Spring Security 实战 - Spring Security的四种权限控制方式

前言

在前面的章节中，已经给大家介绍了Spring Security的很多功能，在这些众多功能中，我们知道其核心功能其实就是 认证+授权。在前面我们分别基于内存模型、基于默认的数据库模型、基于自定义数据库模型实现了认证和授权功能，但是不管哪种方式，我们对某个接口的拦截限制，都是通过编写一个SecurityConfig配置类，在该类的configure(HttpSecurity http)方法中，通过http.authorizeRequests().antMatchers("/admin/**")...这样的代码进行的权限控制。

这种权限控制方法虽然也可以实现对某些接口的拦截或放行，但是不够灵活，其实Spring Security对接口的拦截或放行的写法，还有另外的方式，接下来请跟我学习一下吧！

一. 权限控制方式

在Spring Security 中，我们既可以使用 Spring Security 提供的默认方式进行授权，也可以进行自定义授权，总之在Spring Security中权限控制的实现方式是比较灵活多样的。在Spring Security 中，对接口的拦截或放行，有四种常见的权限控制方式：

利用Ant表达式实现权限控制；

利用授权注解结合SpEl表达式实现权限控制；

利用过滤器注解实现权限控制；

利用动态权限实现权限控制。

对上面说到的四种权限控制方式，我们接下来分别进行讲解实现。

二. 利用Ant表达式实现权限控制

利用Ant表达式的权限控制方式，是我们之前一直在使用的权限控制方式，在进行代码实现之前，我先对这种方式的底层实现进行简单分析。

1. Spring Security中的权限控制方法

在Spring Security中，有一个SecurityExpressionOperations接口，在该接口中定义了一系列的方法，用于用户权限的设置，如下图：

SecurityExpressionOperations接口中的这些方法作用如下图所示：

2. Spring Security中的权限控制粒度

这个接口有一个SecurityExpressionRoot子类，该类提供了基于表达式的权限控制实现方式。而这个SecurityExpressionRoot 又有两个实现子类，分别用于实现 URL Web接口粒度的权限控制和方法粒度的权限控制，如下图所示：

3. 代码实现

从上面的小节中，我们知道在Spring Security中，支持2种粒度的权限控制，即URL Web接口粒度和方法粒度，而我们这里所谓的 Ant表达式授权控制方式，就是通过Ant表达式来控制 URL 接口的访问权限。

那么如果我们需要对URL接口粒度进行权限控制，按如下代码即可实现：

@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
http.authorizeRequests()
        .antMatchers("/admin/**")
        .hasRole("ADMIN")
        .antMatchers("/user/**")
        .hasRole("USER")
        .antMatchers("/visitor/**")
        .permitAll()
        .anyRequest()
        .authenticated()
        .and()
        .formLogin()
        .permitAll()
        .and()
        //对跨域请求伪造进行防护---->csrf:利用用户带有登录状态的cookie进行攻击的手段
        .csrf()
        .disable();
}

以上代码中，/admin/** 格式的路径需要 admin 角色才可以访问，****/user/** 格式的路径需要 user 角色才可以访问，****/visitor/** 格式的路径可以直接访问，其他接口路径则需要登录后才能访问。

三. 利用授权注解结合SpEl表达式实现权限控制

1. 授权注解

除了可以使用上面的Ant表达式进行授权实现，我们也可以在方法上添加授权注解来权限控制，常用的授权注解有3个：

@PreAuthorize：方法执行前进行权限检查；

@PostAuthorize：方法执行后进行权限检查；

@Secured：类似于 @PreAuthorize。

2. 代码实现

要想利用以上3个授权注解进行权限控制，我们首先需要利用@EnableGlobalMethodSecurity注解开启授权注解功能，代码如下：

@Configuration
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true,securedEnabled = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    ...
    ...
}

然后在具体的接口方法上利用授权注解进行权限控制，代码如下：

@RestController
public class UserController {

    @Secured({"ROLE_USER"})
    //@PreAuthorize("principal.username.equals('user')")
    @GetMapping("/user/hello")
    public String helloUser() {

        return "hello, user";
    }

    @PreAuthorize("hasRole('ADMIN')")
    @GetMapping("/admin/hello")
    public String helloAdmin() {

        return "hello, admin";
    }

    @PreAuthorize("#age>100")
    @GetMapping("/age")
    public String getAge(@RequestParam("age") Integer age) {

        return String.valueOf(age);
    }

    @GetMapping("/visitor/hello")
    public String helloVisitor() {

        return "hello, visitor";
    }

}

可以看出，这种写法明显比利用Ant表达式进行权限控制更灵活方便，所以开发时这种写法很常用。

四. 利用过滤器注解实现权限控制

1. 过滤器注解简介

在Spring Security中还提供了另外的两个注解，即**@PreFilter和@PostFilter**，这两个注解可以对集合类型的参数或返回值进行过滤。使用@PreFilter和@PostFilter时，Spring Security将移除对应表达式结果为false的元素。

2. @PostFilter的用法

@PostFilter注解主要是用于对集合类型的返回值进行过滤，filterObject是***@PostFilter中的一个内置表达式，表示集合中的元素对象****。*

@Slf4j
@RestController
public class FilterController {

    /**
     * 只返回结果中id为偶数的user元素。
     * filterObject是@PreFilter和@PostFilter中的一个内置表达式，表示集合中的当前对象。
     */
    @PostFilter("filterObject.id%2==0")
    @GetMapping("/users")
    public List<User> getAllUser() {
        List<User> users = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            users.add(new User(i, "yyg-" + i));
        }
        return users;
    }

}

我们启动浏览器进行测试，可以看到测试接口中只返回了id为偶数的元素。

3. @PreFilter的用法

使用@PreFilter也可以对集合类型的参数进行过滤，当@PreFilter标注的方法内拥有多个集合类型的参数时，可以通过@PreFilter的filterTarget属性来指定当前是针对哪个参数进行过滤的；而filterObject是*@PreFilter中的一个内置表达式，表示集合中的元素对象。*

为了方便测试，我们在Service层中进行过滤操作，然后在Controller层中进行调用。

FilterService类中的方法定义：

@Slf4j
@Service
public class FilterService {

    /**
     * 当@PreFilter标注的方法内拥有多个集合类型的参数时，
     * 可以通过@PreFilter的filterTarget属性来指定当前是针对哪个参数进行过滤的。
     */
    @PreFilter(filterTarget = "ids", value = "filterObject%2==0")
    public List<Integer> doFilter(List<Integer> ids, List<User> users) {
        log.warn("ids=" + ids.toString());
        log.warn("users=" + users.toString());
        return ids;
    }

}

在Controller中定义一个测试接口：

@Slf4j
@RestController
public class FilterController {

    /**
     * 只返回结果中id为偶数的user元素。
     * filterObject是@PreFilter和@PostFilter中的一个内置表达式，表示集合中的当前对象。
     */
    @PostFilter("filterObject.id%2==0")
    @GetMapping("/users")
    public List<User> getAllUser() {
        List<User> users = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            users.add(new User(i, "yyg-" + i));
        }
        return users;
    }

    @Autowired
    private FilterService filterService;

    @GetMapping("/users2")
    public List<Integer> getUserInfos() {
        List<Integer> ids = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            ids.add(i);
        }

        List<User> users = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            users.add(new User(i, "yyg-" + i));
        }

        return filterService.doFilter(ids, users);
    }

}

我们启动浏览器进行测试，可以看到测试接口中只返回id为偶数的元素。

4. 代码结构

下图是上面案例的代码结构，请参考实现：

五. 利用动态权限实现权限控制

我们知道一个标准的RABC, 权限系统需要支持动态配置，Spring Security默认是在代码里约定好权限，真实的业务场景里通常需要可以支持动态配置角色访问权限，即在运行时去配置url对应的访问角色。而Spring Security中的动态权限，主要是通过重写拦截器和决策器来进行实现，最简单的方法就是自定义一个Filter去完成权限判断。其实这里涉及到的代码，基本和Spring Security关系不大，主要是在传统的Filter进行实现，我这里就不再进行描述了，感兴趣的同学可以自行实现！

至此，我就给各位介绍了Spring Security中的4种进行权限控制的方式，各位可以结合自己的项目需求进行选择。

23、Spring Security 实战 - Spring Security的四种权限控制方式

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