Spring security这里就不再过多介绍了，相信大家都用过，也都恐惧过，相比Shiro而言，Spring Security更加重量级，之前的SSM项目更多企业都是用的Shiro，但是Spring Boot出来之后，整合Spring Security更加方便了，用的企业也就多了。
今天陈某就来介绍一下在前后端分离的项目中如何使用Spring Security进行登录认证。文章的目录如下：
前后端分离认证的思路
前后端分离不同于传统的web服务，无法使用session，因此我们采用JWT这种无状态机制来生成token，大致的思路如下：
- 客户端调用服务端登录接口，输入用户名、密码登录，登录成功返回两个 token ，如下：
- accessToken ：客户端携带这个token访问服务端的资源
- refreshToken ：刷新令牌，一旦accessToken过期了，客户端需要使用refreshToken重新获取一个accessToken。因此refreshToken的过期时间一般大于accessToken。
- 客户请求头中携带 accessToken 访问服务端的资源，服务端对 accessToken 进行鉴定（验签、是否失效…），如果这个 accessToken 没有问题则放行。
- accessToken 一旦过期需要客户端携带 refreshToken 调用刷新令牌的接口重新获取一个新的 accessToken 。
项目搭建
陈某使用的是Spring Boot 框架，演示项目新建了两个模块，分别是 common-base 、 security-authentication-jwt 。
1、common-base模块
这是一个抽象出来的公共模块，这个模块主要放一些公用的类，目录如下：
2、security-authentication-jwt模块
一些需要定制的类，比如security的全局配置类、Jwt登录过滤器的配置类，目录如下：
3、五张表
权限设计根据业务的需求往往有不同的设计，陈某用的 RBAC 规范，主要涉及到五张表，分别是 用户表 、 角色表 、 权限表 、 用户<->角色表 、 角色<->权限表 ，如下图：
上述几张表的SQL会放在案例源码中（这几张表字段为了省事，设计的并不全，自己根据业务逐步拓展即可）
登录认证过滤器
登录接口的逻辑写法有很多种，今天陈某介绍一种使用过滤器的定义的登录接口。
Spring Security默认的表单登录认证的过滤器是 UsernamePasswordAuthenticationFilter ，这个过滤器并不适用于前后端分离的架构，因此我们需要自定义一个过滤器。
逻辑很简单，参照 UsernamePasswordAuthenticationFilter 这个过滤器改造一下，代码如下：
认证成功处理器AuthenticationSuccessHandler
上述的过滤器接口一旦认证成功，则会调用 AuthenticationSuccessHandler 进行处理，因此我们可以自定义一个认证成功处理器进行自己的业务处理，代码如下：
陈某仅仅返回了 accessToken 、 refreshToken ，其他的业务逻辑处理自己完善。
认证失败处理器AuthenticationFailureHandler
同样的，一旦登录失败，比如用户名或者密码错误等等，则会调用 AuthenticationFailureHandler 进行处理，因此我们需要自定义一个认证失败的处理器，其中根据异常信息返回特定的 JSON 数据给客户端，代码如下：
逻辑很简单， AuthenticationException 有不同的实现类，根据异常的类型返回特定的提示信息即可。
AuthenticationEntryPoint配置
AuthenticationEntryPoint 这个接口当 用户未通过认证访问受保护的资源 时，将会调用其中的 commence() 方法进行处理，比如客户端携带的token被篡改，因此我们需要自定义一个 AuthenticationEntryPoint 返回特定的提示信息，代码如下：
AccessDeniedHandler配置
AccessDeniedHandler 这处理器当认证成功的用户访问受保护的资源，但是 权限不够 ，则会进入这个处理器进行处理，我们可以实现这个处理器返回特定的提示信息给客户端，代码如下：
UserDetailsService配置
UserDetailsService 这个类是用来加载用户信息，包括 用户名 、 密码 、 权限 、 角色 集合…其中有一个方法如下：
UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException;
在认证逻辑中Spring Security会调用这个方法根据客户端传入的username加载该用户的详细信息，这个方法需要完成的逻辑如下：
- 密码匹配
- 加载权限、角色集合
我们需要实现这个接口，从 数据库 加载用户信息，代码如下：
其中的 LoginService 是根据用户名从数据库中查询出密码、角色、权限，代码如下：
UserDetails 这个也是个接口，其中定义了几种方法，都是围绕着 用户名 、 密码 、 权限+角色集合 这三个属性，因此我们可以实现这个类拓展这些字段， SecurityUser 代码如下：
拓展 ： UserDetailsService 这个类的实现一般涉及到 5 张表，分别是 用户表 、 角色表 、 权限表 、 用户<->角色对应关系表 、 角色<->权限对应关系表 ，企业中的实现必须遵循 RBAC 设计规则。这个规则陈某后面会详细介绍。
Token校验过滤器
客户端请求头携带了token，服务端肯定是需要针对每次请求解析、校验token，因此必须定义一个Token过滤器，这个过滤器的主要逻辑如下：
- 从请求头中获取 accessToken
- 对 accessToken 解析、验签、校验过期时间
- 校验成功，将authentication存入ThreadLocal中，这样方便后续直接获取用户详细信息。
上面只是最基础的一些逻辑，实际开发中还有特定的处理，比如将用户的详细信息放入Request属性中、Redis缓存中，这样能够实现feign的令牌中继效果。
校验过滤器的代码如下：
刷新令牌接口
accessToken 一旦过期，客户端必须携带着 refreshToken 重新获取令牌，传统web服务是放在cookie中，只需要服务端完成刷新，完全做到无感知令牌续期，但是前后端分离架构中必须由客户端拿着 refreshToken 调接口手动刷新。
代码如下：
主要逻辑很简单，如下：
- 校验 refreshToken
- 重新生成 accessToken 、 refreshToken 返回给客户端。
注意：实际生产中 refreshToken 令牌的生成方式、加密算法可以和 accessToken 不同。
登录认证过滤器接口配置
上述定义了一个认证过滤器 JwtAuthenticationLoginFilter ，这个是用来登录的过滤器，但是并没有注入加入Spring Security的过滤器链中，需要定义配置，代码如下：
/**
* @author 公号：码猿技术专栏
* 登录过滤器的配置类
*/
@Configuration
public class JwtAuthenticationSecurityConfig extends SecurityConfigurerAdapter<DefaultSecurityFilterChain, HttpSecurity> {
/**
* userDetailService
*/
@Qualifier("jwtTokenUserDetailsService")
@Autowired
private UserDetailsService userDetailsService;
/**
* 登录成功处理器
*/
@Autowired
private LoginAuthenticationSuccessHandler loginAuthenticationSuccessHandler;
/**
* 登录失败处理器
*/
@Autowired
private LoginAuthenticationFailureHandler loginAuthenticationFailureHandler;
/**
* 加密
*/
@Autowired
private PasswordEncoder passwordEncoder;
/**
* 将登录接口的过滤器配置到过滤器链中
* 1. 配置登录成功、失败处理器
* 2. 配置自定义的userDetailService（从数据库中获取用户数据）
* 3. 将自定义的过滤器配置到spring security的过滤器链中，配置在UsernamePasswordAuthenticationFilter之前
* @param http
*/
@Override
public void configure(HttpSecurity http) {
JwtAuthenticationLoginFilter filter = new JwtAuthenticationLoginFilter();
filter.setAuthenticationManager(http.getSharedObject(AuthenticationManager.class));
//认证成功处理器
filter.setAuthenticationSuccessHandler(loginAuthenticationSuccessHandler);
//认证失败处理器
filter.setAuthenticationFailureHandler(loginAuthenticationFailureHandler);
//直接使用DaoAuthenticationProvider
DaoAuthenticationProvider provider = new DaoAuthenticationProvider();
//设置userDetailService
provider.setUserDetailsService(userDetailsService);
//设置加密算法
provider.setPasswordEncoder(passwordEncoder);
http.authenticationProvider(provider);
//将这个过滤器添加到UsernamePasswordAuthenticationFilter之前执行
http.addFilterBefore(filter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
}
}
所有的逻辑都在 public void configure(HttpSecurity http) 这个方法中，如下：
- 设置认证成功处理器 loginAuthenticationSuccessHandler
- 设置认证失败处理器 loginAuthenticationFailureHandler
- 设置userDetailService的实现类 JwtTokenUserDetailsService
- 设置加密算法passwordEncoder
- 将 JwtAuthenticationLoginFilter 这个过滤器加入到过滤器链中，直接加入到 UsernamePasswordAuthenticationFilter 这个过滤器之前。
Spring Security全局配置
上述仅仅配置了登录过滤器，还需要在全局配置类做一些配置，如下：
- 应用登录过滤器的配置
- 将登录接口、令牌刷新接口放行，不需要拦截
- 配置 AuthenticationEntryPoint 、 AccessDeniedHandler
- 禁用session，前后端分离+JWT方式不需要session
- 将token校验过滤器 TokenAuthenticationFilter 添加到过滤器链中，放在 UsernamePasswordAuthenticationFilter 之前。
完整配置如下：
/**
* @author 公众号：码猿技术专栏
* @EnableGlobalMethodSecurity 开启权限校验的注解
*/
@Configuration
@EnableWebSecurity
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true,securedEnabled = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Autowired
private JwtAuthenticationSecurityConfig jwtAuthenticationSecurityConfig;
@Autowired
private EntryPointUnauthorizedHandler entryPointUnauthorizedHandler;
@Autowired
private RequestAccessDeniedHandler requestAccessDeniedHandler;
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.formLogin()
//禁用表单登录，前后端分离用不上
.disable()
//应用登录过滤器的配置，配置分离
.apply(jwtAuthenticationSecurityConfig)
.and()
// 设置URL的授权
.authorizeRequests()
// 这里需要将登录页面放行,permitAll()表示不再拦截，/login 登录的url，/refreshToken刷新token的url
//TODO 此处正常项目中放行的url还有很多，比如swagger相关的url，druid的后台url，一些静态资源
.antMatchers( "/login","/refreshToken")
.permitAll()
//hasRole()表示需要指定的角色才能访问资源
.antMatchers("/hello").hasRole("ADMIN")
// anyRequest() 所有请求 authenticated() 必须被认证
.anyRequest()
.authenticated()
//处理异常情况：认证失败和权限不足
.and()
.exceptionHandling()
//认证未通过，不允许访问异常处理器
.authenticationEntryPoint(entryPointUnauthorizedHandler)
//认证通过，但是没权限处理器
.accessDeniedHandler(requestAccessDeniedHandler)
.and()
//禁用session，JWT校验不需要session
.sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)
.and()
//将TOKEN校验过滤器配置到过滤器链中，否则不生效，放到UsernamePasswordAuthenticationFilter之前
.addFilterBefore(authenticationTokenFilterBean(), UsernamePasswordAuthenticationFilter.class)
// 关闭csrf
.csrf().disable();
}
// 自定义的Jwt Token校验过滤器
@Bean
public TokenAuthenticationFilter authenticationTokenFilterBean() {
return new TokenAuthenticationFilter();
}
/**
* 加密算法
* @return
*/
@Bean
public PasswordEncoder getPasswordEncoder(){
return new BCryptPasswordEncoder();
}
}
注释的很详细了，有不理解的认真看一下。
源码追踪
以上一系列的配置完全是参照 UsernamePasswordAuthenticationFilter 这个过滤器，这个是web服务表单登录的方式。
Spring Security的原理就是一系列的过滤器组成，登录流程也是一样，起初在 org.springframework.security.web.authentication.AbstractAuthenticationProcessingFilter#doFilter() 方法，进行认证匹配，如下：
attemptAuthentication() 这个方法主要作用就是获取客户端传递的username、password，封装成 UsernamePasswordAuthenticationToken 交给 ProviderManager 的进行认证，源码如下：
ProviderManager主要流程是调用抽象类 AbstractUserDetailsAuthenticationProvider#authenticate() 方法，如下图：
总结
Spring Security虽然比较重，但是真的好用，尤其是实现Oauth2.0规范，非常简单方便。