SpringBoot和Redis实现Token权限认证的实例

落日映苍穹つ 2021-07-24 16:29 458阅读 0赞

## 一、引言 ##

登陆权限控制是每个系统都应必备的功能，实现方法也有好多种。下面使用Token认证来实现系统的权限访问。

**功能描述：**  
用户登录成功后，后台返回一个token给调用者，同时自定义一个@AuthToken注解，被该注解标注的API请求都需要进行token效验，效验通过才可以正常访问，实现接口级的鉴权控制。

同时token具有生命周期，在用户持续一段时间不进行操作的话，token则会过期，用户一直操作的话，则不会过期。

## 二、环境 ##

**SpringBoot**

Redis（Docke中镜像）

MySQL（Docker中镜像）

## 三、流程分析 ##

**1、流程分析**

*  （1）、客户端登录，输入用户名和密码，后台进行验证，如果验证失败则返回登录失败的提示。

如果验证成功，则生成 token 然后将 username 和 token 双向绑定 （可以根据 username 取出 token 也可以根据 token 取出username）存入redis，同时使用 token+username 作为key把当前时间戳也存入redis。并且给它们都设置过期时间。

*  （2）、每次请求接口都会走拦截器，如果该接口标注了@AuthToken注解，则要检查客户端传过来的Authorization字段，获取  
    token。

由于 token 与 username 双向绑定，可以通过获取的 token 来尝试从 redis 中获取 username，如果可以获取则说明 token 正确，反之，说明错误，返回鉴权失败。

*  （3）、token可以根据用户使用的情况来动态的调整自己过期时间。

在生成 token 的同时也往 redis 里面存入了创建 token 时的时间戳，每次请求被拦截器拦截 token 验证成功之后，将当前时间与存在 redis 里面的 token 生成时刻的时间戳进行比较，当当前时间的距离创建时间快要到达设置的redis过期时间的话，就重新设置token过期时间，将过期时间延长。

如果用户在设置的 redis 过期时间的时间长度内没有进行任何操作（没有发请求），则token会在redis中过期。

## 四、具体代码实现 ##

**1、自定义注解**

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface AuthToken {
    }//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天

**2、登陆控制器**

@RestController
    public class welcome { 
     Logger logger = LoggerFactory.getLogger(welcome.class);
     @Autowired
     Md5TokenGenerator tokenGenerator;
     @Autowired
     UserMapper userMapper;
     @GetMapping("/welcome")
     public String welcome(){ 
      return "welcome token authentication";
     }
     @RequestMapping(value = "/login", method = RequestMethod.GET)
     public ResponseTemplate login(String username, String password) { 
      logger.info("username:"+username+" password:"+password);
      User user = userMapper.getUser(username,password);
      logger.info("user:"+user);
      JSONObject result = new JSONObject();
      if (user != null) { 
       Jedis jedis = new Jedis("192.168.1.106", 6379);
       String token = tokenGenerator.generate(username, password);
       jedis.set(username, token);
       //设置key生存时间，当key过期时，它会被自动删除，时间是秒
       jedis.expire(username, ConstantKit.TOKEN_EXPIRE_TIME);
       jedis.set(token, username);
       jedis.expire(token, ConstantKit.TOKEN_EXPIRE_TIME);
       Long currentTime = System.currentTimeMillis();
       jedis.set(token + username, currentTime.toString());
       //用完关闭
       jedis.close();
       result.put("status", "登录成功");
       result.put("token", token);
      } else { 
       result.put("status", "登录失败");
      }
      return ResponseTemplate.builder()
        .code(200)
        .message("登录成功")
        .data(result)
        .build();
     }//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
     //测试权限访问
     @RequestMapping(value = "test", method = RequestMethod.GET)
     @AuthToken
     public ResponseTemplate test() { 
      logger.info("已进入test路径");
      return ResponseTemplate.builder()
        .code(200)
        .message("Success")
        .data("test url")
        .build();
     }
    }

## 3、拦截器 ##

@Slf4j
    public class AuthorizationInterceptor implements HandlerInterceptor { 
     //存放鉴权信息的Header名称，默认是Authorization
     private String httpHeaderName = "Authorization";
     //鉴权失败后返回的错误信息，默认为401 unauthorized
     private String unauthorizedErrorMessage = "401 unauthorized";
     //鉴权失败后返回的HTTP错误码，默认为401
     private int unauthorizedErrorCode = HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED;
     //存放登录用户模型Key的Request Key
     public static final String REQUEST_CURRENT_KEY = "REQUEST_CURRENT_KEY";
     @Override
     public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { 
      if (!(handler instanceof HandlerMethod)) { 
       return true;
      }
      HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
      Method method = handlerMethod.getMethod();
      // 如果打上了AuthToken注解则需要验证token
      if (method.getAnnotation(AuthToken.class) != null || handlerMethod.getBeanType().getAnnotation(AuthToken.class) != null) { 
       String token = request.getParameter(httpHeaderName);
       log.info("Get token from request is {} ", token);
       String username = "";
       Jedis jedis = new Jedis("192.168.1.106", 6379);
       if (token != null && token.length() != 0) { 
        username = jedis.get(token);
        log.info("Get username from Redis is {}", username);
       }
       if (username != null && !username.trim().equals("")) { 
        Long tokeBirthTime = Long.valueOf(jedis.get(token + username));
        log.info("token Birth time is: {}", tokeBirthTime);
        Long diff = System.currentTimeMillis() - tokeBirthTime;
        log.info("token is exist : {} ms", diff);
        if (diff > ConstantKit.TOKEN_RESET_TIME) { 
         jedis.expire(username, ConstantKit.TOKEN_EXPIRE_TIME);
         jedis.expire(token, ConstantKit.TOKEN_EXPIRE_TIME);
         log.info("Reset expire time success!");
         Long newBirthTime = System.currentTimeMillis();
         jedis.set(token + username, newBirthTime.toString());
        }
        //用完关闭
        jedis.close();
        request.setAttribute(REQUEST_CURRENT_KEY, username);
        return true;
       } else { 
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        PrintWriter out = null;
        try { 
         response.setStatus(unauthorizedErrorCode);
         response.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE);
         jsonObject.put("code", ((HttpServletResponse) response).getStatus());
         jsonObject.put("message", HttpStatus.UNAUTHORIZED);
         out = response.getWriter();
         out.println(jsonObject);
         return false;
        } catch (Exception e) { 
         e.printStackTrace();
        } finally { 
         if (null != out) { 
          out.flush();
          out.close();
         }
        }//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
       }
      }
      request.setAttribute(REQUEST_CURRENT_KEY, null);
      return true;
     }
     @Override
     public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception { 
     }
     @Override
     public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception { 
     }
    }

**4、测试结果**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dqMTMxNDI1MA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dqMTMxNDI1MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
登陆权限控制，实际上利用的就是拦截器的拦截功能。因为每一次请求都要通过拦截器，只有拦截器验证通过了，才能访问想要的请求路径，所以在拦截器中做校验Token校验。springboot+spring security+redis实现登录权限管理

笔者负责的电商项目的技术体系是基于SpringBoot，为了实现一套后端能够承载ToB和ToC的业务，需要完善现有的权限管理体系。

在查看Shiro和Spring Security对比后，笔者认为Spring Security更加适合本项目使用，可以总结为以下2点：

*  1、基于拦截器的权限校验逻辑，可以针对ToB的业务接口来做相关的权限校验，以笔者的项目为例，ToB的接口请求路径以/openshop/api/开头，可以根据接口请求路径配置全局的ToB的拦截器；
 *  2、Spring Security的权限管理模型更简单直观，对权限、角色和用户做了很好的解耦。

以下介绍本项目的实现步骤

## 一、在项目中添加Spring相关依赖 ##

<dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
      <version>1.5.3.RELEASE</version>
     </dependency>
     <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
      <version>4.3.8.RELEASE</version>
     </dependency>

## 二、使用模板模式定义权限管理拦截器抽象类 ##

public abstract class AbstractAuthenticationInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter implements InitializingBean { 
     @Resource//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
     private AccessDecisionManager accessDecisionManager;
     @Override
     public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { 
      //检查是否登录
      String userId = null;
      try { 
       userId = getUserId();
      }catch (Exception e){ 
       JsonUtil.renderJson(response,403,"{}");
       return false;
      }
      if(StringUtils.isEmpty(userId)){ 
       JsonUtil.renderJson(response,403,"{}");
       return false;
      }
      //检查权限
      Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = getAttributes(userId);
      Collection<ConfigAttribute> configAttributes = getAttributes(request);
      return accessDecisionManager.decide(authorities,configAttributes);
     }
     //获取用户id
     public abstract String getUserId();
     //根据用户id获取用户的角色集合
     public abstract Collection<? extends GrantedAuthority> getAttributes(String userId);
     //查询请求需要的权限
     public abstract Collection<ConfigAttribute> getAttributes(HttpServletRequest request);
    }

## 三、权限管理拦截器实现类 AuthenticationInterceptor ##

@Component
    public class AuthenticationInterceptor extends AbstractAuthenticationInterceptor { 
     @Resource
     private SessionManager sessionManager;
     @Resource
     private UserPermissionService customUserService;
     @Override
     public String getUserId() { 
      return sessionManager.obtainUserId();
     }
     @Override
     public Collection<? extends GrantedAuthority> getAttributes(String s) { 
      return customUserService.getAuthoritiesById(s);
     }//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
     @Override
     public Collection<ConfigAttribute> getAttributes(HttpServletRequest request) { 
      return customUserService.getAttributes(request);
     }
     @Override
     public void afterPropertiesSet() throws Exception { 
     }
    }

## 四、用户Session信息管理类 ##

集成redis维护用户session信息

@Component
    public class SessionManager { 
     private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SessionManager.class);
     @Autowired
     private RedisUtils redisUtils;
     public SessionManager() { 
     }
     public UserInfoDTO obtainUserInfo() { 
      UserInfoDTO userInfoDTO = null;
      try { 
       String token = this.obtainToken();
       logger.info("=======token=========", token);
       if (StringUtils.isEmpty(token)) { 
        LemonException.throwLemonException(AccessAuthCode.sessionExpired.getCode(), AccessAuthCode.sessionExpired.getDesc());
       }
       userInfoDTO = (UserInfoDTO)this.redisUtils.obtain(this.obtainToken(), UserInfoDTO.class);
      } catch (Exception var3) { 
       logger.error("obtainUserInfo ex:", var3);
      }
      if (null == userInfoDTO) { 
       LemonException.throwLemonException(AccessAuthCode.sessionExpired.getCode(), AccessAuthCode.sessionExpired.getDesc());
      }
      return userInfoDTO;
     }//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
     public String obtainUserId() { 
      return this.obtainUserInfo().getUserId();
     }
     public String obtainToken() { 
      HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes)RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
      String token = request.getHeader("token");
      return token;
     }
     public UserInfoDTO createSession(UserInfoDTO userInfoDTO, long expired) { 
      String token = UUIDUtil.obtainUUID("token.");
      userInfoDTO.setToken(token);
      if (expired == 0L) { 
       this.redisUtils.put(token, userInfoDTO);
      } else { 
       this.redisUtils.put(token, userInfoDTO, expired);
      }
      return userInfoDTO;
     }
     public void destroySession() { 
      String token = this.obtainToken();
      if (StringUtils.isNotBlank(token)) { 
       this.redisUtils.remove(token);
      }
     }
    }

## 五、用户权限管理service ##

@Service
    public class UserPermissionService { 
     @Resource
     private SysUserDao userDao;
     @Resource
     private SysPermissionDao permissionDao;
     private HashMap<String, Collection<ConfigAttribute>> map =null;
     /** * 加载资源，初始化资源变量 *///加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
     public void loadResourceDefine(){ 
      map = new HashMap<>();
      Collection<ConfigAttribute> array;
      ConfigAttribute cfg;
      List<SysPermission> permissions = permissionDao.findAll();
      for(SysPermission permission : permissions) { 
       array = new ArrayList<>();
       cfg = new SecurityConfig(permission.getName());
       array.add(cfg);
       map.put(permission.getUrl(), array);
      }
     }
    /*//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天 * * @Author zhangs * @Description 获取用户权限列表 * @Date 18:56 2019/11/11 **/
     public List<GrantedAuthority> getAuthoritiesById(String userId) { 
      SysUserRspDTO user = userDao.findById(userId);
      if (user != null) { 
       List<SysPermission> permissions = permissionDao.findByAdminUserId(user.getUserId());
       List<GrantedAuthority> grantedAuthorities = new ArrayList <>();
       for (SysPermission permission : permissions) { 
        if (permission != null && permission.getName()!=null) { 
         GrantedAuthority grantedAuthority = new SimpleGrantedAuthority(permission.getName());
         grantedAuthorities.add(grantedAuthority);
        }
       }
       return grantedAuthorities;
      }
      return null;
     }
     /* * * @Author zhangs * @Description 获取当前请求所需权限 * @Date 18:57 2019/11/11 **/
     public Collection<ConfigAttribute> getAttributes(HttpServletRequest request) throws IllegalArgumentException { 
      if(map !=null) map.clear();
      loadResourceDefine();
      AntPathRequestMatcher matcher;
      String resUrl;//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
      for(Iterator<String> iter = map.keySet().iterator(); iter.hasNext(); ) { 
       resUrl = iter.next();
       matcher = new AntPathRequestMatcher(resUrl);
       if(matcher.matches(request)) { 
        return map.get(resUrl);
       }
      }
      return null;
     }
    }`

## 六、权限校验类 AccessDecisionManager ##

通过查看authorities中的权限列表是否含有configAttributes中所需的权限，判断用户是否具有请求当前资源或者执行当前操作的权限。

@Service
    public class AccessDecisionManager { 
     public boolean decide(Collection<? extends GrantedAuthority> authorities, Collection<ConfigAttribute> configAttributes) throws AccessDeniedException, InsufficientAuthenticationException { 
      if(null== configAttributes || configAttributes.size() <=0) { 
       return true;
      }
      ConfigAttribute c;
      String needRole;
      for(Iterator<ConfigAttribute> iter = configAttributes.iterator(); iter.hasNext(); ) { 
       c = iter.next();
       needRole = c.getAttribute();
       for(GrantedAuthority ga : authorities) { 
        if(needRole.trim().equals(ga.getAuthority())) { 
         return true;
        }
       }//加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
      }
      return false;
     }
      }

\#\#七、配置拦截规则

@Configuration
    public class WebAppConfigurer extends WebMvcConfigurerAdapter { 
     @Resource
     private AbstractAuthenticationInterceptor authenticationInterceptor;
     @Override
     public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { 
      // 多个拦截器组成一个拦截器链
      // addPathPatterns 用于添加拦截规则
      // excludePathPatterns 用户排除拦截
      //对来自/openshop/api/** 这个链接来的请求进行拦截
      registry.addInterceptor(authenticationInterceptor).addPathPatterns("/openshop/api/**");
      super.addInterceptors(registry);
     }
    }

## 八 相关表说明 ##

用户表 sys\_user

CREATE TABLE `sys_user` (
     `user_id` varchar(64) NOT NULL COMMENT '用户ID',
     `username` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '登录账号',
     `first_login` datetime(6) NOT NULL COMMENT '首次登录时间',
     `last_login` datetime(6) NOT NULL COMMENT '上次登录时间',
     `pay_pwd` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '支付密码',
     `chant_id` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '-1' COMMENT '关联商户id',
     `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
     `modify_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '修改时间',
     PRIMARY KEY (`user_id`)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

角色表 sys\_role

CREATE TABLE `sys_role` (
     `role_id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
     `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
     `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
     `modify_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '修改时间',
     PRIMARY KEY (`role_id`)
     //加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

用户角色关联表 sys\_role\_user

CREATE TABLE `sys_role_user` (
     `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
     `sys_user_id` varchar(64) DEFAULT NULL,
     `sys_role_id` int(11) DEFAULT NULL,
     PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

权限表 sys\_premission

CREATE TABLE `sys_permission` (
     `permission_id` int(11) NOT NULL,
     `name` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '权限名称',
     `description` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '权限描述',
     `url` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '资源url',
     `check_pwd` int(2) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '是否检查支付密码:0不需要 1 需要',
     `check_sms` int(2) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '是否校验短信验证码:0不需要 1 需要',
     `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
     `modify_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '修改时间',
     PRIMARY KEY (`permission_id`)
     //加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

角色权限关联表 sys\_permission\_role

CREATE TABLE `sys_permission_role` (
     `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
     `role_id` int(11) DEFAULT NULL,
     `permission_id` int(11) DEFAULT NULL,
     PRIMARY KEY (`id`)
     //加入Java开发交流君样：756584822一起吹水聊天
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4

![image][]

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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dqMTMxNDI1MA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210724/9c4086ab0ed94815b350931f3807e321.png
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[image]: /images/20210724/b7e95c9664584007bad38ab0c8c3755d.png
[2020_mysql_netty_spring_spring cloud_jvm_Q_756584822]: https://jq.qq.com/?_wv=1027&k=0IsBuUb0