权限系统躲不开的概念，在Shiro和Spring Security之间，你一般选啥？在前后端分离的项目中，你知道怎么Spring security整合JWT么，来看看这篇文章哈！

思维导图如下：

img

RBAC 全称为基于角色的权限控制，本段将会从什么是 RBAC，模型分类，什么是权限，用户组的使用，实例分析等几个方面阐述 RBAC.

思维导图

绘制思维导图如下

什么是 RBAC

RBAC 全称为用户角色权限控制，通过角色关联用户，角色关联权限，这种方式，间阶的赋予用户的权限，如下图所示

对于通常的系统而言，存在多个用户具有相同的权限，在分配的时候，要为指定的用户分配相关的权限，修改的时候也要依次的对这几个用户的权限进行修改，有了角色这个权限，在修改权限的时候，只需要对角色进行修改，就可以实现相关的权限的修改。这样做增加了效率，减少了权限漏洞的发生。

模型分类

对于 RBAC 模型来说，分为以下几个模型 分别是 RBAC0，RBAC1，RBAC2，RBAC3，这四个模型，这段将会依次介绍这四个模型，其中最常用的模型有 RBAC0.

RBAC0

RBAC0 是最简单的 RBAC 模型，这里面包含了两种。

用户和角色是多对一的关系，即一个用户只充当一种角色，一个角色可以有多个角色的担当。用户和角色是多对多的关系，即，一个用户可以同时充当多个角色，一个角色可以有多个用户。此系统功能单一，人员较少，这里举个栗子，张三既是行政，也负责财务，此时张三就有俩个权限，分别是行政权限，和财务权限两个部分。

RBAC1

相对于 RBAC0 模型来说，增加了子角色，引入了继承的概念。

RBAC2 模型

这里 RBAC2 模型，在 RBAC0 模型的基础上，增加了一些功能，以及限制

角色互斥

即，同一个用户不能拥有两个互斥的角色，举个例子，在财务系统中，一个用户不能拥有会计员和审计这两种角色。

基数约束

即，用一个角色，所拥有的成员是固定的，例如对于 CEO 这种角色，同一个角色，也只能有一个用户。

先决条件

即，对于该角色来说，如果想要获得更高的角色，需要先获取低一级别的角色。举个栗子，对于副总经理和经理这两个权限来说，需要先有副总经理权限，才能拥有经理权限，其中副总经理权限是经理权限的先决条件。

运行时互斥

即，一个用户可以拥有两个角色，但是这俩个角色不能同时使用，需要切换角色才能进入另外一个角色。举个栗子，对于总经理和专员这两个角色，系统只能在一段时间，拥有其一个角色，不能同时对这两种角色进行操作。

RBAC3 模型

即，RBAC1，RBAC2，两者模型全部累计，称为统一模型。

什么是权限

权限是资源的集合，这里的资源指的是软件中的所有的内容，即，对页面的操作权限，对页面的访问权限，对数据的增删查改的权限。举个栗子。对于下图中的系统而言，

拥有，计划管理，客户管理，合同管理，出入库通知单管理，粮食安全追溯，粮食统计查询，设备管理这几个页面，对这几个页面的访问，以及是否能够访问到菜单，都属于权限。

用户组的使用

对于用户组来说，是把众多的用户划分为一组，进行批量授予角色，即，批量授予权限。举个栗子，对于部门来说，一个部门拥有一万多个员工，这些员工都拥有相同的角色，如果没有用户组，可能需要一个个的授予相关的角色，在拥有了用户组以后，只需要，把这些用户全部划分为一组，然后对该组设置授予角色，就等同于对这些用户授予角色。

优点：减少工作量，便于理解，增加多级管理，等。

首先添加依赖

<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-securityartifactId>
dependency>

然后添加相关的访问接口

package com.example.demo.web;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/test")
public class Test {
@RequestMapping("/test")
public String test(){
return "test";
}
}

最后启动项目，在日志中查看相关的密码

访问接口，可以看到相关的登录界面

输入用户名和相关的密码

用户名：user
密码 984cccf2-ba82-468e-a404-7d32123d0f9c

登录成功

增加用户名和密码

在配置文件中，书写相关的登录和密码

spring:
security:
user:
name: ming
password: 123456
roles: admin

在登录页面，输入用户名和密码，即可正常登录

基于内存的认证

需要自定义类继承 WebSecurityConfigurerAdapter 代码如下

package com.example.demo.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.crypto.password.NoOpPasswordEncoder;
import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;


@Configuration
public class MyWebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Bean
PasswordEncoder passwordEncoder(){
return NoOpPasswordEncoder.getInstance();
}

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
auth.inMemoryAuthentication()
.withUser("admin").password("123").roles("admin");
}
}

即，配置的用户名为 admin，密码为 123，角色为 admin

HttpSecurity

这里对一些方法进行拦截

package com.ming.demo.interceptor;

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

@Override
public void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
auth.inMemoryAuthentication()
.withUser("itguang").password("123456").roles("USER").and()
.withUser("admin").password("{noop}" + "123456").roles("ADMIN");
}


@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.authorizeRequests()
.anyRequest().permitAll()
.and()
.formLogin()
.permitAll()
.and()
.logout()
.permitAll();
}


}

即，这里完成了对所有的方法访问的拦截。

这是一个小 demo，目的，登录以后返回 jwt 生成的 token

导入依赖

添加 web 依赖

导入 JWT 和 Security 依赖

<dependency>
<groupId>io.jsonwebtokengroupId>
<artifactId>jjwtartifactId>
<version>0.9.1version>
dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.bootgroupId>
<artifactId>spring-boot-starter-securityartifactId>
<version>2.3.1.RELEASEversion>
dependency>

创建一个 JwtUser 实现 UserDetails

创建 一个相关的 JavaBean

package com.example.demo;

import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;

import java.util.Collection;

public class JwtUser implements UserDetails {
private String username;
private String password;
private Integer state;
private Collection authorities;
public JwtUser(){

}

public JwtUser(String username, String password, Integer state, Collection authorities){
this.username = username;
this.password = password;
this.state = state;
this.authorities = authorities;
}

@Override
public Collection getAuthorities() {
return authorities;
}

@Override
public String getPassword() {
return this.password;
}

@Override
public String getUsername() {
return this.username;
}

@Override
public boolean isAccountNonExpired() {
return true;
}

@Override
public boolean isAccountNonLocked() {
return true;
}

@Override
public boolean isCredentialsNonExpired() {
return true;
}

@Override
public boolean isEnabled() {
return true;
}
}

编写工具类生成令牌

编写工具类，用来生成 token，以及刷新 token，以及验证 token。

package com.example.demo;

public class JwtTokenUtil implements Serializable {
private String secret;
private Long expiration;
private String header;

private String generateToken(Map<String, Object> claims) {
Date expirationDate = new Date(System.currentTimeMillis() + expiration);
return Jwts.builder().setClaims(claims).setExpiration(expirationDate).signWith(SignatureAlgorithm.HS512, secret).compact();
}

private Claims getClaimsFromToken(String token) {
Claims claims;
try {
claims = Jwts.parser().setSigningKey(secret).parseClaimsJws(token).getBody();

} catch (Exception e) {
claims = null;
}
return claims;
}

public String generateToken(UserDetails userDetails) {
Map<String, Object> claims = new HashMap<>(2);
claims.put("sub", userDetails.getUsername());
claims.put("created", new Date());
return generateToken(claims);

}

public String getUsernameFromToken(String token) {
String username;
try {
Claims claims = getClaimsFromToken(token);
username = claims.getSubject();

} catch (Exception e) {
username = null;

}
return username;

}

public Boolean isTokenExpired(String token) {
try {
Claims claims = getClaimsFromToken(token);
Date expiration = claims.getExpiration();
return expiration.before(new Date());
} catch (Exception e) {
return false;
}
}

public String refreshToken(String token) {
String refreshedToken;
try {
Claims claims = getClaimsFromToken(token);
claims.put("created", new Date());
refreshedToken = generateToken(claims);

} catch (Exception e) {
refreshedToken = null;

}
return refreshedToken;
}

public Boolean validateToken(String token, UserDetails userDetails) {
JwtUser user = (JwtUser) userDetails;
String username = getUsernameFromToken(token);
return (username.equals(user.getUsername()) && !isTokenExpired(token));

}

}

编写拦截器

编写 Filter 用来检测 JWT

package com.example.demo;
@Component
public class JwtAuthenticationTokenFilter extends OncePerRequestFilter {
@Autowired
private UserDetailsService userDetailsService;
@Autowired
private JwtTokenUtil jwtTokenUtil;


@Override
protected void doFilterInternal(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {
String authHeader = httpServletRequest.getHeader(jwtTokenUtil.getHeader());
if (authHeader != null && StringUtils.isNotEmpty(authHeader)) {
String username = jwtTokenUtil.getUsernameFromToken(authHeader);
if (username != null && SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication() == null) {
UserDetails userDetails = this.userDetailsService.loadUserByUsername(username);
if (jwtTokenUtil.validateToken(authHeader, userDetails)) {
UsernamePasswordAuthenticationToken authentication =
new UsernamePasswordAuthenticationToken(userDetails,null,userDetails.getAuthorities());
authentication.setDetails(new WebAuthenticationDetailsSource().buildDetails(httpServletRequest));
SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication);

}
}
}
filterChain.doFilter(httpServletRequest, httpServletResponse);

}
}

编写 userDetailsService 的实现类

在上方代码中，编写 userDetailsService，类，实现其验证过程

package com.example.demo;
@Service
public class JwtUserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService {
@Autowired
private UserMapper userMapper;

@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String s) throws UsernameNotFoundException {
User user = userMapper.selectByUserName(s);
if (user == null) {
throw new UsernameNotFoundException(String.format("'%s'.这个用户不存在", s));

}
List collect = user.getRoles().stream().map(Role::getRolename).map(SimpleGrantedAuthority::new).collect(Collectors.toList());
return new JwtUser(user.getUsername(), user.getPassword(), user.getState(), collect);

}
}

编写登录

编写登录业务的实现类 其 login 方法会返回一个 JWTUtils 的 token

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Autowired
private UserMapper userMapper;

@Autowired
private AuthenticationManager authenticationManager;

@Autowired
private UserDetailsService userDetailsService;

@Autowired
private JwtTokenUtil jwtTokenUtil;

public User findByUsername(String username) {
User user = userMapper.selectByUserName(username);
return user;

}

public RetResult login(String username, String password) throws AuthenticationException {
UsernamePasswordAuthenticationToken upToken = new UsernamePasswordAuthenticationToken(username, password);
final Authentication authentication = authenticationManager.authenticate(upToken);
SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication);
UserDetails userDetails = userDetailsService.loadUserByUsername(username);
return new RetResult(RetCode.SUCCESS.getCode(),jwtTokenUtil.generateToken(userDetails));

}
}

最后配置 Config

@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
@EnableWebSecurity
public class WebSecurity extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Autowired
private UserDetailsService userDetailsService;
@Autowired
private JwtAuthenticationTokenFilter jwtAuthenticationTokenFilter;

@Autowired
public void configureAuthentication(AuthenticationManagerBuilder authenticationManagerBuilder) throws Exception {
authenticationManagerBuilder.userDetailsService(this.userDetailsService).passwordEncoder(passwordEncoder());

}

@Bean(name = BeanIds.AUTHENTICATION_MANAGER)

@Override
public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
return super.authenticationManagerBean();
}

@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {
return new BCryptPasswordEncoder();

}

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.csrf().disable().sessionManagement().sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)
.and().authorizeRequests()
.antMatchers(HttpMethod.OPTIONS, "/**").permitAll()
.antMatchers("/auth/**").permitAll()
.anyRequest().authenticated()
.and().headers().cacheControl();


http.addFilterBefore(jwtAuthenticationTokenFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);

ExpressionUrlAuthorizationConfigurer.ExpressionInterceptUrlRegistry registry = http.authorizeRequests();

registry.requestMatchers(CorsUtils::isPreFlightRequest).permitAll();

}

@Bean
public CorsFilter corsFilter() {
final UrlBasedCorsConfigurationSource urlBasedCorsConfigurationSource = new UrlBasedCorsConfigurationSource();
final CorsConfiguration cors = new CorsConfiguration();
cors.setAllowCredentials(true);
cors.addAllowedOrigin("*");
cors.addAllowedHeader("*");
cors.addAllowedMethod("*");
urlBasedCorsConfigurationSource.registerCorsConfiguration("/**", cors);
return new CorsFilter(urlBasedCorsConfigurationSource);

}
}

运行，返回 token

运行，返回结果为 token

这里配置 SpringSecurity 之 JSON 登录

这里需要重写 UsernamePasswordAnthenticationFilter 类，以及配置 SpringSecurity

重写 UsernamePasswordAnthenticationFilter

public class CustomAuthenticationFilter extends UsernamePasswordAuthenticationFilter {

@Override
public Authentication attemptAuthentication(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws AuthenticationException {


if(request.getContentType().equals(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
||request.getContentType().equals(MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE)){


ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
UsernamePasswordAuthenticationToken authRequest = null;
try (InputStream is = request.getInputStream()){
AuthenticationBean authenticationBean = mapper.readValue(is,AuthenticationBean.class);
authRequest = new UsernamePasswordAuthenticationToken(
authenticationBean.getUsername(), authenticationBean.getPassword());
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
authRequest = new UsernamePasswordAuthenticationToken(
"", "");
}finally {
setDetails(request, authRequest);
return this.getAuthenticationManager().authenticate(authRequest);
}
}


else {
return super.attemptAuthentication(request, response);
}
}
}

配置 SecurityConfig

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http
.cors().and()
.antMatcher("/**").authorizeRequests()
.antMatchers("/", "/login**").permitAll()
.anyRequest().authenticated()

.and().formLogin().loginPage("/")
.and().csrf().disable();


http.addFilterAt(customAuthenticationFilter(),
UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
}

@Bean
CustomAuthenticationFilter customAuthenticationFilter() throws Exception {
CustomAuthenticationFilter filter = new CustomAuthenticationFilter();
filter.setAuthenticationSuccessHandler(new SuccessHandler());
filter.setAuthenticationFailureHandler(new FailureHandler());
filter.setFilterProcessesUrl("/login/self");
filter.setAuthenticationManager(authenticationManagerBean());
return filter;
}

这样就完成使用 json 登录 SpringSecurity

需要在 Config 类中配置如下内容

@Bean
public BCryptPasswordEncoder passwordEncoder(){
return new BCryptPasswordEncoder();
}

即，使用此方法，对密码进行加密， 在业务层的时候，使用此加密的方法

@Service
@Transactional
public class UserServiceImpl implements UserService {

@Resource
private UserRepository userRepository;

@Resource
private BCryptPasswordEncoder bCryptPasswordEncoder;
@Override
public User add(User user) {
user.setPassword(bCryptPasswordEncoder.encode(user.getPassword()));
User user2 = userRepository.save(user);
return user2;
}
@Override
public ResultInfo login(User user) {
ResultInfo resultInfo=new ResultInfo();
User user2 = userRepository.findByName(user.getName());
if (user2==null) {
resultInfo.setCode("-1");
resultInfo.setMessage("用户名不存在");
return resultInfo;
}


if (!bCryptPasswordEncoder.matches(user.getPassword(),user2.getPassword())) {
resultInfo.setCode("-1");
resultInfo.setMessage("密码不正确");
return resultInfo;
}
resultInfo.setMessage("登录成功");
return resultInfo;
}
}

即，使用 BCryptPasswordEncoder 对密码进行加密，保存数据库

这里使用数据库认证 SpringSecurity

设计数据表

这里设计数据表

img

着重配置 SpringConfig

@Configurable
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Autowired
private UserService userService;

@Bean
PasswordEncoder passwordEncoder(){
return new BCryptPasswordEncoder();
}

@Override
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {

auth.userDetailsService(userService);
}

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.authorizeRequests()
.antMatchers("/admin/**").hasRole("admin")
.anyRequest().authenticated()
.and()
.formLogin()
.loginProcessingUrl("/login").permitAll()
.and()
.csrf().disable();
}
}

这里着重配置 SpringConfig。

着重讲解了 RBAC 的权限配置，以及简单的使用 SpringSecurity，以及使用 SpringSecurity + JWT 完成前后端的分离，以及配置 json 登录，和密码加密方式。