Spring security filter详解（5.1.6）

Love The Way You Lie 2023-06-14 10:40 84阅读 0赞

### 1.Spring security filter ###

**1.1默认filter链，**在程序启动时会打印出如下日志，该日志打印出了默认的filter链和顺序，其中WebAsyncManagerIntegrationFilter为第一个filter，FilterSecurityInterceptor为最后一个filter。

2019-11-19 10:26:54.340  INFO 17148 --- [           main] o.s.s.web.DefaultSecurityFilterChain     : 
    Creating filter chain: OrRequestMatcher [requestMatchers=[Ant [pattern='/oauth/token'], Ant [pattern='/oauth/token_key'], Ant [pattern='/oauth/check_token']]], 
     [org.springframework.security.web.context.request.async.WebAsyncManagerIntegrationFilter@58d4238e,
     org.springframework.security.web.context.SecurityContextPersistenceFilter@6c835217,
     org.springframework.security.web.header.HeaderWriterFilter@7d59e968,
     org.springframework.security.web.authentication.logout.LogoutFilter@6750e381,
     org.springframework.security.web.authentication.www.BasicAuthenticationFilter@78d73b1b,
     org.springframework.security.web.savedrequest.RequestCacheAwareFilter@51888019,
     org.springframework.security.web.servletapi.SecurityContextHolderAwareRequestFilter@26da1ba2,
     org.springframework.security.web.authentication.AnonymousAuthenticationFilter@72a8361b, 
     org.springframework.security.web.session.SessionManagementFilter@4f3356c0, 
     org.springframework.security.web.access.ExceptionTranslationFilter@5a2ae1ab,
     org.springframework.security.web.access.intercept.FilterSecurityInterceptor@6486fe7b]

**1.2内置过滤器初始化**

在 **Spring Security** 初始化核心过滤器时 `HttpSecurity` 会通过将 **Spring Security** 内置的一些过滤器以 `FilterComparator` 提供的规则进行比较按照比较结果进行排序注册。

**`FilterComparator` 维护了一个顺序的注册表 `filterToOrder` 。**

FilterComparator() {
            FilterComparator.Step order = new FilterComparator.Step(100, 100);
            this.put(ChannelProcessingFilter.class, order.next());
            this.put(ConcurrentSessionFilter.class, order.next());
            this.put(WebAsyncManagerIntegrationFilter.class, order.next());
            this.put(SecurityContextPersistenceFilter.class, order.next());
            this.put(HeaderWriterFilter.class, order.next());
            this.put(CorsFilter.class, order.next());
            this.put(CsrfFilter.class, order.next());
            this.put(LogoutFilter.class, order.next());
            this.filterToOrder.put("org.springframework.security.oauth2.client.web.OAuth2AuthorizationRequestRedirectFilter", order.next());
            this.put(X509AuthenticationFilter.class, order.next());
            this.put(AbstractPreAuthenticatedProcessingFilter.class, order.next());
            this.filterToOrder.put("org.springframework.security.cas.web.CasAuthenticationFilter", order.next());
            this.filterToOrder.put("org.springframework.security.oauth2.client.web.OAuth2LoginAuthenticationFilter", order.next());
            this.put(UsernamePasswordAuthenticationFilter.class, order.next());
            this.put(ConcurrentSessionFilter.class, order.next());
            this.filterToOrder.put("org.springframework.security.openid.OpenIDAuthenticationFilter", order.next());
            this.put(DefaultLoginPageGeneratingFilter.class, order.next());
            this.put(DefaultLogoutPageGeneratingFilter.class, order.next());
            this.put(ConcurrentSessionFilter.class, order.next());
            this.put(DigestAuthenticationFilter.class, order.next());
            this.filterToOrder.put("org.springframework.security.oauth2.server.resource.web.BearerTokenAuthenticationFilter", order.next());
            this.put(BasicAuthenticationFilter.class, order.next());
            this.put(RequestCacheAwareFilter.class, order.next());
            this.put(SecurityContextHolderAwareRequestFilter.class, order.next());
            this.put(JaasApiIntegrationFilter.class, order.next());
            this.put(RememberMeAuthenticationFilter.class, order.next());
            this.put(AnonymousAuthenticationFilter.class, order.next());
            this.filterToOrder.put("org.springframework.security.oauth2.client.web.OAuth2AuthorizationCodeGrantFilter", order.next());
            this.put(SessionManagementFilter.class, order.next());
            this.put(ExceptionTranslationFilter.class, order.next());
            this.put(FilterSecurityInterceptor.class, order.next());
            this.put(SwitchUserFilter.class, order.next());
        }

通过以下方法获取序号

private Integer getOrder(Class<?> clazz) {
            while(clazz != null) {
                Integer result = (Integer)this.filterToOrder.get(clazz.getName());
                if (result != null) {
                    return result;
                }
    
                clazz = clazz.getSuperclass();
            }
    
            return null;
        }

**序号越小优先级越高。上面的过滤器并非全部会被初始化。有的需要额外引入一些功能包，有的看 `HttpSecurity` 的配置情况。**

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###  2.内置过滤器笔记 ###

**2.1ChannelProcessingFilter**

ChannelProcessingFilter 通常是用来过滤哪些请求必须用 https 协议， 哪些请求必须用 http 协议， 哪些请求随便用哪个协议都行。它主要有两个属性：

**ChannelDecisionManager** 用来判断请求是否符合既定的协议规则。它维护了一个 ChannelProcessor 列表 这些ChannelProcessor 是具体用来执行 ANY\_CHANNEL 策略 （任何通道都可以）, REQUIRES\_SECURE\_CHANNEL 策略 （只能通过https 通道）, REQUIRES\_INSECURE\_CHANNEL 策略 （只能通过 http 通道）。

**FilterInvocationSecurityMetadataSource** 用来存储 url 与 对应的ANY\_CHANNEL、REQUIRES\_SECURE\_CHANNEL、REQUIRES\_INSECURE\_CHANNEL 的映射关系。

ChannelProcessingFilter 通过 HttpScurity\#requiresChannel() 等相关方法引入其配置对象 ChannelSecurityConfigurer 来进行配置。

**2.2ConcurrentSessionFilter**

ConcurrentSessionFilter 主要用来判断session是否过期以及更新最新的访问时间。其流程为：

session 检测，如果不存在直接放行去执行下一个过滤器。存在则进行下一步。根据sessionid从SessionRegistry中获取SessionInformation，从SessionInformation中获取session是否过期；没有过期则更新SessionInformation中的访问日期；  
如果过期，则执行doLogout()方法，这个方法会将session无效，并将 SecurityContext 中的Authentication中的权限置空，同时在SecurityContenxtHoloder中清除SecurityContext然后查看是否有跳转的 expiredUrl，如果有就跳转，没有就输出提示信息。  
ConcurrentSessionFilter 通过SessionManagementConfigurer 来进行配置。  
**2.3WebAsyncManagerIntegrationFilter**

WebAsyncManagerIntegrationFilter用于集成SecurityContext到Spring异步执行机制中的WebAsyncManager。用来处理异步请求的安全上下文。具体逻辑为：

从请求属性上获取所绑定的WebAsyncManager，如果尚未绑定，先做绑定。  
从asyncManager 中获取 key 为 CALLABLE\_INTERCEPTOR\_KEY 的安全上下文多线程处理器 SecurityContextCallableProcessingInterceptor, 如果获取到的为 null，  
新建一个 SecurityContextCallableProcessingInterceptor 并绑定 CALLABLE\_INTERCEPTOR\_KEY 注册到 asyncManager 中。  
这里简单说一下 SecurityContextCallableProcessingInterceptor 。它实现了接口 CallableProcessingInterceptor，  
当它被应用于一次异步执行时，beforeConcurrentHandling() 方法会在调用者线程执行，该方法会相应地从当前线程获取SecurityContext,然后被调用者线程中执行逻辑时，会使用这个 SecurityContext，从而实现安全上下文从调用者线程到被调用者线程的传输。

WebAsyncManagerIntegrationFilter 通过 WebSecurityConfigurerAdapter\#getHttp()方法添加到 HttpSecurity 中成为 DefaultSecurityFilterChain 的一个链节。

**2.4SecurityContextPersistenceFilter**

SecurityContextPersistenceFilter 主要控制 SecurityContext 的在一次请求中的生命周期 。 请求来临时，创建SecurityContext 安全上下文信息，请求结束时清空 SecurityContextHolder。

SecurityContextPersistenceFilter 通过 HttpScurity\#securityContext() 及相关方法引入其配置对象 SecurityContextConfigurer 来进行配置。  
**2.5HeaderWriterFilter**

HeaderWriterFilter 用来给 http 响应添加一些 Header,比如 X-Frame-Options, X-XSS-Protection ，X-Content-Type-Options。

你可以通过 HttpScurity\#headers() 来定制请求Header 。  
**2.6CorsFilter**

跨域相关的过滤器。你可以通过 HttpSecurity\#cors() 来定制。

**2.7CsrfFilter**

`CsrfFilter` 用于防止`csrf`攻击，前后端使用json交互需要注意的一个问题。你可以通过 `HttpSecurity.csrf()` 来开启或者关闭它。在你使用 `jwt` 等 `token` 技术时，是不需要这个的。

**2.8LogoutFilter**

`LogoutFilter` 很明显这是处理注销的过滤器。你可以通过 `HttpSecurity.logout()` 来定制注销逻辑，非常有用。

**2.9OAuth2AuthorizationRequestRedirectFilter**

和上面的有所不同，这个需要依赖 `spring-scurity-oauth2` 相关的模块。

**2.10X509AuthenticationFilter**

`X509` 认证过滤器。你可以通过 `HttpSecurity#X509()` 来启用和配置相关功能。

**2.11AbstractPreAuthenticatedProcessingFilter**

AbstractPreAuthenticatedProcessingFilter 处理处理经过预先认证的身份验证请求的过滤器的基类，其中认证主体已经由外部系统进行了身份验证。 目的只是从传入请求中提取主体上的必要信息，而不是对它们进行身份验证。

你可以继承该类进行具体实现并通过 HttpSecurity\#addFilter 方法来添加个性化的AbstractPreAuthenticatedProcessingFilter 。  
**2.12CasAuthenticationFilter**

`CAS` 单点登录认证过滤器 。依赖 Spring Security CAS 模块

**2.13OAuth2LoginAuthenticationFilter**

这个需要依赖 `spring-scurity-oauth2` 相关的模块。`OAuth2` 登录认证过滤器。处理通过 `OAuth2` 进行认证登录的逻辑。

**2.14UsernamePasswordAuthenticationFilter**

处理用户以及密码认证的核心过滤器。认证请求提交的username和 password，被封装成token进行一系列的认证，便是主要通过这个过滤器完成的，在表单认证的方法中，这是最最关键的过滤器。你可以通过 HttpSecurity\#formLogin() 及相关方法引入其配置对象 FormLoginConfigurer 来进行配置。

**2.15ConcurrentSessionFilter**

看上面2.2， 该过滤器可能会被多次执行。

**2.16OpenIDAuthenticationFilter**

基于`OpenID` 认证协议的认证过滤器。 你需要在依赖中依赖额外的相关模块才能启用它。

**2.17DefaultLoginPageGeneratingFilter**

生成默认的登录页。默认 `/login` 。

**2.18 DefaultLogoutPageGeneratingFilter**

生成默认的退出页。 默认 `/logout` 。

**2.19ConcurrentSessionFilter**

看上面2.2， 该过滤器可能会被多次执行。

**2.20DigestAuthenticationFilter**

`Digest`身份验证是 `Web` 应用程序中流行的可选的身份验证机制 。`DigestAuthenticationFilter` 能够处理 `HTTP` 头中显示的摘要式身份验证凭据。你可以通过 `HttpSecurity#addFilter()` 来启用和配置相关功能。

**2.21BearerTokenAuthenticationFilter**

**2.22BasicAuthenticationFilter**

和Digest身份验证一样都是Web 应用程序中流行的可选的身份验证机制 。 BasicAuthenticationFilter 负责处理 HTTP 头中显示的基本身份验证凭据。这个 Spring Security 的 Spring Boot 自动配置默认是启用的 。

BasicAuthenticationFilter 通过 HttpSecurity\#httpBasic() 及相关方法引入其配置对象 HttpBasicConfigurer 来进行配置。  
**2.23RequestCacheAwareFilter**

用于用户认证成功后，重新恢复因为登录被打断的请求。当匿名访问一个需要授权的资源时。会跳转到认证处理逻辑，此时请求被缓存。在认证逻辑处理完毕后，从缓存中获取最开始的资源请求进行再次请求。RequestCacheAwareFilter 通过 HttpScurity\#requestCache() 及相关方法引入其配置对象 RequestCacheConfigurer 来进行配置。  
**2.24 SecurityContextHolderAwareRequestFilter**

用来 实现j2ee中 Servlet Api 一些接口方法, 比如 getRemoteUser 方法、isUserInRole 方法，在使用 Spring Security 时其实就是通过这个过滤器来实现的。SecurityContextHolderAwareRequestFilter 通过 HttpSecurity.servletApi() 及相关方法引入其配置对象 ServletApiConfigurer 来进行配置。  
**2.25JaasApiIntegrationFilter**

适用于JAAS （Java 认证授权服务）。 如果 SecurityContextHolder 中拥有的 Authentication 是一个 JaasAuthenticationToken，那么该 JaasApiIntegrationFilter 将使用包含在 JaasAuthenticationToken 中的 Subject 继续执行 FilterChain。  
**2.26RememberMeAuthenticationFilter**

处理 **`记住我`** 功能的过滤器。`RememberMeAuthenticationFilter` 通过 `HttpSecurity.rememberMe()` 及相关方法引入其配置对象 `RememberMeConfigurer` 来进行配置。

**2.27AnonymousAuthenticationFilter**

匿名认证过滤器。对于 Spring Security 来说，所有对资源的访问都是有 Authentication 的。对于无需登录（UsernamePasswordAuthenticationFilter ）直接可以访问的资源，会授予其匿名用户身份。AnonymousAuthenticationFilter 通过 HttpSecurity.anonymous() 及相关方法引入其配置对象 AnonymousConfigurer 来进行配置。

**2.28OAuth2AuthorizationCodeGrantFilter**

**2.29SessionManagementFilter**

Session 管理器过滤器，内部维护了一个 SessionAuthenticationStrategy 用于管理 Session 。SessionManagementFilter 通过 HttpScurity\#sessionManagement() 及相关方法引入其配置对象 SessionManagementConfigurer 来进行配置。

**2.30ExceptionTranslationFilter**

主要来传输异常事件

**2.31FilterSecurityInterceptor**

这个过滤器决定了访问特定路径应该具备的权限，访问的用户的角色，权限是什么？访问的路径需要什么样的角色和权限？这些判断和处理都是由该类进行的。**如果你要实现动态权限控制就必须研究该类** 。

**2.32SwitchUserFilter**

`SwitchUserFilter` 是用来做账户切换的。默认的切换账号的`url`为`/login/impersonate`，默认注销切换账号的`url`为`/logout/impersonate`，默认的账号参数为`username` 。你可以通过此类实现自定义的账户切换。

总结：这里总共有32个过滤器，除去ConcurrentSessionFilter重复的三个，那么有30个。，**有一些默认已经启用。有一些需要引入特定的包并且对 `HttpSecurity` 进行配置才会生效 。**

在默认情况下进行调试，我们看一下我们的默认的过滤器有哪些

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