JAVA—咖啡馆

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论坛上看了不少Spring Security的相关文章。这些文章基本上都还是基于Acegi-1.X的配置方式,而主要的配置示例也来自于SpringSide的贡献。

众所周知,Spring Security针对Acegi的一个重大的改进就在于其配置方式大大简化了。所以如果配置还是基于Acegi-1.X这样比较繁琐的配置方式的话,那么我们还不如直接使用Acegi而不要去升级了。所以在这里,我将结合一个示例,重点讨论一下Spring Security 2是如何进行配置简化的。

搭建基础环境

首先我们为示例搭建基本的开发环境,环境的搭建方式,可以参考我的另外一篇文章:http://www.javaeye.com/wiki/struts2/1321-struts2-development-environment-to-build

整个环境的搭建包括:创建合适的目录结构、加入了合适的Library,加入了基本的Jetty启动类、加入基本的配置文件等。最终的项目结构,可以参考我的附件。

参考文档

这里主要的参考文档是Spring Security的自带的Reference。网络上有一个它的中文翻译,地址如下:http://www.family168.com/tutorial/springsecurity/html/springsecurity.html

除此之外,springside有一个比较完整的例子,不过是基于Acegi的,我也参阅了其中的一些实现。

Spring Security基本配置

Spring Security是基于Spring的的权限认证框架,对于Spring和Acegi已经比较熟悉的同学对于之前的配置方式应该已经非常了解。接下来的例子,将向大家展示Spring Security基于schema的配置方式。

最小化配置

1. 在web.xml文件中加入Filter声明

Xml代码 复制代码
  1. <!-- Spring security Filter -->  
  2. <filter>  
  3.     <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>  
  4.     <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>  
  5. </filter>  
  6. <filter-mapping>  
  7.     <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>  
  8.     <url-pattern>/*</url-pattern>  
  9. </filter-mapping>  


这个Filter会拦截所有的URL请求,并且对这些URL请求进行Spring Security的验证。

注意,springSecurityFilterChain这个名称是由命名空间默认创建的用于处理web安全的一个内部的bean的id。所以你在你的Spring配置文件中,不应该再使用这个id作为你的bean。

与Acegi的配置不同,Acegi需要自行声明一个Spring的bean来作为Filter的实现,而使用Spring Security后,无需再额外定义bean,而是使用<http>元素进行配置。

2. 使用最小的<http>配置

Xml代码 复制代码
  1. <http auto-config='true'>  
  2.     <intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" />  
  3. </http>  


这段配置表示:我们要保护应用程序中的所有URL,只有拥有ROLE_USER角色的用户才能访问。你可以使用多个<intercept-url>元素为不同URL的集合定义不同的访问需求,它们会被归入一个有序队列中,每次取出最先匹配的一个元素使用。 所以你必须把期望使用的匹配条件放到最上边。

3. 配置UserDetailsService来指定用户和权限

接下来,我们来配置一个UserDetailsService来指定用户和权限:

Xml代码 复制代码
  1. <authentication-provider>  
  2.     <user-service>  
  3.       <user name="downpour" password="downpour" authorities="ROLE_USER, ROLE_ADMIN" />  
  4.       <user name="robbin" password="robbin" authorities="ROLE_USER" />  
  5.       <user name="QuakeWang" password="QuakeWang" authorities="ROLE_ADMIN" />  
  6.     </user-service>  
  7.   </authentication-provider>  


在这里,downpour拥有ROLE_USER和ROLE_ADMIN的权限,robbin拥有ROLE_USER权限,QuakeWang拥有ROLE_ADMIN的权限

4. 小结

有了以上的配置,你已经可以跑简单的Spring Security的应用了。只不过在这里,我们还缺乏很多基本的元素,所以我们尚不能对上面的代码进行完整性测试。

如果你具备Acegi的知识,你会发现,有很多Acegi中的元素,在Spring Security中都没有了,这些元素包括:表单和基本登录选项、密码编码器、Remember-Me认证等等。

接下来,我们就来详细剖析一下Spring Security中的这些基本元素。

剖析基本配置元素

1. 有关auto-config属性

在上面用到的auto-config属性,其实是下面这些配置的缩写:

Xml代码 复制代码
  1. <http>  
  2.     <intercept-url pattern="/**" access="ROLE_USER" />  
  3.     <form-login />  
  4.     <anonymous />  
  5.     <http-basic />  
  6.     <logout />  
  7.     <remember-me />  
  8. </http>  


这些元素分别与登录认证,匿名认证,基本认证,注销处理和remember-me对应。 他们拥有各自的属性,可以改变他们的具体行为。

这样,我们在Acegi中所熟悉的元素又浮现在我们的面前。只是在这里,我们使用的是命名空间而已。

2. 与Acegi的比较

我们仔细观察一下没有auto-config的那段XML配置,是不是熟悉多了?让我们来将基于命名空间的配置与传统的Acegi的bean的配置做一个比较,我们会发现以下的区别:

1) 基于命名空间的配置更加简洁,可维护性更强

例如,基于命名空间进行登录认证的配置代码,可能像这样:

Xml代码 复制代码
  1. <form-login login-page="/login.jsp" authentication-failure-url="/login.jsp?error=true" default-target-url="/work" />  


如果使用老的Acegi的Bean的定义方式,可能像这样:

Xml代码 复制代码
  1. <bean id="authenticationProcessingFilter"  
  2.           class="org.acegisecurity.ui.webapp.AuthenticationProcessingFilter">  
  3.     <property name="authenticationManager"  
  4.                   ref="authenticationManager"/>  
  5.     <property name="authenticationFailureUrl"  
  6.                   value="/login.jsp?error=1"/>  
  7.     <property name="defaultTargetUrl" value="/work"/>  
  8.     <property name="filterProcessesUrl"  
  9.                   value="/j_acegi_security_check"/>  
  10.     <property name="rememberMeServices" ref="rememberMeServices"/>  
  11. </bean>  


这样的例子很多,有兴趣的读者可以一一进行比较。

2) 基于命名空间的配置,我们无需再担心由于过滤器链的顺序而导致的错误

以前,Acegi在缺乏默认内置配置的情况下,你需要自己来定义所有的bean,并指定这些bean在过滤器链中的顺序。一旦顺序错了,很容易发生错误。而现在,过滤器链的顺序被默认指定,你不需要在担心由于顺序的错误而导致的错误。

3. 过滤器链在哪里

到目前为止,我们都还没有讨论过整个Spring Security的核心部分:过滤器链。在原本Acegi的配置中,我们大概是这样配置我们的过滤器链的:

Xml代码 复制代码
  1. <bean id="filterChainProxy"  
  2.           class="org.acegisecurity.util.FilterChainProxy">  
  3.     <property name="filterInvocationDefinitionSource">  
  4.         <value>  
  5.                 CONVERT_URL_TO_LOWERCASE_BEFORE_COMPARISON   
  6.                 PATTERN_TYPE_APACHE_ANT                    
  7.                 /common/**=#NONE#    
  8.                 /css/**=#NONE#    
  9.                 /images/**=#NONE#   
  10.                 /js/**=#NONE#    
  11.                 /login.jsp=#NONE#   
  12.                 /**=httpSessionContextIntegrationFilter,logoutFilter,authenticationProcessingFilter,securityContextHolderAwareRequestFilter,exceptionTranslationFilter,filterSecurityInterceptor   
  13.         </value>  
  14.     </property>  
  15. </bean>  


其中,每个过滤器链都将对应于Spring配置文件中的bean的id。

现在,在Spring Security中,我们将看不到这些配置,这些配置都被内置在<http>节点中。让我们来看看这些默认的,已经被内置的过滤器:


这些过滤器已经被Spring容器默认内置注册,这也就是我们不再需要在配置文件中定义那么多bean的原因。

同时,过滤器顺序在使用命名空间的时候是被严格执行的。它们在初始化的时候就预先被排好序。不仅如此,Spring Security规定,你不能替换那些<http>元素自己使用而创建出的过滤器,比如HttpSessionContextIntegrationFilter, ExceptionTranslationFilter 或 FilterSecurityInterceptor

当然,这样的规定是否合理,有待进一步讨论。因为实际上在很多时候,我们希望覆盖过滤器链中的某个过滤器的默认行为。而Spring Security的这种规定在一定程度上限制了我们的行为。

不过Spring Security允许你把你自己的过滤器添加到队列中,使用custom-filter元素,并且指定你的过滤器应该出现的位置:

Xml代码 复制代码
  1. <beans:bean id="myFilter" class="com.mycompany.MySpecialAuthenticationFilter">  
  2.     <custom-filter position="AUTHENTICATION_PROCESSING_FILTER"/>  
  3. </beans:bean>  


不仅如此,你还可以使用after或before属性,如果你想把你的过滤器添加到队列中另一个过滤器的前面或后面。 可以分别在position属性使用"FIRST"或"LAST"来指定你想让你的过滤器出现在队列元素的前面或后面。

这个特性或许能够在一定程度上弥补Spring Security的死板规定,而在之后的应用中,我也会把它作为切入点,对资源进行管理。

另外,我需要补充一点的是,对于在http/intercept-url中没有进行定义的URL,将会默认使用系统内置的过滤器链进行权限认证。所以,你并不需要在http/intercept-url中额外定义一个类似/**的匹配规则。

使用数据库对用户和权限进行管理

一般来说,我们都有使用数据库对用户和权限进行管理的需求,而不会把用户写死在配置文件里。所以,我们接下来就重点讨论使用数据库对用户和权限进行管理的方法。

用户和权限的关系设计

在此之前,我们首先需要讨论一下用户(User)和权限(Role)之间的关系。Spring Security在默认情况下,把这两者当作一对多的关系进行处理。所以,在Spring Security中对这两个对象所采用的表结构关系大概像这样:

Java代码 复制代码
  1. CREATE TABLE users (   
  2.   username VARCHAR(50) NOT NULL PRIMARY KEY,   
  3.   password VARCHAR(50) NOT NULL,   
  4.   enabled BIT NOT NULL   
  5. );   
  6.   
  7. CREATE TABLE authorities (   
  8.   username VARCHAR(50) NOT NULL,   
  9.   authority VARCHAR(50) NOT NULL   
  10. );  


不过这种设计方式在实际生产环境中基本上不会采用。一般来说,我们会使用逻辑主键ID来标示每个User和每个Authorities(Role)。而且从典型意义上讲,他们之间是一个多对多的关系,我们会采用3张表来表示,下面是我在MySQL中建立的3张表的schema示例:
Java代码 复制代码
  1. CREATE TABLE `user` (   
  2.   `id` int(11) NOT NULL auto_increment,   
  3.   `name` varchar(255default NULL,   
  4.   `password` varchar(255default NULL,   
  5.   `disabled` int(1) NOT NULL,   
  6.   PRIMARY KEY  (`id`)   
  7. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;   
  8.   
  9. CREATE TABLE `role` (   
  10.   `id` int(11) NOT NULL auto_increment,   
  11.   `name` varchar(255default NULL,   
  12.   PRIMARY KEY  (`id`)   
  13. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;   
  14.   
  15. CREATE TABLE `user_role` (   
  16.   `user_id` int(11) NOT NULL,   
  17.   `role_id` int(11) NOT NULL,   
  18.   PRIMARY KEY  (`user_id`,`role_id`),   
  19.   UNIQUE KEY `role_id` (`role_id`),   
  20.   KEY `FK143BF46AF6AD4381` (`user_id`),   
  21.   KEY `FK143BF46A51827FA1` (`role_id`),   
  22.   CONSTRAINT `FK143BF46A51827FA1` FOREIGN KEY (`role_id`) REFERENCES `role` (`id`),   
  23.   CONSTRAINT `FK143BF46AF6AD4381` FOREIGN KEY (`user_id`) REFERENCES `user` (`id`)   
  24. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;  


通过配置SQL来模拟用户和权限

有了数据库的表设计,我们就可以在Spring Security中,通过配置SQL,来模拟用户和权限,这依然通过<authentication-provider>来完成:

Xml代码 复制代码
  1. <authentication-provider>  
  2.     <jdbc-user-service data-source-ref="dataSource"  
  3.     users-by-username-query="SELECT U.username, U.password, U.accountEnabled AS 'enabled' FROM User U where U.username=?"  
  4.     authorities-by-username-query="SELECT U.username, R.name as 'authority' FROM User U JOIN Authority A ON u.id = A.userId JOIN Role R ON R.id = A.roleId WHERE U.username=?"/>  
  5. </authentication-provider>  


这里给出的是一个使用SQL进行模拟用户和权限的示例。其中你需要为运行SQL准备相应的dataSource。这个dataSource应该对应于Spring中的某个bean的定义。

从这段配置模拟用户和权限的情况来看,实际上Spring Security对于用户,需要username,password,accountEnabled三个字段。对于权限,它需要的是username和authority2个字段。

也就是说,如果我们能够通过其他的方式,模拟上面的这些对象,并插入到Spring Security中去,我们同样能够实现用户和权限的认证。接下来,我们就来看看我们如何通过自己的实现,来完成这件事情。

通过扩展Spring Security的默认实现来进行用户和权限的管理

事实上,Spring Security提供了2个认证的接口,分别用于模拟用户和权限,以及读取用户和权限的操作方法。这两个接口分别是:UserDetails和UserDetailsService。

Java代码 复制代码
  1. public interface UserDetails extends Serializable {   
  2.        
  3.     GrantedAuthority[] getAuthorities();   
  4.   
  5.     String getPassword();   
  6.   
  7.     String getUsername();   
  8.   
  9.     boolean isAccountNonExpired();   
  10.   
  11.     boolean isAccountNonLocked();   
  12.   
  13.     boolean isCredentialsNonExpired();   
  14.   
  15.     boolean isEnabled();   
  16. }  


Java代码 复制代码
  1. public interface UserDetailsService {   
  2.     UserDetails loadUserByUsername(String username)   
  3.         throws UsernameNotFoundException, DataAccessException;   
  4. }  


非常清楚,一个接口用于模拟用户,另外一个用于模拟读取用户的过程。所以我们可以通过实现这两个接口,来完成使用数据库对用户和权限进行管理的需求。在这里,我将给出一个使用Hibernate来定义用户和权限之间关系的示例。

1. 定义User类和Role类,使他们之间形成多对多的关系
Java代码 复制代码
  1. @Entity  
  2. @Proxy(lazy = false)   
  3. @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)   
  4. public class User {   
  5.        
  6.     private static final long serialVersionUID = 8026813053768023527L;   
  7.   
  8.     @Id  
  9.     @GeneratedValue  
  10.     private Integer id;   
  11.        
  12.     private String name;   
  13.        
  14.     private String password;   
  15.        
  16.     private boolean disabled;   
  17.        
  18.     @ManyToMany(targetEntity = Role.class, fetch = FetchType.EAGER)   
  19.     @JoinTable(name = "user_role", joinColumns = @JoinColumn(name = "user_id"), inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "role_id"))   
  20.     @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)   
  21.     private Set<Role> roles;   
  22.   
  23.         // setters and getters   
  24. }  


Java代码 复制代码
  1. @Entity  
  2. @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)   
  3. public class Role {   
  4.        
  5.     @Id  
  6.     @GeneratedValue  
  7.     private Integer id;   
  8.        
  9.     private String name;   
  10.            
  11.         // setters and getters   
  12. }  


请注意这里的Annotation的写法。同时,我为User和Role之间配置了缓存。并且将他们之间的关联关系设置的lazy属性设置成false,从而保证在User对象取出之后的使用不会因为脱离session的生命周期而产生lazy loading问题。

2. 使User类实现UserDetails接口

接下来,我们让User类去实现UserDetails接口:

Java代码 复制代码
  1. @Entity  
  2. @Proxy(lazy = false)   
  3. @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)   
  4. public class User implements UserDetails {   
  5.        
  6.     private static final long serialVersionUID = 8026813053768023527L;   
  7.   
  8.     @Id  
  9.     @GeneratedValue  
  10.     private Integer id;   
  11.        
  12.     private String name;   
  13.        
  14.     private String password;   
  15.        
  16.     private boolean disabled;   
  17.        
  18.     @ManyToMany(targetEntity = Role.class, fetch = FetchType.EAGER)   
  19.     @JoinTable(name = "user_role", joinColumns = @JoinColumn(name = "user_id"), inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "role_id"))   
  20.     @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)   
  21.     private Set<Role> roles;   
  22.        
  23.     /**  
  24.      * The default constructor  
  25.      */  
  26.     public User() {   
  27.            
  28.     }   
  29.   
  30.     /* (non-Javadoc)  
  31.      * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetails#getAuthorities()  
  32.      */  
  33.     public GrantedAuthority[] getAuthorities() {   
  34.         List<GrantedAuthority> grantedAuthorities = new ArrayList<GrantedAuthority>(roles.size());   
  35.         for(Role role : roles) {   
  36.             grantedAuthorities.add(new GrantedAuthorityImpl(role.getName()));   
  37.         }   
  38.         return grantedAuthorities.toArray(new GrantedAuthority[roles.size()]);   
  39.     }   
  40.   
  41.     /* (non-Javadoc)  
  42.      * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetails#getPassword()  
  43.      */  
  44.     public String getPassword() {   
  45.         return password;   
  46.     }   
  47.   
  48.     /* (non-Javadoc)  
  49.      * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetails#getUsername()  
  50.      */  
  51.     public String getUsername() {   
  52.         return name;   
  53.     }   
  54.   
  55.     /* (non-Javadoc)  
  56.      * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetails#isAccountNonExpired()  
  57.      */  
  58.     public boolean isAccountNonExpired() {   
  59.         return true;   
  60.     }   
  61.   
  62.     /* (non-Javadoc)  
  63.      * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetails#isAccountNonLocked()  
  64.      */  
  65.     public boolean isAccountNonLocked() {   
  66.         return true;   
  67.     }   
  68.   
  69.     /* (non-Javadoc)  
  70.      * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetails#isCredentialsNonExpired()  
  71.      */  
  72.     public boolean isCredentialsNonExpired() {   
  73.         return true;   
  74.     }   
  75.   
  76.     /* (non-Javadoc)  
  77.      * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetails#isEnabled()  
  78.      */  
  79.     public boolean isEnabled() {   
  80.         return !this.disabled;   
  81.     }   
  82.          
  83.       // setters and getters   
  84. }  


实现UserDetails接口中的每个函数,其实没什么很大的难度,除了其中的一个函数我需要额外强调一下:

Java代码 复制代码
  1. /* (non-Javadoc)  
  2.  * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetails#getAuthorities()  
  3.  */  
  4. public GrantedAuthority[] getAuthorities() {   
  5.     List<GrantedAuthority> grantedAuthorities = new ArrayList<GrantedAuthority>(roles.size());   
  6.     for(Role role : roles) {   
  7.         grantedAuthorities.add(new GrantedAuthorityImpl(role.getName()));   
  8.         }   
  9.         return grantedAuthorities.toArray(new GrantedAuthority[roles.size()]);   
  10. }  


这个函数的实际作用是根据User返回这个User所拥有的权限列表。如果以上面曾经用过的例子来说,如果当前User是downpour,我需要得到ROLE_USER和ROLE_ADMIN;如果当前User是robbin,我需要得到ROLE_USER。

了解了含义,实现就变得简单了,由于User与Role是多对多的关系,我们可以通过User得到所有这个User所对应的Role,并把这些Role的name拼装起来返回。

由此可见,实现UserDetails接口,并没有什么神秘的地方,它只是实际上在一定程度上只是代替了使用配置文件的硬编码:

Xml代码 复制代码
  1. <user name="downpour" password="downpour" authorities="ROLE_USER, ROLE_ADMIN" />  


3. 实现UserDetailsService接口

Java代码 复制代码
  1. @Repository("securityManager")   
  2. public class SecurityManagerSupport extends HibernateDaoSupport implements UserDetailsService {   
  3.   
  4.     /**  
  5.      * Init sessionFactory here because the annotation of Spring 2.5 can not support override inject  
  6.      *    
  7.      * @param sessionFactory  
  8.      */  
  9.     @Autowired  
  10.     public void init(SessionFactory sessionFactory) {   
  11.         super.setSessionFactory(sessionFactory);   
  12.     }   
  13.   
  14.     public UserDetails loadUserByUsername(String userName) throws UsernameNotFoundException, DataAccessException {   
  15.         List<User> users = getHibernateTemplate().find("FROM User user WHERE user.name = ? AND user.disabled = false", userName);   
  16.         if(users.isEmpty()) {   
  17.             throw new UsernameNotFoundException("User " + userName + " has no GrantedAuthority");   
  18.         }   
  19.         return users.get(0);   
  20.     }   
  21. }  


这个实现非常简单,由于我们的User对象已经实现了UserDetails接口。所以我们只要使用Hibernate,根据userName取出相应的User对象即可。注意在这里,由于我们对于User的关联对象Roles都设置了lazy="false",所以我们无需担心lazy loading的问题。

4. 配置文件

有了上面的代码,一切都变得很简单,重新定义authentication-provider节点即可。如果你使用Spring 2.5的Annotation配置功能,你甚至可以不需要在配置文件中定义securityManager的bean。

Xml代码 复制代码
  1. <authentication-provider user-service-ref="securityManager">  
  2.     <password-encoder hash="md5"/>  
  3. </authentication-provider>  


使用数据库对资源进行管理

在完成了使用数据库来进行用户和权限的管理之后,我们再来看看http配置的部分。在实际应用中,我们不可能使用类似/**的方式来指定URL与权限ROLE的对应关系,而是会针对某些URL,指定某些特定的ROLE。而URL与ROLE之间的映射关系最好可以进行扩展和配置。而URL属于资源的一种,所以接下来,我们就来看看如何使用数据库来对权限和资源的匹配关系进行管理,并且将认证匹配加入到Spring Security中去。

权限和资源的设计

上面我们讲到,用户(User)和权限(Role)之间是一个多对多的关系。那么权限(Role)和资源(Resource)之间呢?其实他们之间也是一个典型的多对多的关系,我们同样用3张表来表示:

Java代码 复制代码
  1. CREATE TABLE `role` (   
  2.   `id` int(11) NOT NULL auto_increment,   
  3.   `name` varchar(255default NULL,   
  4.   `description` varchar(255default NULL,   
  5.   PRIMARY KEY  (`id`)   
  6. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;   
  7.   
  8. CREATE TABLE `resource` (   
  9.   `id` int(11) NOT NULL auto_increment,   
  10.   `type` varchar(255default NULL,   
  11.   `value` varchar(255default NULL,   
  12.   PRIMARY KEY  (`id`)   
  13. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;   
  14.   
  15. CREATE TABLE `role_resource` (   
  16.   `role_id` int(11) NOT NULL,   
  17.   `resource_id` int(11) NOT NULL,   
  18.   PRIMARY KEY  (`role_id`,`resource_id`),   
  19.   KEY `FKAEE599B751827FA1` (`role_id`),   
  20.   KEY `FKAEE599B7EFD18D21` (`resource_id`),   
  21.   CONSTRAINT `FKAEE599B751827FA1` FOREIGN KEY (`role_id`) REFERENCES `role` (`id`),   
  22.   CONSTRAINT `FKAEE599B7EFD18D21` FOREIGN KEY (`resource_id`) REFERENCES `resource` (`id`)   
  23. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;  


在这里Resource可能分成多种类型,比如MENU,URL,METHOD等等。

针对资源的认证

针对资源的认证,实际上应该由Spring Security中的FilterSecurityInterceptor这个过滤器来完成。不过内置的FilterSecurityInterceptor的实现往往无法满足我们的要求,所以传统的Acegi的方式,我们往往会替换FilterSecurityInterceptor的实现,从而对URL等资源进行认证。

不过在Spring Security中,由于默认的拦截器链内置了FilterSecurityInterceptor,而且上面我们也提到过,这个实现无法被替换。这就使我们犯了难。我们如何对资源进行认证呢?

实际上,我们虽然无法替换FilterSecurityInterceptor的默认实现,不过我们可以再实现一个类似的过滤器,并将我们自己的过滤器作为一个customer-filter,加到默认的过滤器链的最后,从而完成整个过滤检查。

接下来我们就来看看一个完整的例子:

1. 建立权限(Role)和资源(Resource)之间的关联关系

修改上面的权限(Role)的Entity定义:

Java代码 复制代码
  1. @Entity  
  2. @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)   
  3. public class Role {   
  4.        
  5.     @Id  
  6.     @GeneratedValue  
  7.     private Integer id;   
  8.        
  9.     private String name;   
  10.        
  11.     @ManyToMany(targetEntity = Resource.class, fetch = FetchType.EAGER)   
  12.     @JoinTable(name = "role_resource", joinColumns = @JoinColumn(name = "role_id"), inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "resource_id"))   
  13.     @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)   
  14.     private Set<Resource> resources;   
  15.   
  16.         // setters and getter   
  17. }  


增加资源(Resource)的Entity定义:

Java代码 复制代码
  1. @Entity  
  2. @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)   
  3.   
  4. public class Resource {   
  5.   
  6.     @Id  
  7.     @GeneratedValue  
  8.     private Integer id;   
  9.        
  10.     private String type;   
  11.        
  12.     private String value;   
  13.        
  14.     @ManyToMany(mappedBy = "resources", targetEntity = Role.class, fetch = FetchType.EAGER)   
  15.     @Cache(usage = CacheConcurrencyStrategy.READ_WRITE)   
  16.     private Set<Role> roles;   
  17.        
  18.     /**  
  19.      * The default constructor  
  20.      */  
  21.     public Resource() {   
  22.            
  23.     }   
  24. }  


注意他们之间的多对多关系,以及他们之间关联关系的缓存和lazy属性设置。

2. 在系统启动的时候,把所有的资源load到内存作为缓存

由于资源信息对于每个项目来说,相对固定,所以我们可以将他们在系统启动的时候就load到内存作为缓存。这里做法很多,我给出的示例是将资源的存放在servletContext中。

Java代码 复制代码
  1. public class ServletContextLoaderListener implements ServletContextListener {   
  2.   
  3.     /* (non-Javadoc)  
  4.      * @see javax.servlet.ServletContextListener#contextInitialized(javax.servlet.ServletContextEvent)  
  5.      */  
  6.     public void contextInitialized(ServletContextEvent servletContextEvent) {   
  7.         ServletContext servletContext = servletContextEvent.getServletContext();   
  8.         SecurityManager securityManager = this.getSecurityManager(servletContext);   
  9.            
  10.         Map<String, String> urlAuthorities = securityManager.loadUrlAuthorities();   
  11.         servletContext.setAttribute("urlAuthorities", urlAuthorities);   
  12.     }   
  13.   
  14.        
  15.     /* (non-Javadoc)  
  16.      * @see javax.servlet.ServletContextListener#contextDestroyed(javax.servlet.ServletContextEvent)  
  17.      */  
  18.     public void contextDestroyed(ServletContextEvent servletContextEvent) {   
  19.         servletContextEvent.getServletContext().removeAttribute("urlAuthorities");   
  20.     }   
  21.   
  22.     /**  
  23.      * Get SecurityManager from ApplicationContext  
  24.      *   
  25.      * @param servletContext  
  26.      * @return  
  27.      */  
  28.     protected SecurityManager getSecurityManager(ServletContext servletContext) {   
  29.        return (SecurityManager) WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(servletContext).getBean("securityManager");    
  30.     }   
  31.   
  32. }  


这里,我们看到了SecurityManager,这是一个接口,用于权限相关的逻辑处理。还记得之前我们使用数据库管理User的时候所使用的一个实现类SecurityManagerSupport嘛?我们不妨依然借用这个类,让它实现SecurityManager接口,来同时完成url的读取工作。

Java代码 复制代码
  1. @Service("securityManager")   
  2. public class SecurityManagerSupport extends HibernateDaoSupport implements UserDetailsService, SecurityManager {   
  3.        
  4.     /**  
  5.      * Init sessionFactory here because the annotation of Spring 2.5 can not support override inject  
  6.      *    
  7.      * @param sessionFactory  
  8.      */  
  9.     @Autowired  
  10.     public void init(SessionFactory sessionFactory) {   
  11.         super.setSessionFactory(sessionFactory);   
  12.     }   
  13.        
  14.     /* (non-Javadoc)  
  15.      * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetailsService#loadUserByUsername(java.lang.String)  
  16.      */  
  17.     public UserDetails loadUserByUsername(String userName) throws UsernameNotFoundException, DataAccessException {   
  18.         List<User> users = getHibernateTemplate().find("FROM User user WHERE user.name = ? AND user.disabled = false", userName);   
  19.         if(users.isEmpty()) {   
  20.             throw new UsernameNotFoundException("User " + userName + " has no GrantedAuthority");   
  21.         }   
  22.         return users.get(0);   
  23.     }   
  24.        
  25.     /* (non-Javadoc)  
  26.      * @see com.javaeye.sample.security.SecurityManager#loadUrlAuthorities()  
  27.      */  
  28.     public Map<String, String> loadUrlAuthorities() {   
  29.         Map<String, String> urlAuthorities = new HashMap<String, String>();   
  30.         List<Resource> urlResources = getHibernateTemplate().find("FROM Resource resource WHERE resource.type = ?""URL");   
  31.         for(Resource resource : urlResources) {   
  32.             urlAuthorities.put(resource.getValue(), resource.getRoleAuthorities());   
  33.         }   
  34.         return urlAuthorities;   
  35.     }      
  36. }  


3. 编写自己的FilterInvocationDefinitionSource实现类,对资源进行认证

Java代码 复制代码
  1. public class SecureResourceFilterInvocationDefinitionSource implements FilterInvocationDefinitionSource, InitializingBean {   
  2.        
  3.     private UrlMatcher urlMatcher;   
  4.   
  5.     private boolean useAntPath = true;   
  6.        
  7.     private boolean lowercaseComparisons = true;   
  8.        
  9.     /**  
  10.      * @param useAntPath the useAntPath to set  
  11.      */  
  12.     public void setUseAntPath(boolean useAntPath) {   
  13.         this.useAntPath = useAntPath;   
  14.     }   
  15.        
  16.     /**  
  17.      * @param lowercaseComparisons  
  18.      */  
  19.     public void setLowercaseComparisons(boolean lowercaseComparisons) {   
  20.         this.lowercaseComparisons = lowercaseComparisons;   
  21.     }   
  22.        
  23.     /* (non-Javadoc)  
  24.      * @see org.springframework.beans.factory.InitializingBean#afterPropertiesSet()  
  25.      */  
  26.     public void afterPropertiesSet() throws Exception {   
  27.            
  28.         // default url matcher will be RegexUrlPathMatcher   
  29.         this.urlMatcher = new RegexUrlPathMatcher();   
  30.            
  31.         if (useAntPath) {  // change the implementation if required   
  32.             this.urlMatcher = new AntUrlPathMatcher();   
  33.         }   
  34.            
  35.         // Only change from the defaults if the attribute has been set   
  36.         if ("true".equals(lowercaseComparisons)) {   
  37.             if (!this.useAntPath) {   
  38.                 ((RegexUrlPathMatcher) this.urlMatcher).setRequiresLowerCaseUrl(true);   
  39.             }   
  40.         } else if ("false".equals(lowercaseComparisons)) {   
  41.             if (this.useAntPath) {   
  42.                 ((AntUrlPathMatcher) this.urlMatcher).setRequiresLowerCaseUrl(false);   
  43.             }   
  44.         }   
  45.            
  46.     }   
  47.        
  48.     /* (non-Javadoc)  
  49.      * @see org.springframework.security.intercept.ObjectDefinitionSource#getAttributes(java.lang.Object)  
  50.      */  
  51.     public ConfigAttributeDefinition getAttributes(Object filter) throws IllegalArgumentException {   
  52.            
  53.         FilterInvocation filterInvocation = (FilterInvocation) filter;   
  54.         String requestURI = filterInvocation.getRequestUrl();   
  55.         Map<String, String> urlAuthorities = this.getUrlAuthorities(filterInvocation);   
  56.            
  57.         String grantedAuthorities = null;   
  58.         for(Iterator<Map.Entry<String, String>> iter = urlAuthorities.entrySet().iterator(); iter.hasNext();) {   
  59.             Map.Entry<String, String> entry = iter.next();   
  60.             String url = entry.getKey();   
  61.                
  62.             if(urlMatcher.pathMatchesUrl(url, requestURI)) {   
  63.                 grantedAuthorities = entry.getValue();   
  64.                 break;   
  65.             }   
  66.                
  67.         }   
  68.            
  69.         if(grantedAuthorities != null) {   
  70.             ConfigAttributeEditor configAttrEditor = new ConfigAttributeEditor();   
  71.             configAttrEditor.setAsText(grantedAuthorities);   
  72.             return (ConfigAttributeDefinition) configAttrEditor.getValue();   
  73.         }   
  74.            
  75.         return null;   
  76.     }   
  77.   
  78.     /* (non-Javadoc)  
  79.      * @see org.springframework.security.intercept.ObjectDefinitionSource#getConfigAttributeDefinitions()  
  80.      */  
  81.     @SuppressWarnings("unchecked")   
  82.     public Collection getConfigAttributeDefinitions() {   
  83.         return null;   
  84.     }   
  85.   
  86.     /* (non-Javadoc)  
  87.      * @see org.springframework.security.intercept.ObjectDefinitionSource#supports(java.lang.Class)  
  88.      */  
  89.     @SuppressWarnings("unchecked")   
  90.     public boolean supports(Class clazz) {   
  91.         return true;   
  92.     }   
  93.        
  94.     /**  
  95.      *   
  96.      * @param filterInvocation  
  97.      * @return  
  98.      */  
  99.     @SuppressWarnings("unchecked")   
  100.     private Map<String, String> getUrlAuthorities(FilterInvocation filterInvocation) {   
  101.         ServletContext servletContext = filterInvocation.getHttpRequest().getSession().getServletContext();   
  102.         return (Map<String, String>)servletContext.getAttribute("urlAuthorities");   
  103.     }   
  104.   
  105. }  


4. 配置文件修改

接下来,我们来修改一下Spring Security的配置文件,把我们自定义的这个过滤器插入到过滤器链中去。

Xml代码 复制代码
  1. <beans:beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/security"  
  2.     xmlns:beans="http://www.springframework.org/schema/beans"  
  3.     xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
  4.     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-2.5.xsd   
  5.                         http://www.springframework.org/schema/security http://www.springframework.org/schema/security/spring-security-2.0.4.xsd">  
  6.        
  7.     <beans:bean id="loggerListener" class="org.springframework.security.event.authentication.LoggerListener" />  
  8.        
  9.     <http access-denied-page="/403.jsp" >  
  10.         <intercept-url pattern="/static/**" filters="none" />  
  11.         <intercept-url pattern="/template/**" filters="none" />  
  12.         <intercept-url pattern="/" filters="none" />  
  13.         <intercept-url pattern="/login.jsp" filters="none" />  
  14.         <form-login login-page="/login.jsp" authentication-failure-url="/login.jsp?error=true" default-target-url="/index" />  
  15.         <logout logout-success-url="/login.jsp"/>  
  16.         <http-basic />  
  17.     </http>  
  18.   
  19.     <authentication-manager alias="authenticationManager"/>  
  20.        
  21.     <authentication-provider user-service-ref="securityManager">  
  22.         <password-encoder hash="md5"/>  
  23.     </authentication-provider>  
  24.        
  25.     <beans:bean id="accessDecisionManager" class="org.springframework.security.vote.AffirmativeBased">  
  26.         <beans:property name="allowIfAllAbstainDecisions" value="false"/>  
  27.         <beans:property name="decisionVoters">  
  28.             <beans:list>  
  29.                 <beans:bean class="org.springframework.security.vote.RoleVoter"/>  
  30.                 <beans:bean class="org.springframework.security.vote.AuthenticatedVoter"/>  
  31.             </beans:list>  
  32.         </beans:property>  
  33.     </beans:bean>  
  34.        
  35.     <beans:bean id="resourceSecurityInterceptor" class="org.springframework.security.intercept.web.FilterSecurityInterceptor">  
  36.         <beans:property name="authenticationManager" ref="authenticationManager"/>  
  37.         <beans:property name="accessDecisionManager" ref="accessDecisionManager"/>  
  38.         <beans:property name="objectDefinitionSource" ref="secureResourceFilterInvocationDefinitionSource" />  
  39.         <beans:property name="observeOncePerRequest" value="false" />  
  40.         <custom-filter after="LAST" />  
  41.     </beans:bean>  
  42.        
  43.     <beans:bean id="secureResourceFilterInvocationDefinitionSource" class="com.javaeye.sample.security.interceptor.SecureResourceFilterInvocationDefinitionSource" />  
  44.        
  45. </beans:beans>  


请注意,由于我们所实现的,是FilterSecurityInterceptor中的一个开放接口,所以我们实际上定义了一个新的bean,并通过<custom-filter after="LAST" />插入到过滤器链中去。

Spring Security对象的访问

1. 访问当前登录用户

Spring Security提供了一个线程安全的对象:SecurityContextHolder,通过这个对象,我们可以访问当前的登录用户。我写了一个类,可以通过静态方法去读取:

Java代码 复制代码
  1. public class SecurityUserHolder {   
  2.   
  3.     /**  
  4.      * Returns the current user  
  5.      *   
  6.      * @return  
  7.      */  
  8.     public static User getCurrentUser() {   
  9.         return (User) SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal();   
  10.     }   
  11.   
  12. }  


2. 访问当前登录用户所拥有的权限

通过上面的分析,我们知道,用户所拥有的所有权限,其实是通过UserDetails接口中的getAuthorities()方法获得的。只要实现这个接口,就能实现需求。在我的代码中,不仅实现了这个接口,还在上面做了点小文章,这样我们可以获得一个用户所拥有权限的字符串表示:

Java代码 复制代码
  1. /* (non-Javadoc)  
  2.  * @see org.springframework.security.userdetails.UserDetails#getAuthorities()  
  3.  */  
  4. public GrantedAuthority[] getAuthorities() {   
  5.     List<GrantedAuthority> grantedAuthorities = new ArrayList<GrantedAuthority>(roles.size());   
  6.     for(Role role : roles) {   
  7.         grantedAuthorities.add(new GrantedAuthorityImpl(role.getName()));   
  8.     }   
  9.        return grantedAuthorities.toArray(new GrantedAuthority[roles.size()]);   
  10. }   
  11.   
  12. /**  
  13.  * Returns the authorites string  
  14.  *   
  15.  * eg.   
  16.  *    downpour --- ROLE_ADMIN,ROLE_USER  
  17.  *    robbin --- ROLE_ADMIN  
  18.  *   
  19.  * @return  
  20.  */  
  21. public String getAuthoritiesString() {   
  22.     List<String> authorities = new ArrayList<String>();   
  23.     for(GrantedAuthority authority : this.getAuthorities()) {   
  24.         authorities.add(authority.getAuthority());   
  25.     }   
  26.     return StringUtils.join(authorities, ",");   
  27. }  


3. 访问当前登录用户能够访问的资源

这就涉及到用户(User),权限(Role)和资源(Resource)三者之间的对应关系。我同样在User对象中实现了一个方法:

Java代码 复制代码
  1. /**  
  2.  * @return the roleResources  
  3.  */  
  4. public Map<String, List<Resource>> getRoleResources() {   
  5.     // init roleResources for the first time   
  6.     if(this.roleResources == null) {               
  7.         this.roleResources = new HashMap<String, List<Resource>>();   
  8.                
  9.         for(Role role : this.roles) {   
  10.             String roleName = role.getName();   
  11.             Set<Resource> resources = role.getResources();   
  12.             for(Resource resource : resources) {   
  13.                 String key = roleName + "_" + resource.getType();   
  14.                     if(!this.roleResources.containsKey(key)) {   
  15.                         this.roleResources.put(key, new ArrayList<Resource>());   
  16.                 }   
  17.                     this.roleResources.get(key).add(resource);                     
  18.             }   
  19.         }   
  20.                
  21.     }   
  22.     return this.roleResources;   
  23. }  


这里,会在User对象中设置一个缓存机制,在第一次取的时候,通过遍历User所有的Role,获取相应的Resource信息。

代码示例

在附件中,我给出了一个简单的例子,把我上面所讲到的所有内容整合在一起,是一个eclipse的工程,大家可以下载进行参考。
  • 大小: 26.3 KB
posted on 2009-12-18 16:07 rogerfan 阅读(791) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: 【Java知识】

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