话说Spring Security权限管理（源码详解）

Spring Security权限管理（源码详解）攻略

1. 引言

Spring Security（原名Acegi Security）是一个基于Spring框架而开发的安全框架。它提供了一种方法，可以方便地为Spring应用程序添加身份验证和授权安全保护。本文将从源码的角度，详细讲解Spring Security的权限管理。

2. Spring Security权限管理

Spring Security主要包含两部分：身份验证和授权。身份验证是确认用户身份的过程，授权是决定用户是否有权访问某个资源的过程。

2.1 身份验证

Spring Security提供了多种身份验证方式，包括基于表单、基于HTTP Basic Auth、基于LDAP、基于OpenID等。下面以基于表单验证为例讲解其中的原理。

首先，在Spring Application中，需要定义一个AuthenticationManager来处理身份验证。这个处理过程通常包括一个UserDetailsService（获取用户信息的服务）和一个密码编码器（用于处理明文密码并与存储在数据库中的加密密码进行比较）。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Autowired
    private UserDetailsService userDetailsService;

    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder() {
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }

    @Autowired
    public void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.userDetailsService(userDetailsService).passwordEncoder(passwordEncoder());
    }

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        //...
    }
}

接下来，需要在Web应用程序中定义一个登录页面。然后，当用户访问该页面时，他们将进入Spring Security的AuthenticationFilter。该过滤器将获取用户名和密码，然后使用AuthenticationManager进行身份验证。如果身份验证成功，将创建一个Authentication对象，并将其放入SecurityContext中。验证结束后，用户将被重定向到原始URL或可配置的默认URL，以便他们可以访问应用程序的受保护资源。

public class AuthenticationFilter extends AbstractAuthenticationProcessingFilter {

    public AuthenticationFilter() {
        super(new AntPathRequestMatcher("/login", "POST"));
    }

    @Override
    public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest request,
                                                HttpServletResponse response) throws AuthenticationException {
        String username = request.getParameter("username");
        String password = request.getParameter("password");

        if (StringUtils.isBlank(username) || StringUtils.isBlank(password)) {
            throw new AuthenticationServiceException("Username or Password not provided");
        }

        UsernamePasswordAuthenticationToken token = new UsernamePasswordAuthenticationToken(username, password);
        return this.getAuthenticationManager().authenticate(token);
    }

    @Override
    protected void successfulAuthentication(HttpServletRequest request,
                                            HttpServletResponse response, FilterChain chain,
                                            Authentication authResult) throws IOException, ServletException {
        SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authResult);
        chain.doFilter(request, response);
    }
}

2.2 授权

Spring Security提供了3种授权方式：基于方法、基于表达式和基于URL的授权。下面以基于方法授权为例。

首先，需要定义一个继承自GlobalMethodSecurityConfiguration的类来启用方法级别的安全性。该类还配置了要使用的授权注释。

@Configuration
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class MethodSecurityConfig extends GlobalMethodSecurityConfiguration {

    @Autowired
    private CustomPermissionEvaluator permissionEvaluator;

    @Override
    protected MethodSecurityExpressionHandler createExpressionHandler() {
        DefaultMethodSecurityExpressionHandler expressionHandler = new DefaultMethodSecurityExpressionHandler();
        expressionHandler.setPermissionEvaluator(permissionEvaluator);
        return expressionHandler;
    }
}

然后，在方法上使用@PreAuthorize注释来定义授权规则。在下面的示例中，方法addUser仅在当前用户具有ROLE_ADMIN身份时才能访问。

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @PreAuthorize("hasRole('ROLE_ADMIN')")
    public void addUser(User user) { // ... }

    // ...
}

2.3 示例

下面给出两个示例：一个是使用基于表达式的授权，另一个是使用基于URL的授权。

2.3.1 基于表达式的授权

在Spring Security中，可以使用表达式来定义授权规则。这些表达式可以使用El表达式（如“hasRole()”等）或Spel表达式（如“#user.name”等）。

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {

    @Override
    @PreAuthorize("hasPermission(#user, 'add')")
    public void addUser(User user) { // ... }

    @Override
    @PreAuthorize("hasPermission(#user, 'delete')")
    public void deleteUser(User user) { // ... }
}

在上述示例中，addUser和deleteUser方法将仅允许授权用户访问，该用户必须具有'add'或'delete'权限，并且该权限将根据传递给方法的User对象进行验证。

2.3.2 基于URL的授权

在Spring Security中，可以使用配置文件定义基于URL的授权规则。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    // ...

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN")
                .antMatchers("/user/**").hasRole("USER")
                .anyRequest().authenticated()
                .and().formLogin().loginPage("/login").permitAll()
                .and().logout().permitAll();
    }
}

在上述示例中，所有访问/admin/ URL的请求必须由具有'ADMIN'角色的用户进行身份验证和授权。同样，所有访问/user/ URL的请求必须由具有'USER'角色的用户进行身份验证和授权。最后，任何其他请求都将要求用户进行身份验证。

3. 总结

本文详细介绍了Spring Security的权限管理，包括身份验证和授权。通过阅读本文，读者应该能够了解Spring Security的基本原理和使用方式。同时，文章还给出了两个示例，分别基于表达式和URL的授权规则。

参考文献

https://spring.io/projects/spring-security
https://www.baeldung.com/security-method-expression-vs-pre-post-annotations
https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/current/guides/html5/helloworld-security.html