SpringBoot集成SpringSecurity

2023-05-16

SpringSecurity

安全简介

在 Web 开发中，安全一直是非常重要的一个方面。安全虽然属于应用的非功能性需求，但是应该在应用开发的初期就考虑进来。如果在应用开发的后期才考虑安全的问题，就可能陷入一个两难的境地：一方面，应用存在严重的安全漏洞，无法满足用户的要求，并可能造成用户的隐私数据被攻击者窃取；另一方面，应用的基本架构已经确定，要修复安全漏洞，可能需要对系统的架构做出比较重大的调整，因而需要更多的开发时间，影响应用的发布进程。因此，从应用开发的第一天就应该把安全相关的因素考虑进来，并在整个应用的开发过程中。

市面上存在比较有名的：Shiro，Spring Security ！

这里需要阐述一下的是，每一个框架的出现都是为了解决某一问题而产生了，那么Spring Security框架的出现是为了解决什么问题呢？

首先我们看下它的官网介绍：

SpringSecurity是一个功能强大且高度定制的身份验证和访问控制框架。它是保护基于Spring的应用程序的事实上的标准。
SpringSecurity是一个侧重于向Java应用程序提供身份验证和授权的框架。与所有Spring项目一样，SpringSecurity的真正强大之处在于它能够很容易地扩展以满足自定义需求

从官网的介绍中可以知道这是一个权限框架。想我们之前做项目是没有使用框架是怎么控制权限的？对于权限一般会细分为功能权限，访问权限，和菜单权限。代码会写的非常的繁琐，冗余。

怎么解决之前写权限代码繁琐，冗余的问题，一些主流框架就应运而生而Spring Scecurity就是其中的一种。

Spring 是一个非常流行和成功的 Java 应用开发框架。Spring Security 基于 Spring 框架，提供了一套 Web 应用安全性的完整解决方案。一般来说，Web 应用的安全性包括用户认证（Authentication）和用户授权（Authorization）两个部分。用户认证指的是验证某个用户是否为系统中的合法主体，也就是说用户能否访问该系统。用户认证一般要求用户提供用户名和密码。系统通过校验用户名和密码来完成认证过程。用户授权指的是验证某个用户是否有权限执行某个操作。在一个系统中，不同用户所具有的权限是不同的。比如对一个文件来说，有的用户只能进行读取，而有的用户可以进行修改。一般来说，系统会为不同的用户分配不同的角色，而每个角色则对应一系列的权限。

对于上面提到的两种应用情景，Spring Security 框架都有很好的支持。在用户认证方面，Spring Security 框架支持主流的认证方式，包括 HTTP 基本认证、HTTP 表单验证、HTTP 摘要认证、OpenID 和 LDAP 等。在用户授权方面，Spring Security 提供了基于角色的访问控制和访问控制列表（Access Control List，ACL），可以对应用中的领域对象进行细粒度的控制。

实战测试

实验环境搭建

1、新建一个初始的springboot项目web模块，thymeleaf模块

2、导入静态资源

链接：https://pan.baidu.com/s/1GQ7s8HDL11dG7xiTzjQsKg
提取码：1oda

在这里插入图片描述
3、写一个Controller实现跳转！

@Controller
public class RouterController {
    @RequestMapping({"/", "/index"})
    public String index() {
        return "index";
    }

    @RequestMapping("/toLogin")
    public String toLogin() {
        return "views/login";
    }

    @RequestMapping("/level1/{id}")
    public String level(@PathVariable("id") int id) {
        return "views/level1/" + id;
    }

    @RequestMapping("/level2/{id}")
    public String level2(@PathVariable("id") int id) {
        return "views/level2/" + id;
    }

    @RequestMapping("/level3/{id}")
    public String level3(@PathVariable("id") int id) {
        return "views/level3/" + id;
    }
}

4、测试实验环境是否OK！

认识SpringSecurity

Spring Security 是针对Spring项目的安全框架，也是Spring Boot底层安全模块默认的技术选型，他可以实现强大的Web安全控制，对于安全控制，我们仅需要引入 spring-boot-starter-security 模块，进行少量的配置，即可实现强大的安全管理！

记住几个类：

WebSecurityConfigurerAdapter：自定义Security策略
AuthenticationManagerBuilder：自定义认证策略(身份管理器)
@EnableWebSecurity：开启WebSecurity模式

Spring Security的两个主要目标是 “认证” 和 “授权”（访问控制）。

“认证”（Authentication）

身份验证是关于验证您的凭据，如用户名/用户ID和密码，以验证您的身份。
身份验证通常通过用户名和密码完成，有时与身份验证因素结合使用。

“授权” （Authorization）

授权发生在系统成功验证您的身份后，最终会授予您访问资源（如信息，文件，数据库，资金，位置，几乎任何内容）的完全权限。

这个概念是通用的，而不是只在Spring Security 中存在。

认证和授权

目前，我们的测试环境，是谁都可以访问的，我们使用 Spring Security 增加上认证和授权的功能

1、引入 Spring Security 模块

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>

2、编写 Spring Security 配置类

查看我们自己项目中的版本，找到对应的帮助文档：

https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/5.3.4.RELEASE/reference/html5/#jc

3、编写基础配置类

package com.wu.config;

 // 开启WebSecurity模式
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

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

    }

}

4、定制请求的授权规则

@Override
//授权
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
   // 定制请求的授权规则
   // 首页所有人可以访问
    http.authorizeRequests()
            .antMatchers("/").permitAll()
            .antMatchers("/level1/**").hasRole("vip1")
            .antMatchers("/level2/**").hasRole("vip2")
            .antMatchers("/level3/**").hasRole("vip3");
}

5、测试一下：发现除了首页都进不去了！因为我们目前没有登录的角色，因为请求需要登录的角色拥有对应的权限才可以！

6、在上面的configure()方法中加入以下配置，开启自动配置的登录功能！

// 开启自动配置的登录功能
http.formLogin();

7、测试一下：发现，没有权限的时候，会跳转到登录的页面！
在这里插入图片描述
8、查看刚才登录页的注释信息；

我们可以定义认证规则，重写configure(AuthenticationManagerBuilder auth)方法

//认证  ,springboot 2.1.x可以直接使用
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {

    //这些数据正常应该从数据库中读
    auth.inMemoryAuthentication()
            .withUser("wulei").password("123456").roles("vip2", "vip3")
            .and()
            .withUser("root").password("123456").roles("vip1", "vip2", "vip3")
            .and()
            .withUser("guest").password("123456").roles("vip1");
}

9、测试，我们可以使用这些账号登录进行测试！发现会报错！

There is no PasswordEncoder mapped for the id “null”

10、原因，我们要将前端传过来的密码进行某种方式加密，否则就无法登录，修改代码

//认证  ,springboot 2.1.x可以直接使用
//密码编码：
//在spring security 5.0+  新增了很多加密方式
//要想我们的项目还能够正常登陆，需要修改一下configure中的代码。我们要将前端传过来的密码进行某种方式加密
//spring security 官方推荐的是使用bcrypt加密方式。
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {

    //这些数据正常应该从数据库中读
    auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
            .withUser("wulei").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("123456")).roles("vip2", "vip3")
            .and()
            .withUser("root").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("123456")).roles("vip1", "vip2", "vip3")
            .and()
            .withUser("guest").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("123456")).roles("vip1");
}

11、测试，发现，登录成功，并且每个角色只能访问自己认证下的规则！搞定

权限控制和注销

1、开启自动配置的注销的功能

只需要在configure(HttpSecurity http)方法中加入一行代码即可

//开启自动配置的注销的功能
// /logout 注销请求
http.logout();

2、我们在前端，增加一个注销的按钮，index.html 导航栏中

<div sec:authorize="isAuthenticated()">
    <a class="item" th:href="@{/logout}">
        <i class="sign-out icon"></i> 注销
    </a>
</div>

3、我们可以去测试一下，登录成功后点击注销，发现注销完毕会跳转到它的登录页面！

4、但是，我们想让他注销成功后，依旧可以跳转到首页，该怎么处理呢？

也只需要在configure(HttpSecurity http)方法中稍为改动一下代码即可

// .logoutSuccessUrl("/"); 注销成功来到首页
http.logout().logoutSuccessUrl("/");

5、测试，注销完毕后，发现跳转到首页OK

6、我们现在又来一个需求：用户没有登录的时候，导航栏上只显示登录按钮，用户登录之后，导航栏可以显示登录的用户信息及注销按钮！还有就是，比如wulei这个用户，它只有 vip2，vip3功能，那么登录则只显示这两个功能，而vip1的功能菜单不显示！这个就是真实的网站情况了！该如何做呢？

我们需要结合thymeleaf中的一些功能

sec：authorize="isAuthenticated()":是否认证登录！来显示不同的页面

导入Maven依赖：

<!-- thymeleaf-security-->
<dependency>
    <groupId>org.thymeleaf.extras</groupId>
    <artifactId>thymeleaf-extras-springsecurity5</artifactId>
</dependency>

7、修改我们的前端页面

导入命名空间： xmlns:sec=“http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity5”

在这里插入图片描述
修改导航栏，增加认证判断

<!--登录注销-->
<div class="right menu">
    <!--如果未登录-->
    <div sec:authorize="!isAuthenticated()">
        <a class="item" th:href="@{/toLogin}">
            <i class="address card icon"></i> 登录
        </a>
    </div>

    <!--如果已登录 :用户名和注销按钮-->
    <div sec:authorize="isAuthenticated()">
        <a class="item">
            用户名：<span sec:authentication="name"></span>
            角色：<span sec:authentication="principal.authorities"></span>
        </a>
    </div>

    <div sec:authorize="isAuthenticated()">
        <a class="item" th:href="@{/logout}">
            <i class="sign-out icon"></i> 注销
        </a>
    </div>
</div>

8、重启测试，我们可以登录试试看，登录成功后确实，显示了我们想要的页面；

9、如果注销404了，就是因为它默认防止csrf跨站请求伪造，因为会产生安全问题，我们可以将请求改为post表单提交，或者在spring security中关闭csrf功能；我们试试：在configure(HttpSecurity http)配置中增加 http.csrf().disable();

http.csrf().disable();//关闭csrf功能:跨站请求伪造,默认只能通过post方式提交logout请求

10、我们继续将下面的角色功能块认证完成！

<div class="ui three column stackable grid">
    <!--菜单根据用户的角色动态的实现-->
    <div class="column" sec:authorize="hasRole('vip1')">
        <div class="ui raised segment">
            <div class="ui">
                <div class="content">
                    <h5 class="content">Level 1</h5>
                    <hr>
                    <div><a th:href="@{/level1/1}"><i class="bullhorn icon"></i> Level-1-1</a></div>
                    <div><a th:href="@{/level1/2}"><i class="bullhorn icon"></i> Level-1-2</a></div>
                    <div><a th:href="@{/level1/3}"><i class="bullhorn icon"></i> Level-1-3</a></div>
                </div>
            </div>
        </div>
    </div>

    <div class="column" sec:authorize="hasRole('vip2')">
        <div class="ui raised segment">
            <div class="ui">
                <div class="content">
                    <h5 class="content">Level 2</h5>
                    <hr>
                    <div><a th:href="@{/level2/1}"><i class="bullhorn icon"></i> Level-2-1</a></div>
                    <div><a th:href="@{/level2/2}"><i class="bullhorn icon"></i> Level-2-2</a></div>
                    <div><a th:href="@{/level2/3}"><i class="bullhorn icon"></i> Level-2-3</a></div>
                </div>
            </div>
        </div>
    </div>

    <div class="column" sec:authorize="hasRole('vip2')">
        <div class="ui raised segment">
            <div class="ui">
                <div class="content">
                    <h5 class="content">Level 3</h5>
                    <hr>
                    <div><a th:href="@{/level3/1}"><i class="bullhorn icon"></i> Level-3-1</a></div>
                    <div><a th:href="@{/level3/2}"><i class="bullhorn icon"></i> Level-3-2</a></div>
                    <div><a th:href="@{/level3/3}"><i class="bullhorn icon"></i> Level-3-3</a></div>
                </div>
            </div>
        </div>
    </div>

</div>

11、测试一下！

12、权限控制和注销搞定！

实现记住我功能

现在的情况，我们只要登录之后，关闭浏览器，再登录，就会让我们重新登录，但是很多网站的情况，就是有一个记住密码的功能，这个该如何实现呢？很简单

1、开启记住我功能

只需要在configure(HttpSecurity http)配置中加一行代码即可

//记住我,默认保存两周,除非注销和手动清除
http.rememberMe();

2、我们再次启动项目测试一下，发现登录页多了一个记住我功能，我们登录之后关闭浏览器，然后重新打开浏览器访问，发现用户依旧存在！
思考：如何实现的呢？其实非常简单
我们可以查看浏览器的cookie
在这里插入图片描述

3、我们点击注销的时候，可以发现，spring security 帮我们自动删除了这个 cookie
在这里插入图片描述
4、结论：登录成功后，将cookie发送给浏览器保存，以后登录带上这个cookie，只要通过检查就可以免登录了。如果点击注销，则会删除这个cookie，具体的原理我们在JavaWeb阶段都讲过了，这里就不在多说了！

定制登录页

现在这个登录页面都是spring security 默认的，怎么样可以使用我们自己写的Login界面呢？

1、在刚才的登录页配置后面指定 loginpage

http.formLogin().loginPage("/toLogin").loginProcessingUrl("/login");

2、然后前端也需要指向我们自己定义的 login请求(先按照我的写好，然后再解释)
在这里插入图片描述

3、我们登录，需要将这些信息发送到哪里，我们也需要配置，login.html 配置提交请求及方式，方式必须为post:

在这里插入图片描述
解释：

你直接点登录的时候，他会请求th:href="@{/toLogin}这个路径到login.html页面，然后login页面提交，他会提交到loginProcessingUrl("/login");这个页面，这个页面也就是security的那个页面，你也可以把这个里面的url随便改，只是这边改了之后login页面也叫的那个位置也要改，我一两句话也说不太清楚，还是自己慢慢的试
如果你点击那个没有权限的那个，他会直接让你登录，然后后面的就和上面的一样了

4、这个请求提交上来，我们还需要验证处理传过来的参数，那这个参数该怎么写呢？怎么做呢？我们可以查看formLogin()方法的源码！我们配置接收登录的用户名和密码的参数！

在这里插入图片描述
所以说我们前面的name属性不用改，也养成一个习惯，用username和password 作为提交表单的name属性

5、在login.html登录页增加记住我的多选框加入的位置不要我说吧

<div class="field">
    <input type="checkbox" name="remember-me">记住我
</div>

那这个name的名字为啥是"remeber-me"呢？还是一样的，点开rememberMe()的源码，
在这里插入图片描述

是吧，默认为它

如果想改也可以，只需要改动代码就可以了，在http.rememberMe()后面可以加上

//定制记住我的参数！
http.rememberMe().rememberMeParameter("remember");

7、测试，OK

完整配置代码

@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        //首页所有人可以访问，功能页只有对应有权限的人才能访问
        //请求授权的规则
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/").permitAll()
                .antMatchers("/level1/**").hasRole("vip1")
                .antMatchers("/level2/**").hasRole("vip2")
                .antMatchers("/level3/**").hasRole("vip3");

        //没有权限默认会到登录页面 ,需要开启登录的页面
        //定制登录页面：loginPage("/toLogin")
        http.formLogin().loginPage("/toLogin").loginProcessingUrl("/login");
        //注销,开启了注销功能
        http.logout().logoutSuccessUrl("/");

        //防止网站攻击， get post
        http.csrf().disable();//关闭csrf

        //开启记住我功能,默认保存两周
        http.rememberMe();

    }

    //认证  ,springboot 2.1.x可以直接使用
    //密码编码：
    //在spring security 5.0+  新增了很多加密方式
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {

        //这些数据正常应该从数据库中读
        auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
                .withUser("wulei").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("123456")).roles("vip2", "vip3")
                .and()
                .withUser("root").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("123456")).roles("vip1", "vip2", "vip3")
                .and()
                .withUser("guest").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("123456")).roles("vip1");
    }
}

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