn)用戶授權(quán)

xfee 發(fā)布于2019-06-21 16:54 / 840人閱讀

摘要：實現(xiàn)用戶認證本次，我們通過的授權(quán)機制，實現(xiàn)用戶授權(quán)。啟用注解默認的是不進行授權(quán)注解攔截的，添加注解以啟用注解的全局方法攔截。角色該角色對應菜單示例用戶授權(quán)代碼體現(xiàn)授權(quán)思路遍歷當前用戶的菜單，根據(jù)菜單中對應的角色名進行授權(quán)。

引言

上一次，使用Spring Security與Angular實現(xiàn)了用戶認證。Spring Security and Angular 實現(xiàn)用戶認證

本次，我們通過Spring Security的授權(quán)機制，實現(xiàn)用戶授權(quán)。

實現(xiàn)十分簡單，大家認真聽，都能聽得懂。

實現(xiàn) 權(quán)限設計

前臺實現(xiàn)了菜單的權(quán)限控制，但后臺接口還沒進行保護，只要用戶登錄成功，什么接口都可以調(diào)用。

我們希望實現(xiàn)：用戶有什么菜單的權(quán)限，只能訪問后臺對應該菜單的接口。

比如，用戶有計算機組管理的菜單，就可以訪問計算機組相關(guān)的增刪改查接口，但是其他的接口都不允許訪問。

Spring Security的設計

依據(jù)Spring Security的設計，用戶對應角色，角色對應后臺接口。這是沒什么問題的。

示例

某接口添加@Secured注解，內(nèi)部添加權(quán)限表達式。

@GetMapping
@Secured("ROLE_ADMIN")
public List getAll() {
    return hostService.getAll();
}

然后再為用戶創(chuàng)建Spring Security中的角色。

這里我們?yōu)橛脩籼砑?b>ROLE_ADMIN的角色授權(quán)，與getAll方法上的@Secured("ROLE_ADMIN")注解中的參數(shù)一致，表示該用戶有權(quán)限訪問該方法，這就是授權(quán)。

private UserDetails createUser(User user) {
    logger.debug("初始化授權(quán)列表");
    List authorities = new ArrayList<>();

    logger.debug("角色授權(quán)");
    authorities.add(new SimpleGrantedAuthority("ROLE_ADMIN"));

    logger.debug("構(gòu)建用戶");
    return new org.springframework.security.core.userdetails.User(user.getUsername(), user.getPassword(), authorities);
}

不足

作為一款優(yōu)秀的安全框架而言，Spring Security這樣設計是沒有任何問題的，我們只需要簡簡單單的幾行代碼就能實現(xiàn)接口的授權(quán)管理。

但是卻不符合我們的要求。

我們要求，在我們的系統(tǒng)中，用戶對應多角色。

但是我們的角色是要求可以進行動態(tài)配置的，今天有一個系統(tǒng)管理員的角色，明天可能又加一個教師的角色。

在用戶授權(quán)這方面，是可以實現(xiàn)動態(tài)配置的，因為用戶的權(quán)限列表是一個List，我可以從數(shù)據(jù)庫查當前用戶的角色，然后add進去。

private UserDetails createUser(User user) {
    logger.debug("初始化授權(quán)列表");
    List authorities = new ArrayList<>();

    logger.debug("角色授權(quán)");
    authorities.add(new SimpleGrantedAuthority("ROLE_ADMIN"));

    logger.debug("構(gòu)建用戶");
    return new org.springframework.security.core.userdetails.User(user.getUsername(), user.getPassword(), authorities);
}

但是在接口級別，就無法實現(xiàn)動態(tài)配置了。大家想想，注解里，要求的參數(shù)必須是常量，就是我們想動態(tài)配置，也實現(xiàn)不了??？

@GetMapping
@Secured("ROLE_ADMIN")
public List getAll() {
    return hostService.getAll();
}

所以，我們總結(jié)，因為注解配置的限制，所以在Spring Security中角色是靜態(tài)的。

重新設計

我們的角色是動態(tài)的，而Spring Security中的角色是靜態(tài)的，所以不能將我們的角色直接映射到Spring Security中的角色，要映射也得拿一個我們系統(tǒng)中靜態(tài)的對象與之對應。

角色是動態(tài)的，這個不行了。但是我們的菜單是靜態(tài)的啊。

功能模塊是我們開發(fā)的，菜單就這么固定的幾個，用戶管理、角色管理、系統(tǒng)設置啥的，在我們開發(fā)期間就已經(jīng)固定下來了，我們是不是可以使用菜單結(jié)合Spring Security進行授權(quán)呢？

認真看這張圖，看懂了這張圖，你應該就明白了我的設計思想。

角色是動態(tài)的，我不用它授權(quán)，我使用靜態(tài)的菜單進行授權(quán)。

靜態(tài)的菜單對應Spring Security中靜態(tài)的角色，角色再對應后臺接口，如此設計，就實現(xiàn)了我們的設想：用戶擁有哪個菜單的權(quán)限，就只擁有被該菜單調(diào)用的相應接口權(quán)限。

編碼

設計好了，一起來寫代碼吧。

授權(quán)注解選擇

Spring Security中有多種授權(quán)注解，個人經(jīng)過對比之后選擇@Secured注解，因為我覺得這個注解配置項更容易被人理解。

public @interface Secured {
    /**
     * Returns the list of security configuration attributes (e.g. ROLE_USER, ROLE_ADMIN).
     *
     * @return String[] The secure method attributes
     */
    public String[]value();
}

直接寫一個角色的字符串數(shù)組傳進去即可。

@Secured("ROLE_ADMIN")                      // 需要擁有`ROLE_ADMIN`角色才可訪問
@Secured({"ROLE_ADMIN", "ROLE_TEACHER"})    // 用戶擁有`ROLE_ADMIN`、`ROLE_TEACHER`二者之一即可訪問

注意：這里的字符串一定是以ROLE_開頭，Spring Security才把它當成角色的配置，否則無效。

啟用@Secured注解

默認的Spring Security是不進行授權(quán)注解攔截的，添加注解@EnableGlobalMethodSecurity以啟用@Secured注解的全局方法攔截。

@EnableGlobalMethodSecurity(securedEnabled = true)         // 啟用全局方法安全，采用@Secured方式

菜單角色映射

在菜單中新建一個字段securityRoleName來聲明我們的系統(tǒng)菜單對應著哪個Spring Security角色。

// 該菜單在Spring Security環(huán)境下的角色名稱
@Column(nullable = false)
private String securityRoleName;

建一個類，用于存放所有Spring Security角色的配置信息，供全局調(diào)用。

這里不能用枚舉，@Secured注解中要求必須是String數(shù)組，如果是枚舉，需要通過YunzhiSecurityRoleEnum.ROLE_MAIN.name()格式獲取字符串信息，但很遺憾，注解中要求必須是常量。

還記得上次自定義HTTP狀態(tài)碼的時候，吃了枚舉類無法擴展的虧，以后再也不用枚舉了。就算用枚舉，也會設計一個接口，枚舉實現(xiàn)該接口，不用枚舉聲明方法的參數(shù)類型，而使用接口聲明，方便擴展。

package club.yunzhi.huasoft.security;

/**
 * @author zhangxishuo on 2019-03-02
 * Yunzhi Security 角色
 * 該角色對應菜單
 */
public class YunzhiSecurityRole {

    public static final String ROLE_MAIN = "ROLE_MAIN";

    public static final String ROLE_HOST = "ROLE_HOST";

    public static final String ROLE_GROUP = "ROLE_GROUP";

    public static final String ROLE_USER = "ROLE_USER";

    public static final String ROLE_ROLE = "ROLE_ROLE";

    public static final String ROLE_SETTING = "ROLE_SETTING";

}

示例

@GetMapping
@Secured({YunzhiSecurityRole.ROLE_HOST, YunzhiSecurityRole.ROLE_GROUP})
public List getAll() {
    return hostService.getAll();
}

用戶授權(quán)

代碼體現(xiàn)授權(quán)思路：遍歷當前用戶的菜單，根據(jù)菜單中對應的Security角色名進行授權(quán)。

private UserDetails createUser(User user) {
    logger.debug("獲取用戶的所有授權(quán)菜單");
    Set menus = webAppMenuService.getAllAuthMenuByUser(user);

    logger.debug("初始化授權(quán)列表");
    List authorities = new ArrayList<>();

    logger.debug("遍歷授權(quán)菜單，進行角色授權(quán)");
    for (WebAppMenu menu : menus) {
        authorities.add(new SimpleGrantedAuthority(menu.getSecurityRoleName()));
    }

    logger.debug("構(gòu)建用戶");
    return new org.springframework.security.core.userdetails.User(user.getUsername(), user.getPassword(), authorities);
}

注：這里遇到了Hibernate惰性加載引起的錯誤，啟用事務防止Hibernate關(guān)閉Session，深層原理目前還在研究。

單元測試

單元測試很簡單，供寫相同功能的人參考。

@Test
public void authTest() throws Exception {
    logger.debug("獲取基礎菜單");
    WebAppMenu hostMenu = webAppMenuRepository.findByRoute("/host");
    WebAppMenu groupMenu = webAppMenuRepository.findByRoute("/group");
    WebAppMenu settingMenu = webAppMenuRepository.findByRoute("/setting");

    logger.debug("構(gòu)造角色");
    List roleList = new ArrayList<>();

    Role roleHost = new Role();
    roleHost.setWebAppMenuList(Collections.singletonList(hostMenu));
    roleList.add(roleHost);

    Role roleGroup = new Role();
    roleGroup.setWebAppMenuList(Collections.singletonList(groupMenu));
    roleList.add(roleGroup);

    Role roleSetting = new Role();
    roleSetting.setWebAppMenuList(Collections.singletonList(settingMenu));
    roleList.add(roleSetting);

    logger.debug("保存角色");
    roleRepository.saveAll(roleList);

    logger.debug("構(gòu)造用戶");
    User user = userService.getOneUnSavedUser();

    logger.debug("獲取用戶名和密碼");
    String username = user.getUsername();
    String password = user.getPassword();

    logger.debug("保存用戶");
    userRepository.save(user);

    logger.debug("用戶登錄");
    String token = this.loginWithUsernameAndPassword(username, password);

    logger.debug("無授權(quán)用戶訪問host，斷言403");
    this.mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get(HOST_URL)
            .header(TOKEN_KEY, token))
            .andExpect(status().isForbidden());

    logger.debug("用戶授權(quán)Host菜單");
    user.getRoleList().clear();
    user.getRoleList().add(roleHost);
    userRepository.save(user);

    logger.debug("重新登錄, 重新授權(quán)");
    token = this.loginWithUsernameAndPassword(username, password);

    logger.debug("授權(quán)Host用戶訪問，斷言200");
    this.mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get(HOST_URL)
            .header(TOKEN_KEY, token))
            .andExpect(status().isOk());

    logger.debug("用戶授權(quán)Group菜單");
    user.getRoleList().clear();
    user.getRoleList().add(roleGroup);
    userRepository.save(user);

    logger.debug("重新登錄, 重新授權(quán)");
    token = this.loginWithUsernameAndPassword(username, password);

    logger.debug("授權(quán)Group用戶訪問，斷言200");
    this.mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get(HOST_URL)
            .header(TOKEN_KEY, token))
            .andExpect(status().isOk());

    logger.debug("用戶授權(quán)Setting菜單");
    user.getRoleList().clear();
    user.getRoleList().add(roleSetting);
    userRepository.save(user);

    logger.debug("重新登錄, 重新授權(quán)");
    token = this.loginWithUsernameAndPassword(username, password);

    logger.debug("授權(quán)Setting用戶訪問，斷言403");
    this.mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get(HOST_URL)
            .header(TOKEN_KEY, token))
            .andExpect(status().isForbidden());
}

private String loginWithUsernameAndPassword(String username, String password) throws Exception {
    logger.debug("用戶登錄");
    byte[] encodedBytes = Base64.encodeBase64((username + ":" + password).getBytes());
    MvcResult mvcResult = this.mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.get(LOGIN_URL)
            .header("Authorization", "Basic " + new String(encodedBytes)))
            .andExpect(status().isOk())
            .andReturn();

    logger.debug("從返回體中獲取token");
    String json = mvcResult.getResponse().getContentAsString();
    JSONObject jsonObject = JSON.parseObject(json);
    return jsonObject.getString("token");
}

總結(jié)

感謝開源社區(qū)，感謝Spring Security。五行代碼(不算注釋)，一個注解。就解決了一直以來困擾我們的權(quán)限問題。

云服務器 GPU云服務器圖片spring security spring-security spring-security-oaut 用戶授權(quán)

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