SpringBoot Security+JWT授权验证模块使用

简介

通过JWT每次请求带上token可以进行无状态登录，不必保存Session等。

创建

在IDEA中使用Spring Initializr创建一个Security项目，注意，创建之后maven是不可用的，还需要添加maven支持，模块右键，Add Framework Support，选择maven。

依赖

添加JWT依赖，和一个web依赖包，毕竟要用来登录认证。

		<!--jwt-->
		<dependency>
			<groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
			<artifactId>jjwt</artifactId>
			<version>0.9.1</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.boot</groupId>
			<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
		</dependency>

准备

提前准备好一些实体类，和一些常量。
User实体类,实现了Spring Security的UserDetails接口，其实没用到这些方法，不实现也可以。

@Entity
public class User implements UserDetails {
    
    
    private String username;
    private String password;

    public void setUsername(String username) {
    
    
        this.username = username;
    }

    public void setPassword(String password) {
    
    
        this.password = password;
    }

    @Override
    public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities() {
    
    
        return null;
    }

    @Override
    public String getPassword() {
    
    
        return password;
    }

    @Override
    public String getUsername() {
    
    
        return username;
    }

    @Override
    public boolean isAccountNonExpired() {
    
    
        return true;
    }

    @Override
    public boolean isAccountNonLocked() {
    
    
        return true;
    }

    @Override
    public boolean isCredentialsNonExpired() {
    
    
        return true;
    }

    @Override
    public boolean isEnabled() {
    
    
        return true;
    }
}

一些常量，SECRET token签名用的，以及token过期时间等。

public class SecurityConstants {
    
    
    public static final String SECRET = "SecretKeyToGenJWTs";
    public static final long EXPIRATION_TIME = 864_000_000; // 10 days
    public static final String TOKEN_PREFIX = "Bearer ";
    public static final String HEADER_STRING = "Authorization";
    public static final String APPLICATION_JSON_VALUE = "application/json";

}

配置自定义的用户存储认证

这种方式更为灵活，更适合在生产环境使用。这种方式不在局限于存储环境。自定义的方式也很简单。只需要提供一个UserDetailService接口实现即可。
这里没有做任何校验可以在这里去获取数据库存储的用户进行校验，我为了测试方便，就认为验证通过了，并且获取到了密码，当然不是存储的明文密码，所以使用BCryptPasswordEncoder进行编码。

@Service
public class UserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService {
    
    

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) {
    
    
        //做校验这里
        // TODO: 2020/12/23  
        return new User(username, new BCryptPasswordEncoder().encode("12345"), Collections.emptyList());
    }
}

Controller

在Controller增加两个接口，/login在Security中放行，然后用携带的用户免密去我们自定义的JWTFilter中认证获取token返回给前端，前端拿到token之后就可以在每次请求时携带token进行访问，不会被拦截（这里/login为了方便查看日志，实际上SpringSecurity提供默认的登录页面）。

@RestController
@Slf4j
public class IndexController {
    
    

    @RequestMapping(value = "/login",method = RequestMethod.POST)
    public boolean login(@RequestBody String raw) {
    
    
        log.info("接口调用:{}",raw);
        return true;
    }

    @RequestMapping(value = "/auth")
    public String auth(@RequestBody User user) {
    
    
        log.info("User,name:{},value{}",user.getUsername(),user.getPassword());
        return "success";
    }
}

配置JWTFilter

首先配置JWTAuthenticationFilter认证Filter，我们创建的身份验证过滤器扩展了UsernamepasswordauthenticationFilter类。当我们向Spring Security添加新过滤器时，我们可以明确定义我们希望该过滤器的过滤器链中的位置，或者我们可以让框架自行删除它。通过扩展安全框架内提供的过滤器，Spring可以自动识别将其放在安全链中的最佳位置。

我们的自定义身份验证过滤器覆盖了基类的两种方法：
attemptAuthentication：解析用户的凭据并将它们发出到AuthenticationManager。
successfulAuthentication：成功登录时调用。我们使用此方法为此用户生成token。¹

@Slf4j
public class JWTAuthenticationFilter extends UsernamePasswordAuthenticationFilter {
    
    

    private AuthenticationManager authenticationManager;

    public JWTAuthenticationFilter(AuthenticationManager authenticationManager) {
    
    
        this.authenticationManager = authenticationManager;
    }

    /*解析用户使用manager进行认证*/
    @Override
    public Authentication attemptAuthentication(javax.servlet.http.HttpServletRequest request, javax.servlet.http.HttpServletResponse response) throws AuthenticationException {
    
    
        try {
    
    
            User user = new ObjectMapper().readValue(request.getInputStream(), User.class);
            log.info("username:{},pwd:{}",user.getUsername(),user.getPassword());
            return authenticationManager.authenticate(new UsernamePasswordAuthenticationToken(user.getUsername(), user.getPassword(), new ArrayList<>()));
        } catch (IOException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException();
        }
    }

    /*当成功时调用*/
    @Override
    protected void successfulAuthentication(javax.servlet.http.HttpServletRequest request, javax.servlet.http.HttpServletResponse response, javax.servlet.FilterChain chain, Authentication authResult) throws IOException, ServletException, ServletException {
    
    
        String token = Jwts.builder()
                .setSubject(((UserDetails) authResult.getPrincipal()).getUsername())//用户名
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() +EXPIRATION_TIME))//过期时间
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, SECRET)//签名
                .compact();
        log.info("token:{}", token);
        Map<String, String> res = new HashMap<>();
        res.put(HEADER_STRING, TOKEN_PREFIX + token);
        response.getWriter().println(new ObjectMapper().writeValueAsString(res));
    }
}

AuthenticationManager是一个用来处理认证（Authentication）请求的接口。在其中只定义了一个方法authenticate()，该方法只接收一个代表认证请求的Authentication对象作为参数，如果认证成功，则会返回一个封装了当前用户权限等信息的Authentication对象进行返回。

Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException;

在Spring Security中，AuthenticationManager的默认实现是ProviderManager，而且它不直接自己处理认证请求，而是委托给其所配置的AuthenticationProvider列表，然后会依次使用每一个AuthenticationProvider进行认证，如果有一个AuthenticationProvider认证后的结果不为null，则表示该AuthenticationProvider已经认证成功，之后的AuthenticationProvider将不再继续认证。然后直接以该AuthenticationProvider的认证结果作为ProviderManager的认证结果。如果所有的AuthenticationProvider的认证结果都为null，则表示认证失败，将抛出一个ProviderNotFoundException。
校验认证请求最常用的方法是根据请求的用户名加载对应的UserDetails，然后比对UserDetails的密码与认证请求的密码是否一致，一致则表示认证通过。
Spring Security内部的DaoAuthenticationProvider就是使用的这种方式。其内部使用UserDetailsService来负责加载UserDetails。在认证成功以后会使用加载的UserDetails来封装要返回的Authentication对象，加载的UserDetails对象是包含用户权限等信息的。认证成功返回的Authentication对象将会保存在当前的SecurityContext中。一个具有注脚的文本。²

JWTAuthorizationFilter授权Filter配置。
这个类作用是授权

@Slf4j
public class JWTAuthorizationFilter extends BasicAuthenticationFilter {
    
    
    public JWTAuthorizationFilter(AuthenticationManager authenticationManager) {
    
    
        super(authenticationManager);
    }

    /*接收token*/
    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
    
    
        String header = request.getHeader(HEADER_STRING);
        if (null == header || !header.startsWith(TOKEN_PREFIX)) {
    
    
            chain.doFilter(request, response);
            return;
        }

        UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken = getAuthentication(request);
        SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authenticationToken);
        chain.doFilter(request,response);
    }

    /*解析token授权*/
    private UsernamePasswordAuthenticationToken getAuthentication(HttpServletRequest request) {
    
    
        String token = request.getHeader(HEADER_STRING);
        if (null != token) {
    
    
            String user = Jwts.parser()
                    .setSigningKey(SECRET)
                    .parseClaimsJws(token.replace(TOKEN_PREFIX, ""))
                    .getBody()
                    .getSubject();
            if (null != user) {
    
    
                return new UsernamePasswordAuthenticationToken(user, null, new ArrayList<>());
            }
        }
        return null;

    }
}

我们通过扩展BasicAuthenticationFilter，用自定义实现将其替换,最重要部分是getAuthentication方法。此方法从Header读取token，然后使用JWT验证令牌。如果一切顺利，我们将用户设置为SecurityContext并允许请求进入下一个链。

整合Filter到SpringBoot

现在万事俱备，我们只需要将刚刚创建的Filter配置到SpringBoot中。

注意这里的注解，决定了是否启用Security，三个配置类，

1. 分别配置了用户自定义认证以及加密工具；
2. 资源放行；
3. 权限配置。

@Configuration //开启配置
@EnableWebSecurity //开启Security配置
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    
    

    @Autowired
    private UserDetailsServiceImpl userDetailsService;//自定义用户认证(校验用法是否合法)

    /*加密工具*/
    @Bean
    PasswordEncoder passwordEncoder() {
    
    
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }

    /*加密*/
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
    
    
        auth.userDetailsService(userDetailsService).passwordEncoder(passwordEncoder());
    }

    /*放过资源，不经过安全校验*/
    @Override
    public void configure(WebSecurity web) {
    
    
        web
                .ignoring().antMatchers("/health");

    }

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    
    
        http
                .cors().and()
                .csrf().disable()
                .authorizeRequests()//开始配置权限
                .antMatchers("/login")//放过他用于验证登录
                .permitAll()//任何人
                .anyRequest().authenticated()//所有请求都要经过授权
                .and()
                .addFilter(new JWTAuthenticationFilter(authenticationManager()))//自定义Filter
                .addFilter(new JWTAuthorizationFilter(authenticationManager()))
                .sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS);
    }
}

config中权限配置比较多，这里全局放行了/health，权限配置放行了/login，还有一个/auth需要使用token才能访问。下面进行验证。
验证/health

验证/login
正确密码：

错误密码：

失败重定向了，这里没有配置失败重定向。
验证/auth
带token

不带token

失败重定向。

总结

SpringBoot Security+JWT使用还是挺简单的，但是原理和配置有些复杂，还没有仔细研究，后面再研一下。

---

1. 参考链接:Implementing JWT Authentication on Spring Boot APIs ↩︎

2. 参考链接:spring-security权限控制详解 ↩︎