SpringSecurity过滤器原理

SpringSecurity原理

主要过滤器链

SpringSecurity的功能主要是由一系列的过滤器链相互配合完成的。验证一个过滤器之后放行到下一个过滤器链，然后到最后。

认证流程

过滤器作用

  1. SecurityContextPersistenceFilter：会在每次请求处理之前从配置好的SecurityContextRepository中获取SecurityContext安全上下文信息，然后加载到SecurityContextHolder中，然后在该次请求处理完成之后，将SecurityContextHolder中关于这次请求的信息存储到一个“仓库”中，然后将SecurityContextHolder中的信息清除，例如在Session中维护一个用户的安全信息就是这个过滤器处理的。

  2. DefaultLoginPageGeneratingFilter：如果没有配置自定义登录页面，那系统初始化时就会配置这个过滤器，并且用于在需要进行登录时生成一个登录表单页面。

  3. BasicAuthenticationFilter：检测和处理http basic认证。

  4. UsernamePasswordAuthenticationFilter：用于处理基于表单的登录请求，从表单中获取用户名和密码。默认情况下处理来自/login的表单action。从表单中获取用户名和密码时，默认使用的表单name属性值为username和password，这俩个值也可以通过usernameParameter和passwordParameter在配置中自定义。

    这个过滤器在表单提交登录请求之时会起作用。那么假设现在采用SpringSecurity整合Jwt，那么我需要配置一个Jwt登录认证类（继承BasicAuthenticationFilter或者继承OncePerRequestFilter都可以，因为BasicAuthenticationFilter继承了OncePerRequestFilter），重写过滤器方法。Jwt的token认证登录是需要在在采用用户名密码登录认证之前，所以在配置Jwt登录认证类的时候需要在UsernamePasswordAuthenticationFilter之前添加过滤器。

    //配置自定义过滤器 添加jwt登录授权过滤器
//在过滤器UsernamePasswordAuthenticationFilter之前
http.addFilterBefore(jwtAuthenticationFilter,UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);

  5. RequestCacheAwareFilter：用来处理请求的缓存。

  6. SecurityContextHolderAwareRequestFilter：主要是包装请求对象request。

  7. AnonymousAuthenticationFilter：检测SecurityContextHolder中是否存在Authentication对象，如果不存在则为其提供一个匿名Authentication。

  8. SessionManagementFilter：管理Session的过滤器

  9. ExceptionTranslationFilter：捕获来自过滤器链的所有异常，并进行处理。但是只处理两类异常：AccessDeniedException和AuthenticationException 异常，其他的异常会继续抛出。

    如果捕获到的AuthenticationException，那么将会使用其对应的AuthenticationEntryPoint的commence()方法处理。在处理之前，ExceptionTranslationFilter先使用RequestCache将当前的HTTPServletRequest的信息保存起来，方便用户登录成功后可以跳转到之前的页面。

    可以自定义AuthenticationException的处理方法。需要实现AuthenticationEntryPoint接口，然后重写commence()方法。

    /**
 * 当未登录或者token失效时访问接口自定义的返回结果
 */
@Component
public class RestfulAuthorizationEntryPoint implements AuthenticationEntryPoint {
    @Override
    public void commence(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, AuthenticationException e) throws IOException, ServletException {
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setContentType("application/json");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        RespBean bean = RespBean.error("请先登录!");
        bean.setCode(401);
        writer.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(bean));
        writer.flush();
        writer.close();
    }
}

    如果捕获的AuthenticationDeniedException，那么将会根据当前访问的用户是否已经登录认证做不同的处理，如果未登录，则会使用关联的AuthenticationEntryPoint的commence()方法进行处理，否则将使用关联的AccessDeniedHandler的handle()方法进行处理。

    可以进行自定义AuthenticationDeniedException的处理方法。需要实现AccessDeniedHandler接口，然后重写handle()方法。

    @Component
public class RestfulAccessDeniedHandler implements AccessDeniedHandler {
    @Override
    public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, AccessDeniedException e) throws IOException, ServletException {
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setContentType("application/json");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        RespBean error = RespBean.error("权限不足，联系管理员!");
        writer.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(error));
        error.setCode(403);
        writer.flush();
        writer.close();
    }
}

  10. FilterSecurityInterceptor：可以看做过滤器链的出口

  11. RememberMeAuthenticationFilter：当用户没有登录而直接访问资源时, 从 cookie 里找出用户的信息, 如果 Spring Security 能够识别出用户提供的remember me cookie, 用户将不必填写用户名和密码, 而是直接登录进入系统，该过滤器默认不开启。

SecurityContextHolder

SecurityContext对象是安全上下文信息，包括当前使用系统的用户的信息。每个用户都会有它的安全上下文对象，所以把每一个用户的SecurityContext保存到SecurityContextHolder中。

SecurityContextHolder存储SecurityContext的方式根据应用场景不同也有区别：

（1）单机系统，即应用从开启到关闭的整个生命周期只有一个用户在使用。由于整个应用只需要保存一个SecurityContext（安全上下文即可）

（2）多用户系统，比如典型的Web系统，整个生命周期可能同时有多个用户在使用。这时候应用需要保存多个SecurityContext（安全上下文），需要利用ThreadLocal进行保存，每个线程都可以利用ThreadLocal获取其自己的SecurityContext，及安全上下文。ThreadLocal内部会用数组来存储多个对象的。原理是，ThreadLocal会为每个线程开辟一个存储区域，来存储相应的对象。

Authentication：用户信息的表示

在SecurityContextHolder中存储了当前与系统交互的用户的信息。Spring Security使用一个Authentication 对象来表示这些信息。

Authentication 主要包含了：

  • 用户权限集合
  • 用户证书（密码）
  • 细节（Details）
  • Principal（就是这个用户的账户信息）

在自定义登录认证过滤器的时候，记得需要把用户的信息（Authentication ）保存到SecurityContextHolder中，以便后续用户的正常使用。比如我在做和Jwt认证的整合的时候，继承OncePerRequestFilter，重写doFilterInternal方法，认证完token之后，就需要把用户的信息存入安全上下文Holder中。

UsernamePasswordAuthenticationToken authenticationToken
    =new UsernamePasswordAuthenticationToken(user,null, null);
authenticationToken.setDetails(new WebAuthenticationDetailsSource()
                               .buildDetails(request));

SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authenticationToken);

关于SecurityContextHolder大概就这样，有一些关于SecurityContextHolder具体的源码的细节可以参考一篇博客：

Java框架

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