SpringBoot操作数据库(2)
4.SpringSecurity权限控制
1.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：Spring Security官网地址
- Spring Security是一个功能强大且高度可定制的身份验证和访问控制框架。它实际上是保护基于spring的应用程序的标准。
- Spring Security是一个框架，侧重于为Java应用程序提供身份验证和授权。与所有Spring项目一样，Spring安全性的真正强大之处在于它可以轻松地扩展以满足定制需求。
- 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。
2.实战测试
1.实验环境搭建
- 新建一个初始的springboot项目web模块，thymeleaf模块
<!--thymeleaf-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>- 导入静态资源
welcome.html
|views
|level1
1.html
2.html
3.html
|level2
1.html
2.html
3.html
|level3
1.html
2.html
3.html
Login.html
- controller跳转！
package com.github.controller;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
@Controller
public class RouterController {
@RequestMapping({"/","/index"})
public String index(){
return "index";
}
@RequestMapping("/toLogin")
public String toLogin(){
return "views/login";
}
@RequestMapping("/level1/{id}")
public String level1(@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;
}
}- 测试实验环境是否OK！
2.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
- @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。
3.认证和授权
目前，我们的测试环境，是谁都可以访问的，只要使用 Spring Security 增加上认证和授权的功能。
- 引入 Spring Security 模块
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>- 编写 Spring Security 配置类
- 参考官网：https://spring.io/projects/spring-security
- 查看个人项目中的版本，找到对应的帮助文档：Spring Security Reference
- 编写基础配置类
package com.github.config;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
@EnableWebSecurity // 开启WebSecurity模式
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
}
}- 定制请求的授权规则
@Override
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");
}- 测试一下：发现除了首页都进不去了！因为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！
- 在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
// /login 请求来到登录页
// /login?error 重定向到这里表示登录失败
http.formLogin();- 测试一下：发现，没有权限的时候，会跳转到登录的页面！
- 查看刚才登录页的注释信息；
- 可以定义认证规则，重写configure(AuthenticationManagerBuilder auth)方法。
// 定义认证规则
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
// 在内存中定义，也可以在jdbc中去拿....
auth.inMemoryAuthentication()
.withUser("subei").password("123456").roles("vip2","vip3")
.and()
.withUser("root").password("123456").roles("vip1","vip2","vip3")
.and()
.withUser("guest").password("123456").roles("vip1","vip2");
}- 测试，使用这些账号登录进行测试！发现会报错！
- 原因：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。
// 定义认证规则
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
// 在内存中定义，也可以在jdbc中去拿....
// Spring security 5.0中新增了多种加密方式，也改变了密码的格式。
// 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。
auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
.withUser("subei").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","vip2");
}- 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！
4.权限控制和注销
图标库网站：https://semantic-ui.com/
- 开启自动配置的注销的功能
// 定制请求的授权规则
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
//....
// 开启自动配置的登录功能
// /login 请求来到登录页
// /login?error 重定向到这里表示登录失败
http.formLogin();
// /logout 注销请求
http.logout();
}- 在前端，增加一个注销的按钮，index.html 导航栏中。
<a class="item" th:href="@{/logout}">
<i class="address card icon"></i> 注销
</a>- 去测试一下，登录成功后点击注销，发现注销完毕会跳转到登录页面！
- 但是，当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？
// .logoutSuccessUrl("/"); 注销成功来到首页
http.logout().logoutSuccessUrl("/");- 测试，注销完毕后，发现跳转到首页，OK！
- 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subei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？
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。
- Maven依赖：
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.thymeleaf.extras/thymeleaf-extras-springsecurity4 -->
<dependency>
<groupId>org.thymeleaf.extras</groupId>
<artifactId>thymeleaf-extras-springsecurity5</artifactId>
<version>3.0.4.RELEASE</version>
</dependency>- 修改前端页面
- 导入命名空间
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.thymeleaf.extras/thymeleaf-extras-springsecurity4 -->
<dependency>
<groupId>org.thymeleaf.extras</groupId>
<artifactId>thymeleaf-extras-springsecurity5</artifactId>
<version>3.0.4.RELEASE</version>
</dependency>- 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="@{/login}">
<i class="address card icon"></i> 登录
</a>
</div>
<!--如果已登录-->
<div sec:authorize="isAuthenticated()">
<a class="item">
<i class="address card icon"></i>
用户名：<span sec:authentication="principal.username"></span>
角色：<span sec:authentication="principal.authorities"></span>
</a>
</div>
<div sec:authorize="isAuthenticated()">
<a class="item" th:href="@{/logout}">
<i class="address card icon"></i> 注销
</a>
</div>
</div>- 重启测试，可以登录试试看，登录成功后确实，显示了我们想要的页面；
- 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，可以将请求改为post表单提交，或者在spring security中关闭csrf功能；还可以试试：在配置中增加
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
http.logout().logoutSuccessUrl("/");- 继续将下面的角色功能块认证完成！
<!-- sec:authorize="hasRole('vip1')" -->
<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('vip3')">
<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>- 测试一下！
权限控制和注销搞定！
5.记住我
现在的情况：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
- 开启记住我功能
// 定制请求的授权规则
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
//。。。。。。。。。。。
// 记住我
http.rememberMe();
}- 再次启动项目测试一下，发现登录页多了一个记住我功能，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
- 可以查看浏览器的cookie
- 点击注销的时候，可以发现，spring security 帮我们自动删除了这个cookie。
- 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，具体的原理参考JavaWeb阶段！
6.定制登录页
现在这个登录页面都是spring security 默认的，怎么样可以使用自己写的Login界面呢？
- 在刚才的登录页配置后面指定 loginpage
http.formLogin().loginPage("/toLogin");- 然后前端也需要指向我们自己定义的 login请求
<a class="item" th:href="@{/toLogin}">
<i class="address card icon"></i> 登录
</a>- 要登录，则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 loginPage()源码中的注释上有写明：
<form th:action="@{/login}" method="post">
<div class="field">
<label>Username</label>
<div class="ui left icon input">
<input type="text" placeholder="Username" name="username">
<i class="user icon"></i>
</div>
</div>
<div class="field">
<label>Password</label>
<div class="ui left icon input">
<input type="password" name="password">
<i class="lock icon"></i>
</div>
</div>
<input type="submit" class="ui blue submit button"/>
</form>4、这个请求提交上来，我们还需要验证处理，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！
http.formLogin()
.usernameParameter("username")
.passwordParameter("password")
.loginPage("/toLogin")
.loginProcessingUrl("/login"); // 登陆表单提交请求5、在登录页增加记住我的多选框
<input type="checkbox" name="remember"> 记住我6、后端验证处理！
//定制记住我的参数！
http.rememberMe().rememberMeParameter("remember");- 测试，OK
完整配置代码
package com.github.config;
import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
@EnableWebSecurity // 开启WebSecurity模式
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
// 定制请求的授权规则
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
// 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");
// 开启自动配置的登录功能
// /login 请求来到登录页
// /login?error 重定向到这里表示登录失败
http.formLogin()
.usernameParameter("username")
.passwordParameter("password")
.loginPage("/toLogin")
.loginProcessingUrl("/login"); // 登陆表单提交请求
//开启自动配置的注销的功能
// /logout 注销请求
// .logoutSuccessUrl("/"); 注销成功来到首页
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
http.logout().logoutSuccessUrl("/");
//记住我
http.rememberMe().rememberMeParameter("remember");
}
// 定义认证规则
@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
// 在内存中定义，也可以在jdbc中去拿....
// Spring security 5.0中新增了多种加密方式，也改变了密码的格式。
// 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。
auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
.withUser("subei").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","vip2");
}
}
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