一、认证和授权概念

1.、在生产环境下我们如果不登录系统是否能对业务进行操作？
答案显然是否定的，要操作这些功能必须首先登录到系统才可以。
2、是不是所有用户，只要登录成功就都可以操作所有功能呢？
答案是否定的，并不是所有的用户都可以操作这些功能。不同的用户可能拥有不同的权限，这就需要进行授权了。

二、Spring Security简介

Spring Security是 Spring提供的安全认证服务的框架。 使用Spring Security可以帮助我们来简化认证和授权的过程。官网：https://spring.io/projects/spring-security

<dependency>
  <groupId>org.springframework.security</groupId>
  <artifactId>spring-security-web</artifactId>
  <version>5.0.5.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.springframework.security</groupId>
  <artifactId>spring-security-config</artifactId>
  <version>5.0.5.RELEASE</version>
</dependency>

三、话不多说，接下来看入门案例

1、工程搭建
创建 maven 工程，打包方式为 war 包，引入依赖

 <dependencies>
<dependency>
  <groupId>org.springframework.security</groupId>
  <artifactId>spring-security-web</artifactId>
  <version>5.0.5.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.springframework.security</groupId>
  <artifactId>spring-security-config</artifactId>
  <version>5.0.5.RELEASE</version>
</dependency>
 </dependencies>
 <!--	使用 Tomcat插件	-->
<build>
    <plugins>
      <plugin>
        <groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
        <artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
        <configuration>
          <!-- 指定端口 -->
          <port>85</port>
          <!-- 请求路径 -->
          <path>/</path>
        </configuration>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>

2、配置web.xml
在web.xml中主要配置SpringMVC的DispatcherServlet和用于整合第三方框架的DelegatingFilterProxy，用于整合Spring Security，注意过滤器名称必须为springSecurityFilterChain，否则会抛出NoSuchBeanDefinitionException异常

<!DOCTYPE web-app PUBLIC
 "-//Sun Microsystems, Inc.//DTD Web Application 2.3//EN"
 "http://java.sun.com/dtd/web-app_2_3.dtd" >
<web-app>
  <display-name>Archetype Created Web Application</display-name>
  <filter>
    <!--
      DelegatingFilterProxy用于整合第三方框架
      整合Spring Security时过滤器的名称必须为springSecurityFilterChain，
	  否则会抛出NoSuchBeanDefinitionException异常
    -->
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
  </filter>
  <filter-mapping>
    <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
  </filter-mapping>
  <servlet>
    <servlet-name>springmvc</servlet-name>
    <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
    <!-- 指定加载的配置文件 ，通过参数contextConfigLocation加载 -->
    <init-param>
      <param-name>contextConfigLocation</param-name>
      <param-value>classpath:spring-security.xml</param-value>
    </init-param>
    <load-on-startup>1</load-on-startup>
  </servlet>
  <servlet-mapping>
    <servlet-name>springmvc</servlet-name>
    <url-pattern>*.do</url-pattern>
  </servlet-mapping>
</web-app>

3、配置spring-security.xml
在 spring-security.xml 中主要配置 Spring Security 的拦截规则和认证管理器

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
       xmlns:security="http://www.springframework.org/schema/security"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
						http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
						http://www.springframework.org/schema/mvc
						http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd
						http://www.springframework.org/schema/context
						http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
                     http://www.springframework.org/schema/security
                     http://www.springframework.org/schema/security/spring-security.xsd">

    <!--
        http：用于定义相关权限控制
        auto-config：是否自动配置
                        设置为true时框架会提供默认的一些配置，例如提供默认的登录页面、登出处理等
                        设置为false时需要显示提供登录表单配置，否则会报错
        use-expressions：用于指定intercept-url中的access属性是否使用表达式
    -->
    <security:http auto-config="true" use-expressions="true">
        <!--
            intercept-url：定义一个拦截规则
            pattern：对哪些url进行权限控制，拦截规则
            access：在请求对应的URL时需要什么权限，默认配置时它应该是一个以逗号分隔的角色列表，
				  请求的用户只需拥有其中的一个角色就能成功访问对应的URL，指定所需的访问角色或访问权限
        -->
        <!--
		配置拦截请求 /** 代表拦截所有请求
 		-->
        <!--
			hasRole:访问角色
 		-->
        <security:intercept-url pattern="/**"  access="hasRole('ROLE_ADMIN')" />
    </security:http>

    <!--
        authentication-manager：认证管理器，用于处理认证操作
    -->
    <security:authentication-manager>
        <!--
            authentication-provider：认证提供者，执行具体的认证逻辑
        -->
        <security:authentication-provider>
            <!--
                user-service：用于获取用户信息，提供给authentication-provider进行认证
            -->
            <security:user-service>
                <!--
                    user：定义用户信息，可以指定用户名、密码、角色，后期可以改为从数据库查询用户信息
				  {noop}：表示当前使用的密码为明文
                -->
                <security:user name="admin" 
                               password="{noop}admin" 
                               authorities="ROLE_ADMIN">
              	</security:user>
            </security:user-service>
        </security:authentication-provider>
    </security:authentication-manager>
</beans>

4、启动工程
当我们启动工程后，在浏览器输入 localhost:85 之后，就可以直接进入 spring-security 为我们提供的登录页面

四、对入门案例进行改进

1、入门案例存在的问题
前面我们已经完成了Spring Security的入门案例，通过入门案例我们可以看到，Spring Security将我们项目中的所有资源都保护了起来，要访问这些资源必须要完成认证而且需要具有 ROLE_ADMIN 角色。
但是入门案例中的使用方法离我们真实生产环境还差很远，还存在如下一些问题：
1、项目中我们将所有的资源（所有请求URL）都保护起来，实际环境下往往有一些资源不需要认证也可以访问，也就是可以匿名访问。
2、登录页面是由框架生成的，而我们的项目往往会使用自己的登录页面。
3、直接将用户名和密码配置在了配置文件中，而真实生产环境下的用户名和密码往往保存在数据库中。
4、在配置文件中配置的密码使用明文，这非常不安全，而真实生产环境下密码需要进行加密。
2、配置可匿名访问的资源
第一步：在项目中创建pages目录，在pages目录中创建 a.html 和 b.html
第二步：在spring-security.xml文件中配置，指定哪些资源可以匿名访问

<!--
  http：用于定义相关权限控制
  指定哪些资源不需要进行权限校验，可以使用通配符
-->
<security:http security="none" pattern="/pages/a.html" />
<security:http security="none" pattern="/paegs/b.html" />
<security:http security="none" pattern="/pages/**"></security:http>

注意配置信息的位置，如图

通过上面的配置可以发现，pages目录下的文件可以在没有认证的情况下任意访问。

3、使用指定的登录页面
第一步：提供 login.html 作为项目的登录页面

<html>
<head>
    <title>登录</title>
</head>
<body>
    <form action="/login.do" method="post">
        username：<input type="text" name="username"><br>
        password：<input type="password" name="password"><br>
        <input type="submit" value="submit">
    </form>
</body>
</html>

第二步：修改 spring-security.xml 文件，指定 login.html 页面可以匿名访问

<security:http security="none" pattern="/login.html" />

第三步：修改spring-security.xml文件，加入表单登录信息的配置，若要使用自己指定的页面作为登录页面，则必须配置登录表单，配置信息编写在第二步后面

<!--
  form-login：定义表单登录信息
  login-processing-url="/login.do" 表单提交地址，也就是form表单提交时指定的action
  default-target-url="/index.html" 登录成功后默认跳转页面
  authentication-failure-url="/login.html" 登录失败后重新跳转回登录页面
-->
<security:form-login login-page="/login.html"
                     username-parameter="username"
                     password-parameter="password"
                     login-processing-url="/login.do"
                     default-target-url="/index.html"
                     authentication-failure-url="/login.html"
                     />

第四步：修改spring-security.xml文件，关闭CsrfFilter过滤器，不使用框架提供的 登录页面

<!--
  csrf：对应CsrfFilter过滤器
  disabled：是否启用CsrfFilter过滤器，如果使用自定义登录页面需要关闭此项，否则登录操作会被禁用（403）
-->
<security:csrf disabled="true"></security:csrf>

第五步：启动项目，浏览器输入：localhost:85，可看到直接跳转至：localhost:85/login.html

第六步：输入正确的用户名和密码，出现如下场景，原因是我们并没有 favicon.do 这个路径的资源，把 favicon.do 删除，替换成 /pages/a.html 方可访问

五、从数据库查询用户信息

分析：我们发现前面所定义的用户名和密码都是写死的，实际生产环境的用户信息肯定需要从数据库中查询，如果我们要从数据库动态查询用户信息，就必须按照spring security框架的要求提供一个实现UserDetailsService 接口的实现类，并按照框架的要求进行配置即可。框架会自动调用实现类中的方法并自动进行密码校验。

步骤1：创建一个类SpringSecurityUserService，实现spring-security框架的UserDetailsService

package com.alibaba.service;

import com.alibaba.pojo.User;
import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.authority.SimpleGrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 模拟从数据库查询用户信息
 */
public class SpringSecurityUserService implements UserDetailsService {
    

    //模拟数据库中的数据
    public static Map<String , User> map = new HashMap<>();
    static {
    
        User user1 = new User();
        user1.setUsername("admin");
        user1.setPassword("admin");

        User user2 = new User();
        user2.setUsername("xiaoming");
        user2.setPassword("1234");

        map.put(user1.getUsername(),user1);
        map.put(user2.getUsername(),user2);
    }


    /**
     * 根据用户名加载用户信息，由 SpringSecurity 实现
     * @param username
     * @return
     * @throws UsernameNotFoundException
     */
    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
    
        System.out.println(username);
        User user = map.get(username);
        if (user == null){
    
            //用户不存在
            return null;
        }else {
    
            //将用户信息返回给 SpringSecurity 框架
            //框架自动进行密码比对（页面提交的密码与数据库中查询的密码进行比对）
            List<GrantedAuthority> list = new ArrayList<>();
            //为当前登录用户授权，后期需要改为从数据库查询当前用户对应的权限
            list.add(new SimpleGrantedAuthority("permission_A"));//授权
            list.add(new SimpleGrantedAuthority("permission_B"));//授权

            if (username.equals("admin")){
    
                list.add(new SimpleGrantedAuthority("ROLE_ADMIN"));//授予角色
            }
            org.springframework.security.core.userdetails.User securityUser = new org.springframework.security.core.userdetails.User(username,"{noop}"+user.getPassword(),list);
            return securityUser;
        }
    }
}

步骤2：修改 spring-security.xml 配置文件，即删除原来配置的写死用户信息

<!--
  authentication-manager：认证管理器，用于处理认证操作
-->
<security:authentication-manager>
  <!--
    authentication-provider：认证提供者，执行具体的认证逻辑
  -->
  <security:authentication-provider user-service-ref="userService">
  </security:authentication-provider>
</security:authentication-manager>

<bean id="userService" class="com.itheima.security.UserService"></bean>

分析：本次我们提供了 SpringSecurityUserService 实现类，并且按照框架的要求实现了UserDetailsService接口。在spring配置文件中注册 SpringSecurityUserService ，指定其作为认证过程中根据用户名查询用户信息的处理类。当我们进行登录操作时，spring security框架会调用SpringSecurityUserService 的loadUserByUsername方法查询用户信息，并根据此方法中提供的密码和用户页面输入的密码进行比对来实现认证操作。

六、对密码进行加密

分析：前面我们使用的密码都是明文的，这是非常不安全的。一般情况下用户的密码需要进行加密后再保存到数据库中。常见的密码加密方式有：
3DES、AES、DES：使用对称加密算法，可以通过解密来还原出原始密码
MD5、SHA1：使用单向HASH算法，无法通过计算还原出原始密码，但是可以建立彩虹表进行查表破解
bcrypt：将salt随机并混入最终加密后的密码，验证时也无需单独提供之前的salt，从而无需单独处理salt问题，加密后的格式一般为：

$2a$10$/bTVvqqlH9UiE0ZJZ7N2Me3RIgUCdgMheyTgV0B4cMCSokPa.6oCa

加密后字符串的长度为固定的60位。其中：$是分割符，无意义；2a是bcrypt加密版本号；10是cost的值；而后的前22位是salt值；再然后的字符串就是密码的密文了。

实现步骤：
第一步：修改 spring-security.xml 配置文件，在 spring-security.xml 文件中指定密码加密对象

<!--配置密码加密对象-->
<bean id="passwordEncoder" 
      class="org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder" />

<!--认证管理器，用于处理认证操作-->
<security:authentication-manager>
  <!--认证提供者，执行具体的认证逻辑-->
  <security:authentication-provider user-service-ref="userService">
    <!--指定密码加密策略-->
    <security:password-encoder ref="passwordEncoder" />
  </security:authentication-provider>
</security:authentication-manager>
<!--开启spring注解使用-->
<context:annotation-config></context:annotation-config>

第二步：修改 SpringSecurityUserService 实现类，添加 BCryptPasswordEncoder ，

	package com.alibaba.service;

import com.alibaba.pojo.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.authority.SimpleGrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 模拟从数据库查询用户信息
 */
public class SpringSecurityUserService2 implements UserDetailsService {
    

    /**
     * 常见的密码加密方式有：
     * 3DES、AES、DES：使用对称加密算法，可以通过解密来还原出原始密码
     * MD5、SHA1：使用单向HASH算法，无法通过计算还原出原始密码，但是可以建立彩虹表进行查表破解
     * bcrypt：将salt随机并混入最终加密后的密码，验证时也无需单独提供之前的salt，从而无需单独处理salt问题
     * 加密后的格式一般为：$2a$10$/bTVvqqlH9UiE0ZJZ7N2Me3RIgUCdgMheyTgV0B4cMCSokPa.6oCa
     */
    @Autowired
    private BCryptPasswordEncoder passwordEncoder;

    //模拟数据库中的用户数据
    public  Map<String, User> map = new HashMap<>();

    public void initUserData(){
    
        User user1 = new User();
        user1.setUsername("admin");
        user1.setPassword(passwordEncoder.encode("admin"));//使用bcrypt提供的方法对密码进行加密

        User user2 = new User();
        user2.setUsername("xiaoming");
        user2.setPassword(passwordEncoder.encode("1234"));

        map.put(user1.getUsername(),user1);
        map.put(user2.getUsername(),user2);
    }

    /**
     * 根据用户名加载用户信息，由 SpringSecurity 实现
     * @param username
     * @return
     * @throws UsernameNotFoundException
     */
    //根据用户名查询用户信息
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
    
        initUserData();

        System.out.println("用户输入的用户名为：" + username);
        //根据用户名查询数据库获得用户信息(包含数据库中存储的密码信息)
        User user = map.get(username);//模拟查询根据用户名查询数据库
        if(user == null){
    
            //用户名不存在
            return null;
        }else{
    
            //将用户信息返回给框架
            //框架会进行密码比对(页面提交的密码和数据库中查询的密码进行比对)
            List<GrantedAuthority> list = new ArrayList<>();
            //为当前登录用户授权,后期需要改为从数据库查询当前用户对应的权限
            list.add(new SimpleGrantedAuthority("permission_A"));//授权
            list.add(new SimpleGrantedAuthority("permission_B"));

            if(username.equals("admin")){
    
                list.add(new SimpleGrantedAuthority("ROLE_ADMIN"));//授予角色
                list.add(new SimpleGrantedAuthority("add"));//授权
            }
            org.springframework.security.core.userdetails.User securityUser = new org.springframework.security.core.userdetails.User(username,user.getPassword(),list);
            return securityUser;
        }
    }
}

注意看此时 password 的值

六、配置多种校验规则

<!--只要认证通过就可以访问-->
<security:intercept-url pattern="/index.jsp"  access="isAuthenticated()" />
<security:intercept-url pattern="/a.html"  access="isAuthenticated()" />

<!--拥有add权限就可以访问b.html页面-->
<security:intercept-url pattern="/b.html"  access="hasAuthority('add')" />

<!--拥有ROLE_ADMIN角色就可以访问c.html页面-->
<security:intercept-url pattern="/c.html"  access="hasRole('ROLE_ADMIN')" />

<!--拥有ROLE_ADMIN角色就可以访问d.html页面，
	注意：此处虽然写的是ADMIN角色，框架会自动加上前缀ROLE_-->
<security:intercept-url pattern="/d.html"  access="hasRole('ADMIN')" />

7、注解方式权限控制（重点）
Spring Security除了可以在配置文件中配置权限校验规则，还可以使用注解方式控制类中方法的调用。例如Controller中的某个方法要求必须具有某个权限才可以访问，此时就可以使用Spring Security框架提供的注解方式进行控制。
实现步骤：
第一步：在spring-security.xml文件中配置组件扫描，用于扫描Controller

 <!--  告知Spring，我们启用注解驱动  -->
<mvc:annotation-driven></mvc:annotation-driven>
<!--  配置组件扫描 用于扫描 Controller  -->
<context:component-scan base-package="com.alibaba.controller"></context:component-scan>

第二步：在spring-security.xml文件中开启权限注解支持

<!--开启注解方式权限控制-->
<security:global-method-security pre-post-annotations="enabled" />

第三步：创建Controller类并在Controller的方法上加入注解进行权限控制

package com.alibaba.controller;

import org.springframework.security.access.prepost.PreAuthorize;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RequestMapping("/hello")
public class HelloController {
    

    @RequestMapping("/add")
    @PreAuthorize("hasAuthority('add')")//调用此方法要求当前用户必须具有add权限
    public String add(){
    
        System.out.println("add...");
        return "success";
    }

    @RequestMapping("/delete")
    @PreAuthorize("hasRole('ROLE_ADMIN')")//调用此方法要求当前用户必须具有ROLE_ADMIN角色
    public String delete(){
    
        System.out.println("delete...");
        return "success";
    }

}

第四步：验证
在浏览器输入 localhost:85 登录 username = xiaoming（不是admin角色，前面代码只赋予 admin 用户权限）这个用户，访问 localhost:85/hello/add.do 访问不了，重新返回 login.html 页面，登录 username = admin（具有权限），访问 localhost:85/hello/add.do，可以访问

七、退出登录

用户完成登录后Spring Security框架会记录当前用户认证状态为已认证状态，即表示用户登录成功了。那用户如何退出登录呢？我们可以在spring-security.xml文件中进行如下配置：

<!--
        logout:退出登录
        logout-url：退出登录操作对应的请求路径
        logout-success-url：退出登录后跳转的路径
        通过上面的配置可以发现，如果用户要退出登录，
        只需要请求/logout.do这个URL地址就可以，
        同时会将当前session失效，最后页面会跳转到login.html页面
    -->
    <security:logout logout-url="/logout.do"
                     logout-success-url="/login.html"
                     invalidate-session="true"/>

通过上面的配置可以发现，如果用户要退出登录，只需要请求/logout.do这个URL地址就可以，同时会将当前session失效，最后页面会跳转到login.html页面。

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