Spring Security 实战 - 基于内存模型实现授权

前言

在前面的几个章节中，带大家学会了如何创建Spring Security项目，3种认证方式，以及在前后端分离时的安全处理方案。在之前的这几章节中，我们主要学习的还是关于 "认证" 的知识点，但是安全框架还有另一大核心功能，就是 "授权"！

所以接下来请各位跟着来学习Spring Security的授权功能，只有 "认证" + "授权" 双剑合璧，才能真正发挥Spring Security的威力！

这时候小伙伴会问，"，那啥是授权啊？我连授权还不知道呢，更别说怎么实现授权了，呜呜......"！别急，接下来咱们先看看授权的概念！

一. 授权简介

1. 授权概念

所谓授权，比如说某个用户想要访问某个资源(接口、页面、功能等)，我们应该先去检查该用户是否具备对应的权限，如果具备就允许访问，如果不具备，则不允许访问。也就是说，授权是用来判断控制用户是否就有相应权限的问题的！

在我们认证之后，才会考虑授权的问题，也就是你得先登录进来，然后才有资格判断你有没有权限。就好比你想做倭国的首相，拥有首相的权力，前提是你得先进入倭国成为倭国人，否则何谈权利的分配？所以授权的前提，是已经经过了认证，这个我们需要注意哦！

2. 授权粒度

在开始授权之前，我先给大家普及一下授权粒度的概念，所谓的"粒度"，通俗的说就是指级别、程度、大小的意思，授权粒度就是对授权细分的级别、程度的意思。

在Spring Security中，授权粒度有如下几种：

支持基于 URL 的请求授权

基于方法访问的授权

基于对象访问的授权

一共3种授权粒度，但是对于我们开发来说，常用的是基于URL和方法两种粒度进行授权。

3. 授权实现方式

那么我们在开发时，到底该怎么进行授权呢？如果我们想实现授权，可以采用如下方式:

基于内存模型实现授权

基于默认数据库模型实现授权

基于自定义数据库模型实现授权

在本文中，先带大家基于内存模型来实现授权，但是对于该实现方案，我们真正开发时几乎不用！有的小伙伴又急了，"开发时不用，你带我们学它干嘛啊"？别急！这种实现方案，虽然在实际生产环境中很少用，但是如果我们只是想学习如何实现授权，只是想搞个案例demo玩玩，这种授权方式是最简单的实现方案！而且也有助于我们理解基于数据库模型的授权实现方案。毕竟多学点没坏处，你就跟着我学呗。

二. 基于内存模型实现授权

1. 创建测试接口

在开始授权代码之前，我们先创建3个用于测试的Web接口，分别供3个不同的用户角色来进行操作。

创建/admin/hello接口:

@RestController
@RequestMapping("/admin")
public class AdminController {

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

        return "hello, admin";
    }

}

创建/user/hello接口:

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @GetMapping("hello")
    public String hello() {

        return "hello, user";
    }

}

创建/visitor/hello接口:

@RestController
@RequestMapping("/visitor")
public class VisitorController {

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

        return "hello, visitor";
    }

}

以上三个接口，我们规定如下:

/visitor/hello 任何人都可以访问；

/admin/hello 具有 admin 角色的人才能访问；

/user/hello 具有 user 角色的人才能访问；

所有 user 角色能够访问的接口资源，admin 角色也都能够访问。

好了，准备工作现在我们就做完了。当然，你也可以把这3个接口写在一个Controller中，这都无所谓的！

2. 配置资源访问权限

接口都准备好了，接下来该干嘛呢？接下来如果我们要想实现上面的目标，我们需要先定义一个SecurityConfig配置类，在该类中对各接口进行授权配置。

@EnableWebSecurity(debug = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/admin/**")
                .hasRole("ADMIN")
                .antMatchers("/user/**")
                .hasAnyRole("USER","ADMIN")
                .antMatchers("/visitor/**")
                .permitAll()
                .anyRequest()
                .authenticated()
                .and()
                .formLogin()
                .permitAll();
    }
}

上面代码配置的含义是:

如果请求的路径是 "/admin/**" 开头的接口，用户需要具有 admin 角色；

如果请求的路径是 "/user/**" 开头的接口，用户需要具有 user 或 admin 角色；

如果请求的路径是 "/visitor/**" 开头的接口，哪个用户都可以随便访问；

剩余的其他格式的请求路径，必须认证(登录)后才可以访问。

注意：

代码中配置规则的顺序非常重要！和 Shiro 类似，Spring Security 在匹配的时候也是按照从上往下的顺序来进行匹配，一旦匹配到了就不再继续匹配了，所以拦截规则的顺序不能写错！

利用上面的配置规则，我们就可以对相应的接口进行限制了，这时候这些接口，就不是你想访问就能访问的了，你必须拥有对应的角色或者权限才行。

3. Ant匹配符

这里我们采用了 Ant 风格的路径匹配符，Ant 风格的路径匹配符在 Spring 家族中使用非常广泛，它的匹配规则如下:

这3个匹配符，需要各位记住，很简单的！

4. 基于内存模型创建用户角色

对各种接口进行限制后，接下来我们要给用户分配角色权限才行，否则用户是没办法访问有些接口的。那么怎么给用户分配角色呢？

在Spring Security4.x版本中，我们登陆的用户有一个默认的ROLE_USER角色，但是在Spring Security5.x版本中，把这个默认的角色给去掉了。此时访问我们的接口时，如果用户没有被分配相关的角色权限，即使用户登录成功，也未必可以访问接口。真操蛋啊！既然这样，没办法，我们只能自己给用户手动分配角色咯。

Spring Security中基于内存创建用户角色，有两种方式:

在configure(AuthenticationManagerBuilder auth)方法中定义；

创建UserDetailsService对象。

我这里会给大家分别介绍2种创建用户角色的方式，这两种方式其实用哪一种都可以，无所谓优劣，看个人习惯吧。

5. 创建分配角色的第一种方式

我们先来看看第一种实现方式，这个实现方式主要是利用AuthenticationManagerBuilder来进行实现。

在上面创建的SecurityConfig类中，我们添加一个新的configure()方法，创建用户，并给该用户分配用户名、密码、角色权限等信息，并对该用户的密码采用不加密。

@EnableWebSecurity(debug = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    
    ......
        
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.inMemoryAuthentication()
            .withUser(User.withUsername("admin").password("123").roles("ADMIN", "USER").build())
            .withUser(User.withUsername("user").password("123").roles("USER").build())
            //设置密码编码器
            .passwordEncoder(NoOpPasswordEncoder.getInstance());
    }
        
   ......     
}

通过这几行代码，我们就在内存中创建了2个用户，分别是admin和user用户，密码都是123！

6. 创建分配角色的第二种方式

掌握了第一种创建方式后，我们再来学习第二种创建方式，这种创建方式主要是利用InMemoryUserDetailsManager来来实现。我们还是在上面的SecurityConfig类中，编写相应代码。

这种方式中，我们创建用户和分配密码，与第一种方式基本类似，但是密码编码器需要单独配置，通过@Bean直接生成PasswordEncoder对象即可。

7. 代码结构

至此，我们在内存中创建用户，并分配角色信息的功能就实现了，以上项目完整代码结构如下图所示。

8. InMemoryUserDetailsManager类结构

在刚才第2种实现方案中，我们涉及到了一个InMemoryUserDetailsManager类，这个类是怎么回事呢？我们一起来看看该类的类结构吧。

@EnableWebSecurity(debug = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    
   .......
       
   /**
    * 内存中创建多个用户角色的方式2:
    * 基于内存的多用户支持.在内存中创建多个用户与角色.
    */
    @Bean
    public UserDetailsService createUserDetailService() {
        InMemoryUserDetailsManager manager = new InMemoryUserDetailsManager();

        //在内存中创建admin与user用户
        manager.createUser(User.withUsername("admin").password("123").roles("ADMIN", "USER").build());
        manager.createUser(User.withUsername("user").password("123").roles("USER").build());
        return manager;
    }

    /**
    * 由于5.x版本之后默认启用了委派密码编码器,因而按照以往的方式设置内存密码将会读取异常,所在需要暂时将密码编码器设置为NoOpPasswordEncoder.
    * 后面我们可以修改成BCryptPasswordEncoder.
    * 这里必须设置一个密码编码器,否则无法通过对用户名和密码的验证.
    */
    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder() {
        //return new BCryptPasswordEncoder();
        return NoOpPasswordEncoder.getInstance();
    }      
       
   .......     
    
}

InMemoryUserDetailsManager是UserDetailsService接口中的一个实现类，InMemoryUserDetailsManager的类结构图如下:

它可以把用户数据保存在内存中，在一些不需要引入数据库的场景下很有用，也就是如果我们不想持久化保存用户角色信息，用InMemoryUserDetailsManager类的createUser()方法生成用户，并赋予相应的角色即可。

三. 功能验证

我们把项目启动起来，然后以不同的身份登录进来，分别访问不同的接口，当某个用户在不具备相应角色时，会出现403提示信息。只有具有相应的角色权限时，才可以访问对应的接口。

到此为止，就带大家在内存里创建了用户，并给该用户分配了用户名、密码、角色等，这就是所谓的在内存中给用户授权。并没有什么复杂的实现吧，你学会了吗？如果有什么疑问，请在评论区留言！如果你觉得挺不错的，码字不易，请给个赞呗！

08、Spring Security 实战 - 基于内存模型实现授权

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