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Spring security初探

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Spring security初探

现在很多企业和开发团队都使用了SSH2（Struts 2 +Spring 2.5 +Hibernate）框架来进行开发，我们或许已经习惯了强大的Spring Framework 全局配置管理，不可否认，Sping是一个很优秀的开源框架，但是由于Spring3.0版本后强大的的注解式bean的诞生，Spring MVC框架这匹黑马正悄然杀起，但今天Spring MVC不是主角，今天我和大家分享一个同样隶属于SpringSource 的安全框架——Spring Security，下面的基于Spring MVC给大家分享一下Spring Security 的使用。虽然对它的接触时间不长，参考了一些网上朋友的做法，但也按照我的理解把这个框架介绍介绍，不是很专业，还请大家不要介意。

我们知道，Web 应用的安全性包括用户认证（Authentication）和用户授权（Authorization）两个部分。用户认证指的是验证某个用户是否为系统中的合法主体，也就是说用户能否访问该系统。用户授权指的是验证某个用户是否有权限执行某个操作。在一个系统中，不同用户所具有的权限是不同的。比如对一个资源来说，有的用户只能进行读取，而有的用户可以进行修改。一般来说，系统会为不同的用户分配不同的角色，而每个角色则对应一系列的权限。

首先，我们看web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="2.5" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee 
	http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">
	<!--	编码统一最好放最上面，最先加载，防止乱码-->
	<filter>
		<filter-name>Set Character Encoding</filter-name>
		<filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>
		<init-param>
			<param-name>encoding</param-name>
			<param-value>UTF-8</param-value>
		</init-param>
		<init-param>
			<param-name>forceEncoding</param-name>
			<param-value>true</param-value><!-- 强制进行转码 -->
		</init-param>
	</filter>

	<filter-mapping>
		<filter-name>Set Character Encoding</filter-name>
		<url-pattern>/*</url-pattern>
	</filter-mapping>
	<!-- 然后接着是SpringSecurity必须的filter 优先配置，让SpringSecurity先加载，防止SpringSecurity拦截失效-->
	<filter>
		<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>

	<welcome-file-list>
		<welcome-file>index.jsp</welcome-file>
	</welcome-file-list>

	<!--	
	spring需要加载的配置文件
-->
	<context-param>
		<param-name>contextConfigLocation</param-name>
		<param-value> 
 	WEB-INF/classes/applicationContext.xml,
 	WEB-INF/spring3-servlet.xml,
 	WEB-INF/spring-security.xml 
		</param-value>
	</context-param>

	<listener>
		<listener-class>
			<!--		所以，要在web.xml下面配置好监听，让服务器启动时就初始化改类，可以得到request	-->
			org.springframework.web.context.request.RequestContextListener
		</listener-class>
	</listener>
	<listener>
		<listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>
	</listener>


	<!--
		默认所对应的配置文件是WEB-INF下的{servlet-name}-servlet.xml，这里便是：spring3-servlet.xml
	-->
	<servlet>
		<servlet-name>spring3</servlet-name>
		<servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
		<load-on-startup>1</load-on-startup>

	</servlet>

	<servlet-mapping>
		<servlet-name>spring3</servlet-name>
		<!--
			这里可以用 / 但不能用 /*
			，拦截了所有请求会导致静态资源无法访问，所以要在spring3-servlet.xml中配置mvc:resources
		-->
		<url-pattern>/</url-pattern>
	</servlet-mapping>



</web-app>

注释已经写了挺多，还是稍微解释一下要注意的地方，一个是UTF-8编码转换，这个最好加在最前面，让它先生效，我在调试的时候就出过这种情况，web.xml里的其他配置都正常生效了，但是编码死活不行，一中文就乱码，郁闷了老半天，然后突发奇想，是不是web.xml里先声明的配置先生效，后声明的后生效？接着实践，果然不出我所料，把编码转换加在前面，一切正常。。。。我那个晕。。。

关于Spirng MVC的就不说了，那些数据访问、业务和控制层那些的东东就自个研究去了吧。。这不是今天的重点。

接着是spring-security.xml

<?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:security="http://www.springframework.org/schema/security"
	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans 
	   		http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd
			http://www.springframework.org/schema/security 
			http://www.springframework.org/schema/security/spring-security-3.0.xsd">

	<!--  Spring-Security 的配置 -->
	<!--
		注意use-expressions=true.表示开启表达式,否则表达式将不可用. see:http://www.family168.com/tutorial/springsecurity3/html/el-access.html
	-->
	<security:http auto-config="true" use-expressions="false" access-denied-page="/user/login_failure.html">
		<!--允许所有人访问-->
		<!--		<security:intercept-url pattern="/**" access="permitAll" />-->
		<!--允许ROLE_ADMIN权限访问-->
		<security:intercept-url pattern="/user/findAll.html" access="ROLE_ADMIN" />
		<!--允许ROLE_ADMIN权限访问-->
		<security:intercept-url pattern="/user/**" access="ROLE_ADMIN" />
		<!--允许ROLE_USER权限访问-->
		<security:intercept-url pattern="/success.jsp" access="ROLE_USER,ROLE_ADMIN" />
		<!--允许IS_AUTHENTICATED_ANONYMOUSLY匿名访问-->
		<security:intercept-url pattern="/anonymously.jsp" access="IS_AUTHENTICATED_ANONYMOUSLY" />
		
		<!-- filters="none"  不过滤这些资源-->
		<security:intercept-url pattern="/js/**" filters="none" />
		<security:intercept-url pattern="/index.jsp" filters="none" />

		<!-- login-page:默认指定的登录页面. authentication-failure-url:出错后跳转页面. default-target-url:成功登陆后跳转页面 -->
		<security:form-login login-page="/index.jsp" authentication-failure-url="/user/login_failure.html"
			default-target-url="/success.jsp" />
		<!--
			invalidate-session：指定在退出系统时是否要销毁Session。logout-success-url：退出系统后转向的URL。logout-url：指定了用于响应退出系统请求的URL。其默认值为：/j_spring_security_logout。
		-->
		<security:logout invalidate-session="true" logout-success-url="/index.jsp" logout-url="/j_spring_security_logout" />
		<!--
			max-sessions:允许用户帐号登录的次数。范例限制用户只能登录一次。exception-if-maximum-exceeded:
			默认为false，此值表示：用户第二次登录时，前一次的登录信息都被清空。当exception-if-maximum-exceeded="true"时系统会拒绝第二次登录。
		-->

		<security:session-management>
			<security:concurrency-control error-if-maximum-exceeded="true" max-sessions="1" />
		</security:session-management>

	</security:http>
	<!-- 指定一个自定义的authentication-manager :customUserDetailsService -->
	<security:authentication-manager>
		<security:authentication-provider user-service-ref="customUserDetailsService">
			<security:password-encoder ref="passwordEncoder" />
		</security:authentication-provider>
	</security:authentication-manager>

	<!-- 对密码进行MD5编码 -->
	<bean id="passwordEncoder" class="org.springframework.security.authentication.encoding.Md5PasswordEncoder" />

	<!-- 
		通过 customUserDetailsService,Spring会控制用户的访问级别.
		也可以理解成:以后我们和数据库操作就是通过customUserDetailsService来进行关联.
	 -->
	<bean id="customUserDetailsService" class="org.yzsoft.springmvcdemo.util.CustomUserDetailsService" />
	<!--	自定义登陆错误提示，可以取出mymessages.properties的国际化消息-->
	<bean id="messageSource" class="org.springframework.context.support.ReloadableResourceBundleMessageSource">
		<property name="basename" value="classpath:org/yzsoft/springmvcdemo/mymessages" />
	</bean>
	<bean id="localeResolver" class="org.springframework.web.servlet.i18n.AcceptHeaderLocaleResolver" />
</beans>

这个多解释一下，首先

	<security:intercept-url pattern="/findAll.html" access="hasRole('ROLE_ADMIN')" />
        <security:intercept-url pattern="/user/**" access="hasRole('ROLE_ADMIN')" />
        <security:intercept-url pattern="/anonymously.jsp" access="IS_AUTHENTICATED_ANONYMOUSLY" />

这个是权限控制，声明了拥有什么权限可以访问哪些资源，这个配置的是有ROLE_ADMIN权限的才可以访问/findAll.html，至于这个ROLE_ADMIN从哪来，呆会再解释。或者像第二句一样配置也可以：拥有ROLE_ADMIN权限的才可以访问/user/下的所有资源，否则都会抛出AccessDeniedException 。

IS_AUTHENTICATED_ANONYMOUSLY就是匿名访问的意思，这个相信都懂的。。。

然后是登陆和安全退出

<security:form-login login-page="/index.jsp" authentication-failure-url="/user/login_failure.html"default-target-url="/user/findAll.html" />
<security:logout invalidate-session="true" logout-success-url="/index.jsp" logout-url="/user/login_failure.html" />

解释下上面一句，相信看也能看出来了的，login-page:默认指定的登录页面. authentication-failure-url:出错后跳转页面（包括那些个啥用户名密码错误吖。。啥啥啥的。）. default-target-url:成功登陆后跳转页面（这里我直接跳到的控制器去查数据列表）。

接着：invalidate-session：指定在退出系统时是否要销毁Session。logout-success-url：退出系统后转向的URL。logout-url：指定了用于响应退出系统请求的URL。其默认值为：/j_spring_security_logout。

接下来是一个比较不错的功能：是否允许同一用户多处登陆

<security:session-management>
	 <security:concurrency-control error-if-maximum-exceeded="true" max-sessions="1" />
</security:session-management>

exception-if-maximum-exceeded:
默认为false，此值表示：用户第二次登录时，前一次的登录信息都被清空。当error-if-maximum-exceeded="true"时系统会拒绝第二次登录。

max-sessions:允许用户帐号登录的次数，这里我们允许一次登陆。这里我们做个实验吧，看看是不是真的生效了，请看图

这里我们看到，当同一个账号多处登陆时，就会报出Maximum sessions of 1 for this principal exceeded 的错误，当然，正式使用我们换成mymessages.properties里的我们自定义的国际化消息，这样人性化一点。

好，我们往下看，接着就是应用我们实际项目里的自定义用户权限了

<security:authentication-manager>
	 <security:authentication-provider user-service-ref="customUserDetailsService">
		 <security:password-encoder ref="passwordEncoder" />
	 </security:authentication-provider>
</security:authentication-manager>

	<!-- 对密码进行MD5编码 -->
<bean id="passwordEncoder" class="org.springframework.security.authentication.encoding.Md5PasswordEncoder" />
<bean id="customUserDetailsService" class="org.yzsoft.springmvcdemo.util.CustomUserDetailsService" />

首先是<security:authentication-manager>是指定我们自定义的身份验证策略，这里我们用 customUserDetailsService这个bean，就是指向我们CustomUserDetailsService.java这个类。然后<security:password-encoder>指定我们密码使用MD5进行编码，调用Spring Security自带的MD5加密类。当然，还有加盐MD5或我们自己写的加密算法等安全性更加高的密码策略。这个按项目实际使用配置吧。

然后看到我们的CustomUserDetailsService.java

package org.yzsoft.springmvcdemo.util;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.List;

import org.apache.log4j.Logger;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.dao.DataAccessException;
import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.authority.GrantedAuthorityImpl;
import org.springframework.security.core.userdetails.User;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.yzsoft.springmvcdemo.serviceimpl.UsersServiceImpl;
import org.yzsoft.springmvcdemo.vo.TUsers;

/**
 * 一个自定义的类用来和数据库进行操作. 即以后我们要通过数据库保存权限.则需要我们继承UserDetailsService
 * 
 * @author 
 * 
 */
public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {

	protected static Logger logger = Logger.getLogger("service");//log4j，不用解释了吧。。
	@Autowired
	private UsersServiceImpl usersService;

	public UsersServiceImpl getUsersService() {
		return usersService;
	}

	public void setUsersService(UsersServiceImpl usersService) {
		this.usersService = usersService;
	}

	public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException, DataAccessException {

		UserDetails user = null;

		try {

			// 搜索数据库以匹配用户登录名.
			// 我们可以通过dao使用Hibernate来访问数据库
			System.out.println(username + "   用户页面输入的用户名");
			TUsers tusers = this.usersService.findByUsername(username);
			System.out.println(tusers.getUsername() + "   数据库取出的用户名");
			// Populate the Spring User object with details from the dbUser
			// Here we just pass the username, password, and access level
			// getAuthorities() will translate the access level to the correct
			// role type
			// 用户名、密码、是否启用、是否被锁定、是否过期、权限
			user = new User(tusers.getUsername(), tusers.getPassword().toLowerCase(), true, true, true, true, getAuthorities(Integer.parseInt(tusers.getRole())));
			 
			 
		} catch (Exception e) {
			logger.error("用户信息错误！");
			throw new UsernameNotFoundException("异常处理：检索用户信息未通过！");
		}
		 
		return user;
	}

	/**
	 * 获得访问角色权限列表
	 * 
	 * @param access
	 * @return
	 */
	public Collection<GrantedAuthority> getAuthorities(Integer role) {
		System.out.println("取得的权限是  :" + role);
		List<GrantedAuthority> authList = new ArrayList<GrantedAuthority>();

		// 所有的用户默认拥有ROLE_USER权限
		if (role == 0) {
			System.out.println("普通用户");
			logger.debug("取得普通用户权限-->");
			authList.add(new GrantedAuthorityImpl("ROLE_USERS"));
		}
		// 如果参数role为1.则拥有ROLE_ADMIN权限
		if (role == 1) {
			logger.debug("取得ADMIN用户权限-->");
			authList.add(new GrantedAuthorityImpl("ROLE_ADMIN"));
		}
		System.out.println(authList.size()+"  权限列表长度");
		return authList;
	}
}

这里就是把我们从数据库里面取得的用户权限和Spring Security的配置进行桥接，还记得上面配置文件里的ROLE_ADMIN吧，就是从这里来的，很奇怪的是，这个必须设置成ROLE_ 开头才有效。。郁闷。。。

这里我刚开始有一个疑惑，我们看这2句

TUsers tusers = this.usersService.findByUsername(username);
user = new User(tusers.getUsername(), tusers.getPassword().toLowerCase(), true, true, true, true, getAuthorities(Integer.parseInt(tusers.getRole())));

这里根本不需要用户输入的密码，只要了用户名，然后直接根据用户名去取权限，就直接设置进Spring Security的User对象里面去，我不禁一身冷汗，这不相当于说有了用户名就直接去查数据库么，而且是不用密码的。。。。

但经过查看官方文档和网上的解释，这才放心，原来是这样的，Spring Security的确是直接根据用户名去查，但是查得出来的Spring Security User对象之后，它会根据这个对象的属性值去数据库查询与这个对象匹配的数据，我们这里设置的是（用户名，密码，是否启用、是否被锁定、是否过期、权限。。。），那么如果数据库存在这个对象，就返回真，否则返回假，这样也就不用担心了，完全可靠。就是我们在前台要做好限制，不能给用户不输密码就访问，不然挤爆你数据库连接。。。。。

最后登陆页面index.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<%
String path = request.getContextPath();
String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/";
%>

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
  <head>
    <base href="<%=basePath%>">
    
    <title>My JSP 'index.jsp' starting page</title>
	<meta http-equiv="pragma" content="no-cache">
	<meta http-equiv="cache-control" content="no-cache">
	<meta http-equiv="expires" content="0">    
	<meta http-equiv="keywords" content="keyword1,keyword2,keyword3">
	<meta http-equiv="description" content="This is my page"> 
  </head>
  
  <body>
    用户登陆 <br>
     ${SPRING_SECURITY_LAST_EXCEPTION.message}
      <form action="j_spring_security_check" method="post">
    	USERNAME:<input type="text" name="j_username" value="${sessionScope['SPRING_SECURITY_LAST_USERNAME']}" /><br/>
    	PASSWORD:<input type="password" name="j_password" value="" /><br/>
    	<input type="checkbox" name="_spring_security_remember_me" />两周之内不必登陆(这个功能没有做的)<br/>
		<input type="submit">    	
    </form>
  </body>
</html>

这里我还是使用Spring Security默认的j_username和j_password,表单目标也用默认的j_spring_security_check，会默认跳到Spring Security进行拦截。其他的应该不用解释了吧。。。。

最后，我们整理一下Spring Security的整个控制过程：

——>用户登陆

——> <security:authentication-manager> 拦截

——>交给customUserDetailsService处理，并且声明密码采用MD5策略

——>根据输入的用户名去数据库查这条记录，验证身份

——>取出该条记录的用户权限（锁定、禁用、过期和实际权限等）

——>根据取得的权限列表去security:intercept-url匹配、授权，然后判断是否放行。

这就完成了一整个的权限控制流程。

接下来我们来测试一下看是否真的生效了：

1、测试匿名访问页面，直接地址栏访问：

2、普通用户登陆

然后访问后台管理页面，跳回了登陆页

3、管理员用户登陆

退出后成功跳转回登陆页，点击后退再执行其他操作，这时候session已经注销了的，不能执行，又跳回了登陆页。是我们想要的效果，OK，成功了。

好了，Spring Security的简单使用就讲到这里，其实这只是Spring Security的一小部分，而且这里我还没有用权限表对用户权限进行专门的管理，很多东西还是用Spring Security 默认的，还有Spring Security CAS (单点登陆)以及更加高级的权限控制和更完善的Spring Security 配置，以后我们再慢慢去研究吧。发现Spring Security 这个技术不仅简化了我们的用户权限管理，要知道我们做管理系统的时候这是个大问题，也差不多颠覆了我一贯以来用户权限管理的观念，但是掌握了这种思维之后，又发现，其实，程序并不是只有一种实现方式，它激发了我写程序时要去寻找多种解决方案的想法。学习的路上，就是要不断推翻自己固有的思维，去见识多种新事物，才能有进步。

最后是项目文件，比较大，分卷了，还没有Maven的版本，以后奉上~~~

SecurityDemo.part1.rar (9 MB)
下载次数: 228

SecurityDemo.part2.rar (9 MB)
下载次数: 180

SecurityDemo.part3.rar (9 MB)
下载次数: 182

SecurityDemo.part4.rar (9 MB)
下载次数: 168

SecurityDemo.part5.rar (9 MB)
下载次数: 165

SecurityDemo.part6.rar (9 MB)
下载次数: 179

SecurityDemo.part7.rar (1.8 MB)
下载次数: 188

t_users.rar (2 KB)
下载次数: 164

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Freemarker自定义方法和指令 | Java基础笔记 – Annotation注解的介绍 ...

2014-08-14 17:53
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