SpringSecurity实战(五)-认证流程源码分析

冷不防 2022-12-27 07:43 199阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *  目标
     *  认证流程
     *  总结

## 目标 ##

*  了解Spring Security的认证流程
    
    参考：Spring Security 实战书籍
    
    [SpringSecurity使用JustAuth扩展第三方登录][SpringSecurity_JustAuth] 推荐阅读
    
    [尽管创建了自己的实现，但仍创建了额外的DaoAuthenticationProvider ][DaoAuthenticationProvider]
    
    [Spring boot + Spring Security 多种登录认证方式配置（一）][Spring boot _ Spring Security]
    
    [使用redis时遇到的一些异常][redis]

在第一篇已经简单说明了，认证授权的简单流程和概念，本文详细介绍一下，在认证流程中，具体执行了什么那些类。

## 认证流程 ##

简单流程：

用户发起登陆请求 —》到Security过滤器链 — 》 根据请求路径（/login）匹配对应的认证过滤器 — 》执行预验证处理方法，从请求中获取用户名（username）和密码（password），使用传入的信息构造 Token认证令牌—》 Spring Security 执行 providermanager 循环所有的认证provider ， 每个provider执行真正的验证流程，根据Token认证令牌，检索用户信息，执行认证逻辑。 如果认证成功，重新构造Token 认证令牌（认证成功的并授权）返回 ，并执行认证成功事件。如果认证失败，执行认证失败事件- 》认证授权结束

这个是Spring Security 提供基础认证流程，涉及到比较关键的类。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI4ODE3NzM5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

解释下各个类的作用和关键方法

*  AbstractAuthenticationProcessingFilter
    
    基于浏览器的基于HTTP的身份验证请求的抽象处理器。建议看看这个类提供的注释。描述了认证流程。
    
    如果请求与setRequiresAuthenticationRequestMatcher(RequestMatcher)匹配，则此过滤器将拦截请求并尝试从该请求执行身份验证。
    
    认证由attemptAuthentication()方法执行，该方法必须由子类实现。
 *  UsernamePasswordAuthenticationFilter
    
    是AbstractAuthenticationProcessingFilter 的子类
    
    登陆表单认证过滤器，这也是大多数系统支持的登陆方式，表单认证。
    
    拦截路径 /login Post请求，必传参数 username password
    
    核心方法：attemptAuthentication() 执行预认证，这个方法也是我们实现该Filter 必须要实现的方法。
    
    此方法一般做简单校验，和输入参数的获取，构造 UsernamePasswordAuthenticationToken 用户密码认证令牌。
    
    调用 ProviderManager 来循环执行认证
    
    重要代码展示：
    
        // 在构造方法就设置了拦截的请求路径 和 请求方式
            public UsernamePasswordAuthenticationFilter() { 
        		super(new AntPathRequestMatcher("/login", "POST"));
        	}
        
        	// 尝试认证
        	public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest request,
        			HttpServletResponse response) throws AuthenticationException { 
                // 请求方式的校验
        		if (postOnly && !request.getMethod().equals("POST")) { 
        			throw new AuthenticationServiceException(
        					"Authentication method not supported: " + request.getMethod());
        		}
        
                // 从request 中获取用户名 和密码
        		String username = obtainUsername(request);
        		String password = obtainPassword(request);
        
        		if (username == null) { 
        			username = "";
        		}
        
        		if (password == null) { 
        			password = "";
        		}
        
        		username = username.trim();
        		// 封装 token ，设置用户名和密码
        		UsernamePasswordAuthenticationToken authRequest = new UsernamePasswordAuthenticationToken(
        				username, password);
                
        		// 允许子类设置额外的信息到 token 中，方便在 认证（provider）流程中使用
        		// Allow subclasses to set the "details" property
        		setDetails(request, authRequest);
                
        		// 传递token 调用认证流程，进行认证
        		return this.getAuthenticationManager().authenticate(authRequest);
        	}
 *  UsernamePasswordAuthenticationToken
    
    用户名密码认证token， 简单的理解，就是对认证参数的封装，用于在认证提供者（Provider）中流转使用.其中有个参数需要注意 details ，该参数能够携带账户之外的信息。 比如 sessionid 等等其他参数信息
    
    重要代码展示：
    
        // 参照上面的，就是把 用户名 和密码 传入，创建 token 
        public UsernamePasswordAuthenticationToken(Object principal, Object credentials) { 
        		super(null);
        		this.principal = principal;   // 用户名
        		this.credentials = credentials;  // 密码
        		setAuthenticated(false);
        	}
        
        	// 设置额外信息，这个方法是 UsernamePasswordAuthenticationFilter 执行的
        	protected void setDetails(HttpServletRequest request,
        			UsernamePasswordAuthenticationToken authRequest) { 
        		authRequest.setDetails(authenticationDetailsSource.buildDetails(request));
        	}
        	// 这里引入了一个 authenticationDetailsSource 认证详细信息源
        	// 干啥的，就是来构造 Details 的。下面代码是其中一个实现
        	
        	public WebAuthenticationDetails buildDetails(HttpServletRequest context) { 
        		return new WebAuthenticationDetails(context);
        	}
        	// 下面的构造方法中，获取了 sessionid remoteAddress 两个数据，封装成一个 WebAuthenticationDetails。 这样在 UsernamePasswordAuthenticationToken 中，就可以getDetails 获取到WebAuthenticationDetails 这个实体，那么也就能获取到这两个设置的参数了
        	public WebAuthenticationDetails(HttpServletRequest request) { 
        		this.remoteAddress = request.getRemoteAddr();
        
        		HttpSession session = request.getSession(false);
        		this.sessionId = (session != null) ? session.getId() : null;
        	}
 *  ProviderManager
    
    认证管理器，在一个系统中会出现多个认证管理器，此类的作用就是循环所有的认证Provider，只要有一个认证Provider验证通过。那么就认为认证成功，也就是用户登陆成功。
    
    举例一些认证提供者（provider）：DaoAuthenticationProvider （Dao认证），RememberMeAuthenticationProvider（记住我）等
    
    核心代码展示：
    
        public Authentication authenticate(Authentication authentication)
        			throws AuthenticationException { 
        		Class<? extends Authentication> toTest = authentication.getClass();
        		AuthenticationException lastException = null;
        		AuthenticationException parentException = null;
        		Authentication result = null;
        		Authentication parentResult = null;
        		boolean debug = logger.isDebugEnabled();
        		// 循环所有的 provider
        		for (AuthenticationProvider provider : getProviders()) { 
                    // 判断当前 provider 是否支持 认证令牌的类型
        			if (!provider.supports(toTest)) { 
                        // 不支持，循环下一个
        				continue;
        			}
        			// 执行真正的认证逻辑，传入参数 token
        			result = provider.authenticate(authentication);
                }
            
            
            // 判断当前认证是否支持 对应的Token，比如 UsernamePasswordAuthenticationFilter
            public boolean supports(Class<?> authentication) { 
        		return (xxxxToken.class
        				.isAssignableFrom(authentication));
        	}
    
    **对于认证流程来说，只要有一个Provider认证成功，就是登陆成功。不管其他Provider有没有认证通过**
 *  AbstractUserDetailsAuthenticationProvider
    
    抽象用户详细信息身份验证提供程序，该类就是支持 UsernamePasswordAuthenticationToken 这个认证令牌
    
    重要方法：authenticate() 执行认证逻辑方法， retrieveUser() 根据用户名查询系统用户信息方法。
    
    简单看下认证逻辑
    
        public Authentication authenticate(Authentication authentication)
        			throws AuthenticationException { 
            // 断言判断，token 是否是 UsernamePasswordAuthenticationToken
        		Assert.isInstanceOf(UsernamePasswordAuthenticationToken.class, authentication,
        				() -> messages.getMessage(
        						"AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.onlySupports",
        						"Only UsernamePasswordAuthenticationToken is supported"));
        
        		// 确定一下用户名
        		String username = (authentication.getPrincipal() == null) ? "NONE_PROVIDED"
        				: authentication.getName();
        	
        		// 查询用户详情 UserDetails
        	    user = retrieveUser(username,
        						(UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);
        
        
        		// 预先检查，就是判断一下用户是否 可用，是否过期等等
        		preAuthenticationChecks.check(user);
            	// 其他身份检查，这个是个子类实现的方法。也就是说，如果你还想检查别的，就可以实现 AbstractUserDetailsAuthenticationProvider 重写该方法，提供对其他数据的判断。比如 
            // DaoAuthenticationProvider 实现了对用户密码的校验
            
        		additionalAuthenticationChecks(user,
        					(UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);
        	
        		// 发布身份检查
        		postAuthenticationChecks.check(user);
        		// 创建成功认证
        		return createSuccessAuthentication(principalToReturn, authentication, user);
        	}
        
        	// 创建成功认证
        	protected Authentication createSuccessAuthentication(Object principal,
        			Authentication authentication, UserDetails user) { 
                //确保我们返回用户提供的原始凭据，即使使用编码的密码，后续尝试也会成功。 
                //还请确保我们返回原始的getDetails（），以便缓存过期后将来的身份验证事件包含详细信息
        	
                // 设置 用户名 密码 权限 ，并设置 Details
        		UsernamePasswordAuthenticationToken result = new UsernamePasswordAuthenticationToken(
        				principal, authentication.getCredentials(),
        				authoritiesMapper.mapAuthorities(user.getAuthorities()));
        		result.setDetails(authentication.getDetails());
        
        		return result;
        	}
 *  DaoAuthenticationProvider
    
    实现了 AbstractUserDetailsAuthenticationProvider 提供了 retrieveUser 的实现
    
        protected final UserDetails retrieveUser(String username,
        			UsernamePasswordAuthenticationToken authentication)
        			throws AuthenticationException { 
        		// 主要作用，UserDetailsService 根据用户名获取用户详情
        			UserDetails loadedUser = this.getUserDetailsService().loadUserByUsername(username);
        			return loadedUser;
        	}
        
        	protected void additionalAuthenticationChecks(UserDetails userDetails,
        			UsernamePasswordAuthenticationToken authentication)
        			throws AuthenticationException { 
        	
        		// 获取用户输入的密码
        		String presentedPassword = authentication.getCredentials().toString();
        		// 使用 密码编辑器，对输入密码 和 系统中存储的用户密码进行匹配
        		if (!passwordEncoder.matches(presentedPassword, userDetails.getPassword())) { 
        			logger.debug("Authentication failed: password does not match stored value");
        			// 匹配不成功，抛出 BadCredentialsException 异常
        			throw new BadCredentialsException(messages.getMessage(
        					"AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.badCredentials",
        					"Bad credentials"));
        		}
        	}
 *  UserDetailsService
    
    用户详细服务，根据用户名查询系统中的用户详情（UserDetails）
    
    不再阐述，前几篇已经说明过了。
 *  FailureHandler/SuccessHandler
    
    认证成功走认证成功的事件，认证失败走认证失败的事件。
    
        public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {   
        
           protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { 
          	http ...
          	.successHandler(userAuthenticationSuccessHandler)
          	.failureHandler(userAuthenticationFailureHandler)
           }
        }

## 总结 ##

上述的流程，对于我们编写自定义认证流程起到关键作用。我们只需重写相关的方法加以配置，就可以实现一套自定义的认证流程。那么对于登陆图片验证码的实现，就可以考虑使用上述的方法和类。

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[SpringSecurity_JustAuth]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/144670329
[DaoAuthenticationProvider]: https://github.com/spring-projects/spring-security/issues/5364
[Spring boot _ Spring Security]: https://blog.csdn.net/qq_36521507/article/details/103365805
[redis]: https://blog.csdn.net/xyc_csdn/article/details/72841389
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[Link 1]: https://gengzi.github.io/Code-animal/#/./docs/fuli/README
[gengzi]: https://github.com/gengzi
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