web-security第六期：畅谈 Spring Security Authorization（授权）

梦里梦外; 2023-02-17 03:52 219阅读 0赞

源码地址：[demo-world][] (spring-sercurity模块）

**目录**

1.简介

2.GrantedAuthority

3.AccessDecisionManager

4.角色（role)

5.FilterSecurityInterceptor

6.基于Handler方法的权限控制

6.1.@PreAuthorize

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# 1.简介 #

前几期我们了解了Spring Security Authentication (认证），今天我们来说道说道  Spring Security Authorization（授权）

> 这里举一个通俗易懂的例子：你去火车站买票乘车，你需要两样东西，身份证和车票，在去月台之前，你需要刷一下身份证，确认你是本人，这就是认证，当你坐上了火车，这时候列车员回来检查你的车票，来确定你是否可以做这一班车，这就是授权

首先我们来回顾一下 认证的结果：

![securitycontextholder][]

也就是Authentication中的内容，我们来逐一分析一下：

*  Principal：这是登录用户的信息，一般是指 UserDetails (它的实现类,在前几期我们有定义）
 *   Credentials：通常是密码。在许多情况下，将在验证用户身份后清除此内容（设置为null)，以确保它不会泄漏。
 *  Authorities：这里存放的是一个  GrantedAuthority 集合，也就是授予用户的权限， GrantedAuthority对象由AuthenticationManager插入到Authentication对象中，并在以后做出授权决策时由AccessDecisionManager读取。这是本节一个重点信息

# 2.GrantedAuthority #

> [`GrantedAuthority`s][GrantedAuthority_s] are high level permissions the user is granted. A few examples are roles or scopes.

可以从Authentication.getAuthorities（）方法获得GrantedAuthoritys。此方法提供了GrantedAuthority对象的集合。GrantedAuthority是授予用户的权限。GrantedAuthority通常由UserDetailsService加载。 此类权限通常有两种：

1.  角色：例如Admin或Common\_user。稍后这些角色将作为配置 web authorization(web授权）, method authorization(方法授权） domain object authorization(领域模型授权）的依据。 Spring Security的其他部分能够解释这些权限。使用基于用户名/密码的身份验证时。
2.  范围：它们不特定于给定的域对象。因此，您不太可能就某个用户可以访问编号为18的部门信息而单独设置一个权限，因为如果有成千上万个这样的权限，您很快就会用光内存（或者至少导致应用程序花费很长时间）时间来认证用户。当然，Spring Security是专门为满足这一通用要求而设计的，但您可以为此目的使用项目的域对象安全功能。例如所有的用户都可以访问部门信息这个域对象，但每个人可以访问的信息范围不同，公司高管可以访问全部部门信息，而部门高管只能访问本部门的信息；

Spring Security包含一个具体的GrantedAuthority实现，即SimpleGrantedAuthority。它允许将任何用户指定的String转换为GrantedAuthority。安全体系结构中包含的所有AuthenticationProvider都使用SimpleGrantedAuthority来填充Authentication对象。

# 3.AccessDecisionManager #

AccessDecisionManager 由 AbstractSecurityInterceptor 调用，并负责做出最终的访问控制决策。 AccessDecisionManager接口包含三种方法：

void decide(Authentication authentication, Object secureObject,
 Collection<ConfigAttribute> attrs) throws AccessDeniedException;
 
 boolean supports(ConfigAttribute attribute);
 
 boolean supports(Class clazz);

decide方法的参数包括它进行授权决策所需的所有相关信息。secureObject是安全对象，也就是我要保护的访问资源，例如 method authorization(方法授权）中方法就是受保护的资源，然后在AccessDecisionManager中实现某种安全性逻辑以确保安全访问。如果访问被拒绝，则预期实现将引发AccessDeniedException。

在启动时，AbstractSecurityInterceptor将调用support（ConfigAttribute）方法，以确定AccessDecisionManager是否可以处理传递的ConfigAttribute。安全拦截器实现调用support（Class）方法，以确保配置的AccessDecisionManager支持安全拦截器将显示的安全对象的类型。

# 4.角色（role) #

首先，GrantedAuthority通常由UserDetailsService加载的，因此，我们使用SimpleGrantedAuthority来简单为用户分配一个角色

首先我们来改造一下我们的UserDO，增加一个权限集合字段：

/**
 * 权限集合
 */
 Set<GrantedAuthority> authorities;

然后我们将回到UserDetails的配置中来，实现该接口的方法：

/**
 * 返回授予用户的权限
 *
 * @return 权限集合
 */
 @Override
 public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities() {
 return userDO.getAuthorities();
 }

我们还需要修改一下伪数据源

public class DataSource {
 public static UserDO getUserByUsername(String username) {
 SimpleGrantedAuthority roleIntern = new SimpleGrantedAuthority("ROLE_INTERN");
 SimpleGrantedAuthority roleDba = new SimpleGrantedAuthority("ROLE_DBA");
 SimpleGrantedAuthority roleAdmin = new SimpleGrantedAuthority("ROLE_ADMIN");
 List<UserDO> userList = new ArrayList<>();
 //初始化三个用户
 userList.add(new UserDO(1L, "swing", new BCryptPasswordEncoder().encode("123456"), 20, Arrays.asList(roleDba, roleIntern)));
 userList.add(new UserDO(2L, "sky", new BCryptPasswordEncoder().encode("123456"), 20, Collections.singletonList(roleIntern)));
 userList.add(new UserDO(3L, "admin", new BCryptPasswordEncoder().encode("123456"), 20, Arrays.asList(roleDba, roleIntern, roleAdmin)));
 return userList.stream().distinct().filter(userDO -> userDO.getUsername().equals(username)).collect(Collectors.toList()).get(0);
 }
 }

验证我们配置的结果：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDEzMDM1_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

OK！成功给用户分配了角色，角色也是权限的集合，一个角色可以拥有很多权限，例如实习生可以查看文件和修改文件（两个权限），但不可以增加文件和删除文件，那么Spring是如何做到这一点的呢？答案就在 AccessDecisionManager 中，顾名思义，这是访问决策中心，一个访问是否被允许，就是由此类决定的

Spring Security提供了拦截器，用于控制对安全对象的访问，例如方法调用或Web请求。 AccessDecisionManager会做出关于是否允许进行调用的调用前决定。

# 5.FilterSecurityInterceptor #

FilterSecurityInterceptor为HttpServletRequests提供授权。它作为安全筛选器之一插入到FilterChainProxy中，要注意不要被名字迷惑，它不是拦截器，是过滤器

![filtersecurityinterceptor][]

*  ![number 1][] First, the `FilterSecurityInterceptor` obtains an [Authentication][] from the [SecurityContextHolder][].
 *  ![number 2][] Second, `FilterSecurityInterceptor` creates a [`FilterInvocation`][FilterInvocation] from the `HttpServletRequest`, `HttpServletResponse`, and `FilterChain` that are passed into the `FilterSecurityInterceptor`.
 *  ![number 3][] Next, it passes the `FilterInvocation` to `SecurityMetadataSource` to get the `ConfigAttribute`s.
 *  ![number 4][] Finally, it passes the `Authentication`, `FilterInvocation`, and `ConfigAttribute`s to the `AccessDecisionManager`.
    
     *  ![number 5][] If authorization is denied, an `AccessDeniedException` is thrown. In this case the [`ExceptionTranslationFilter`][ExceptionTranslationFilter] handles the `AccessDeniedException`.
     *  ![number 6][] If access is granted, `FilterSecurityInterceptor` continues with the [FilterChain][] which allows the application to process normally.

默认情况下，Spring Security 将会对所有的请求进行身份认证，如下：

protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            // ...
            .authorizeRequests(authorize -> authorize
                .anyRequest().authenticated()
            );
    }

也可以自定义认证规则，如下：

@Override
        protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
            //禁用csrf （跨站请求伪造）
            http.csrf().disable();
    
            http.authorizeRequests(authorize -> authorize
                    //允许直接访问
                    .mvcMatchers("/login").permitAll()
                    .mvcMatchers("/file/1/**").hasRole("INTERN")
                    .mvcMatchers("/file/4/**").hasRole("ADMIN")
                    //同时具有两种角色才可访问的api
                    .mvcMatchers("/login/page").access("hasRole('INTERN') and hasRole('DBA')")
                    //剩下的都拒绝
                    .anyRequest().denyAll()
            );
            //将认证设置在UsernamePasswordAuthenticationFilter之前
            http.addFilterBefore(authenticationFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
        }

这里有几个很重要的点要注意一下：

*  分配角色的时候我们使用 ROLE\_角色名 的标准格式，这样在读取角色时候，我们只用表示为 hasRole(角色名）即可
 *  anyRequest().denyAll  和 anyRequest.authenticatied 是不同的概念 前者表示对于前面没有配置访问策略的URL ，一律拒绝，而后者表示，对所有的url进行认证，认证通过后即可访问。

这里由一张由官方提供的内置表达式表格：

<table> 
 <thead> 
 <tr> 
 <th>Expression</th> 
 <th>Description</th> 
 </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> <code>hasRole(String role)</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the current principal has the specified role. For example,&nbsp;<code>hasRole('admin')</code> By default if the supplied role does not start with 'ROLE_' it will be added. This can be customized by modifying the&nbsp;<code>defaultRolePrefix</code>&nbsp;on&nbsp;<code>DefaultWebSecurityExpressionHandler</code>. </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>hasAnyRole(String… roles)</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the current principal has any of the supplied roles (given as a comma-separated list of strings). For example,&nbsp;<code>hasAnyRole('admin', 'user')</code> By default if the supplied role does not start with 'ROLE_' it will be added. This can be customized by modifying the&nbsp;<code>defaultRolePrefix</code>&nbsp;on&nbsp;<code>DefaultWebSecurityExpressionHandler</code>. </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>hasAuthority(String authority)</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the current principal has the specified authority. For example,&nbsp;<code>hasAuthority('read')</code> </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>hasAnyAuthority(String… authorities)</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the current principal has any of the supplied authorities (given as a comma-separated list of strings) For example,&nbsp;<code>hasAnyAuthority('read', 'write')</code> </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>principal</code> </td> 
 <td> Allows direct access to the principal object representing the current user </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>authentication</code> </td> 
 <td> Allows direct access to the current&nbsp;<code>Authentication</code>&nbsp;object obtained from the&nbsp;<code>SecurityContext</code> </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>permitAll</code> </td> 
 <td> Always evaluates to&nbsp;<code>true</code> </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>denyAll</code> </td> 
 <td> Always evaluates to&nbsp;<code>false</code> </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>isAnonymous()</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the current principal is an anonymous user </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>isRememberMe()</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the current principal is a remember-me user </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>isAuthenticated()</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the user is not anonymous </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>isFullyAuthenticated()</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the user is not an anonymous or a remember-me user </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>hasPermission(Object target, Object permission)</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the user has access to the provided target for the given permission. For example,&nbsp;<code>hasPermission(domainObject, 'read')</code> </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> <code>hasPermission(Object targetId, String targetType, Object permission)</code> </td> 
 <td> Returns&nbsp;<code>true</code>&nbsp;if the user has access to the provided target for the given permission. For example,&nbsp;<code>hasPermission(1, 'com.example.domain.Message', 'read')</code> </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 6.基于Handler方法的权限控制 #

上面我们使用了Role来控制某个用户是否可以访问一个接口(或handler 方法），但很明显，在实际开发中，这样使用会有很多局限性，例如对用户是否有权访问某一个接口的判断过程很复杂，那么，这种直接在HttpSecurity中配置的方法，显然就不太实用了，因此需要使用基于 Handler 方法的权限控制，Spring为我们提供了几个很有用的注解

要使用注解，首先在SecurityConfig中开启它

@EnableWebSecurity
    @EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
    public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

## 6.1.@PreAuthorize ##

这是一个很实用的注解，它可以决定方法是否可以被调用，如下：

/**
         * 获取登录页面
         *
         * @return 登录页面
         */
        @PreAuthorize("hasRole('INTERN') and  hasRole('DBA')")
        @GetMapping("/page")
        String login() {
            return "login";
        }

这种写法和之前我们配置的作用相同，当然此注解还有更强大的地方，例如还可以这么写（表示只有id =2才可以访问）：

@PreAuthorize("hasRole('INTERN') and #id==2")
        @GetMapping("/1/{id}")
        @ResponseBody
        public FileDO getFileNameById(@PathVariable Long id) {
            return new FileDO(id, "这个杀手不太冷.mp4", 1231232423L);
        }

不过，大部分时候这些功能还是不能满足我们的需求，所以该注解还支持注入Bean，和自定义权限认证，我们来写一个简单的例子：

/**
     * 自定义认证方法
     *
     * @author swing
     */
    @Service("as")
    public class AuthorizeService {
    
        /**
         * 是否授权
         *
         * @return 是否可以访问呢
         */
        public boolean hasPermission(String username) {
            UserDetails userDetails = (UserDetails) SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal();
            return userDetails.getUsername().equals(username);
        }
    }

/**
         * 获取文件
         *
         * @param id 文件Id
         * @return 文件信息
         */
        @PreAuthorize("@as.hasPermission('swing')")
        @GetMapping("/1/{id}")
        @ResponseBody
        public FileDO getFileNameById(@PathVariable Long id) {
            return new FileDO(id, "这个杀手不太冷.mp4", 1231232423L);
        }

以上代码表示，只有用户名为swing的用户才能访问此接口

[demo-world]: https://gitee.com/qiu-qian/demo-world
[securitycontextholder]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9kb2NzLnNwcmluZy5pby9zcHJpbmctc2VjdXJpdHkvc2l0ZS9kb2NzLzUuMy4yLlJFTEVBU0UvcmVmZXJlbmNlL2h0bWw1L2ltYWdlcy9zZXJ2bGV0L2F1dGhlbnRpY2F0aW9uL2FyY2hpdGVjdHVyZS9zZWN1cml0eWNvbnRleHRob2xkZXIucG5n?x-oss-process=image/format,png
[GrantedAuthority_s]: https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/current/api/org/springframework/security/core/GrantedAuthority.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDEzMDM1_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200612122139662.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyMDEzMDM1,size_16,color_FFFFFF,t_70
[filtersecurityinterceptor]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9kb2NzLnNwcmluZy5pby9zcHJpbmctc2VjdXJpdHkvc2l0ZS9kb2NzLzUuMy4yLlJFTEVBU0UvcmVmZXJlbmNlL2h0bWw1L2ltYWdlcy9zZXJ2bGV0L2F1dGhvcml6YXRpb24vZmlsdGVyc2VjdXJpdHlpbnRlcmNlcHRvci5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[number 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9kb2NzLnNwcmluZy5pby9zcHJpbmctc2VjdXJpdHkvc2l0ZS9kb2NzLzUuMy4yLlJFTEVBU0UvcmVmZXJlbmNlL2h0bWw1L2ltYWdlcy9pY29ucy9udW1iZXJfMS5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[Authentication]: https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/5.3.2.RELEASE/reference/html5/#servlet-authentication-authentication
[SecurityContextHolder]: https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/5.3.2.RELEASE/reference/html5/#servlet-authentication-securitycontextholder
[number 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9kb2NzLnNwcmluZy5pby9zcHJpbmctc2VjdXJpdHkvc2l0ZS9kb2NzLzUuMy4yLlJFTEVBU0UvcmVmZXJlbmNlL2h0bWw1L2ltYWdlcy9pY29ucy9udW1iZXJfMi5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[FilterInvocation]: https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/current/api/org/springframework/security/web/FilterInvocation.html
[number 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9kb2NzLnNwcmluZy5pby9zcHJpbmctc2VjdXJpdHkvc2l0ZS9kb2NzLzUuMy4yLlJFTEVBU0UvcmVmZXJlbmNlL2h0bWw1L2ltYWdlcy9pY29ucy9udW1iZXJfMy5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[number 4]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9kb2NzLnNwcmluZy5pby9zcHJpbmctc2VjdXJpdHkvc2l0ZS9kb2NzLzUuMy4yLlJFTEVBU0UvcmVmZXJlbmNlL2h0bWw1L2ltYWdlcy9pY29ucy9udW1iZXJfNC5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[number 5]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9kb2NzLnNwcmluZy5pby9zcHJpbmctc2VjdXJpdHkvc2l0ZS9kb2NzLzUuMy4yLlJFTEVBU0UvcmVmZXJlbmNlL2h0bWw1L2ltYWdlcy9pY29ucy9udW1iZXJfNS5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[ExceptionTranslationFilter]: https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/5.3.2.RELEASE/reference/html5/#servlet-exceptiontranslationfilter
[number 6]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9kb2NzLnNwcmluZy5pby9zcHJpbmctc2VjdXJpdHkvc2l0ZS9kb2NzLzUuMy4yLlJFTEVBU0UvcmVmZXJlbmNlL2h0bWw1L2ltYWdlcy9pY29ucy9udW1iZXJfNi5wbmc?x-oss-process=image/format,png
[FilterChain]: https://docs.spring.io/spring-security/site/docs/5.3.2.RELEASE/reference/html5/#servlet-filters-review