Spring security初探

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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

 

Java代码  

1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
2. <web-app version="2.5" xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
3.     xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee   
4.     http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd">  
5.     <!-- 编码统一最好放最上面，最先加载，防止乱码-->  
6.     <filter>  
7.         <filter-name>Set Character Encoding</filter-name>  
8.         <filter-class>org.springframework.web.filter.CharacterEncodingFilter</filter-class>  
9.         <init-param>  
10.             <param-name>encoding</param-name>  
11.             <param-value>UTF-8</param-value>  
12.         </init-param>  
13.         <init-param>  
14.             <param-name>forceEncoding</param-name>  
15.             <param-value>true</param-value><!-- 强制进行转码 -->  
16.         </init-param>  
17.     </filter>  
18.   
19.     <filter-mapping>  
20.         <filter-name>Set Character Encoding</filter-name>  
21.         <url-pattern>/*</url-pattern>  
22.     </filter-mapping>  
23.     <!-- 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-->  
24.     <filter>  
25.         <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>  
26.         <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>  
27.     </filter>  
28.   
29.     <filter-mapping>  
30.         <filter-name>springSecurityFilterChain</filter-name>  
31.         <url-pattern>/*</url-pattern>  
32.     </filter-mapping>  
33.   
34.     <welcome-file-list>  
35.         <welcome-file>index.jsp</welcome-file>  
36.     </welcome-file-list>  
37.   
38.     <!--   
39.     spring需要加载的配置文件  
40. -->  
41.     <context-param>  
42.         <param-name>contextConfigLocation</param-name>  
43.         <param-value>   
44.     WEB-INF/classes/applicationContext.xml,  
45.     WEB-INF/spring3-servlet.xml,  
46.     WEB-INF/spring-security.xml   
47.         </param-value>  
48.     </context-param>  
49.   
50.     <listener>  
51.         <listener-class>  
52.             <!--     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   -->  
53.             org.springframework.web.context.request.RequestContextListener  
54.         </listener-class>  
55.     </listener>  
56.     <listener>  
57.         <listener-class>org.springframework.web.context.ContextLoaderListener</listener-class>  
58.     </listener>  
59.   
60.   
61.     <!--  
62.         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  
63.     -->  
64.     <servlet>  
65.         <servlet-name>spring3</servlet-name>  
66.         <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>  
67.         <load-on-startup>1</load-on-startup>  
68.   
69.     </servlet>  
70.   
71.     <servlet-mapping>  
72.         <servlet-name>spring3</servlet-name>  
73.         <!--  
74.             这里可以用 / 但不能用 /*  
75.             ，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  
76.         -->  
77.         <url-pattern>/</url-pattern>  
78.     </servlet-mapping>  
79.   
80.   
81.   
82. </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

Java代码  

1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
2. <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"  
3.     xmlns:security="http://www.springframework.org/schema/security"  
4.     xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans   
5.             http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.0.xsd  
6.             http://www.springframework.org/schema/security   
7.             http://www.springframework.org/schema/security/spring-security-3.0.xsd">  
8.   
9.     <!--  Spring-Security 的配置 -->  
10.     <!--  
11.         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  
12.     -->  
13.     <security:http auto-config="true" use-expressions="false" access-denied-page="/user/login_failure.html">  
14.         <!--允许所有人访问-->  
15.         <!--     <security:intercept-url pattern="/**" access="permitAll" />-->  
16.         <!--允许ROLE_ADMIN权限访问-->  
17.         <security:intercept-url pattern="/user/findAll.html" access="ROLE_ADMIN" />  
18.         <!--允许ROLE_ADMIN权限访问-->  
19.         <security:intercept-url pattern="/user/**" access="ROLE_ADMIN" />  
20.         <!--允许ROLE_USER权限访问-->  
21.         <security:intercept-url pattern="/success.jsp" access="ROLE_USER,ROLE_ADMIN" />  
22.         <!--允许IS_AUTHENTICATED_ANONYMOUSLY匿名访问-->  
23.         <security:intercept-url pattern="/anonymously.jsp" access="IS_AUTHENTICATED_ANONYMOUSLY" />  
24.           
25.         <!-- filters="none"  不过滤这些资源-->  
26.         <security:intercept-url pattern="/js/**" filters="none" />  
27.         <security:intercept-url pattern="/index.jsp" filters="none" />  
28.   
29.         <!-- 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 -->  
30.         <security:form-login login-page="/index.jsp" authentication-failure-url="/user/login_failure.html"  
31.             default-target-url="/success.jsp" />  
32.         <!--  
33.             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。  
34.         -->  
35.         <security:logout invalidate-session="true" logout-success-url="/index.jsp" logout-url="/j_spring_security_logout" />  
36.         <!--  
37.             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:  
38.             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。  
39.         -->  
40.   
41.         <security:session-management>  
42.             <security:concurrency-control error-if-maximum-exceeded="true" max-sessions="1" />  
43.         </security:session-management>  
44.   
45.     </security:http>  
46.     <!-- 指定一个自定义的authentication-manager :customUserDetailsService -->  
47.     <security:authentication-manager>  
48.         <security:authentication-provider user-service-ref="customUserDetailsService">  
49.             <security:password-encoder ref="passwordEncoder" />  
50.         </security:authentication-provider>  
51.     </security:authentication-manager>  
52.   
53.     <!-- 对密码进行MD5编码 -->  
54.     <bean id="passwordEncoder" class="org.springframework.security.authentication.encoding.Md5PasswordEncoder" />  
55.   
56.     <!--   
57.         通过 customUserDetailsService,Spring会控制用户的访问级别.  
58.         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.  
59.      -->  
60.     <bean id="customUserDetailsService" class="org.yzsoft.springmvcdemo.util.CustomUserDetailsService" />  
61.     <!-- 自定义登陆错误提示，可以取出mymessages.properties的国际化消息-->  
62.     <bean id="messageSource" class="org.springframework.context.support.ReloadableResourceBundleMessageSource">  
63.         <property name="basename" value="classpath:org/yzsoft/springmvcdemo/mymessages" />  
64.     </bean>  
65.     <bean id="localeResolver" class="org.springframework.web.servlet.i18n.AcceptHeaderLocaleResolver" />  
66. </beans>  

  

 

 这个多解释一下，首先

 

Java代码  

1. <security:intercept-url pattern="/findAll.html" access="hasRole('ROLE_ADMIN')" />  
2.        <security:intercept-url pattern="/user/**" access="hasRole('ROLE_ADMIN')" />  
3.        <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

Java代码  

1. <security:form-login login-page="/index.jsp" authentication-failure-url="/user/login_failure.html"default-target-url="/user/findAll.html" />  
2. <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

Java代码  

1. <security:session-management>  
2.      <security:concurrency-control error-if-maximum-exceeded="true" max-sessions="1" />  
3. </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

Java代码  

1. <security:authentication-manager>  
2.      <security:authentication-provider user-service-ref="customUserDetailsService">  
3.          <security:password-encoder ref="passwordEncoder" />  
4.      </security:authentication-provider>  
5. </security:authentication-manager>  
6.   
7.     <!-- 对密码进行MD5编码 -->  
8. <bean id="passwordEncoder" class="org.springframework.security.authentication.encoding.Md5PasswordEncoder" />  
9. <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

Java代码  

1. package org.yzsoft.springmvcdemo.util;  
2.   
3. import java.util.ArrayList;  
4. import java.util.Collection;  
5. import java.util.List;  
6.   
7. import org.apache.log4j.Logger;  
8. import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;  
9. import org.springframework.dao.DataAccessException;  
10. import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;  
11. import org.springframework.security.core.authority.GrantedAuthorityImpl;  
12. import org.springframework.security.core.userdetails.User;  
13. import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;  
14. import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;  
15. import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;  
16. import org.yzsoft.springmvcdemo.serviceimpl.UsersServiceImpl;  
17. import org.yzsoft.springmvcdemo.vo.TUsers;  
18.   
19. /** 
20.  * 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 
21.  *  
22.  * @author  
23.  *  
24.  */  
25. public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {  
26.   
27.     protected static Logger logger = Logger.getLogger("service");//log4j，不用解释了吧。。  
28.     @Autowired  
29.     private UsersServiceImpl usersService;  
30.   
31.     public UsersServiceImpl getUsersService() {  
32.         return usersService;  
33.     }  
34.   
35.     public void setUsersService(UsersServiceImpl usersService) {  
36.         this.usersService = usersService;  
37.     }  
38.   
39.     public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException, DataAccessException {  
40.   
41.         UserDetails user = null;  
42.   
43.         try {  
44.   
45.             // 搜索数据库以匹配用户登录名.  
46.             // 我们可以通过dao使用Hibernate来访问数据库  
47.             System.out.println(username + "   用户页面输入的用户名");  
48.             TUsers tusers = this.usersService.findByUsername(username);  
49.             System.out.println(tusers.getUsername() + "   数据库取出的用户名");  
50.             // Populate the Spring User object with details from the dbUser  
51.             // Here we just pass the username, password, and access level  
52.             // getAuthorities() will translate the access level to the correct  
53.             // role type  
54.             // 用户名、密码、是否启用、是否被锁定、是否过期、权限  
55.             user = new User(tusers.getUsername(), tusers.getPassword().toLowerCase(), true, true, true, true, getAuthorities(Integer.parseInt(tusers.getRole())));  
56.                
57.                
58.         } catch (Exception e) {  
59.             logger.error("用户信息错误！");  
60.             throw new UsernameNotFoundException("异常处理：检索用户信息未通过！");  
61.         }  
62.            
63.         return user;  
64.     }  
65.   
66.     /** 
67.      * 获得访问角色权限列表 
68.      *  
69.      * @param access 
70.      * @return 
71.      */  
72.     public Collection<GrantedAuthority> getAuthorities(Integer role) {  
73.         System.out.println("取得的权限是  :" + role);  
74.         List<GrantedAuthority> authList = new ArrayList<GrantedAuthority>();  
75.   
76.         // 所有的用户默认拥有ROLE_USER权限  
77.         if (role == 0) {  
78.             System.out.println("普通用户");  
79.             logger.debug("取得普通用户权限-->");  
80.             authList.add(new GrantedAuthorityImpl("ROLE_USERS"));  
81.         }  
82.         // 如果参数role为1.则拥有ROLE_ADMIN权限  
83.         if (role == 1) {  
84.             logger.debug("取得ADMIN用户权限-->");  
85.             authList.add(new GrantedAuthorityImpl("ROLE_ADMIN"));  
86.         }  
87.         System.out.println(authList.size()+"  权限列表长度");  
88.         return authList;  
89.     }  
90. }  

 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

Java代码  

1. TUsers tusers = this.usersService.findByUsername(username);  
2. 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

Java代码  

1. <%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>  
2. <%  
3. String path = request.getContextPath();  
4. String basePath = request.getScheme()+"://"+request.getServerName()+":"+request.getServerPort()+path+"/";  
5. %>  
6.   
7. <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">  
8. <html>  
9.   <head>  
10.     <base href="<%=basePath%>">  
11.       
12.     <title>My JSP 'index.jsp' starting page</title>  
13.     <meta http-equiv="pragma" content="no-cache">  
14.     <meta http-equiv="cache-control" content="no-cache">  
15.     <meta http-equiv="expires" content="0">      
16.     <meta http-equiv="keywords" content="keyword1,keyword2,keyword3">  
17.     <meta http-equiv="description" content="This is my page">   
18.   </head>  
19.     
20.   <body>  
21.     用户登陆 <br>  
22.      ${SPRING_SECURITY_LAST_EXCEPTION.message}  
23.       <form action="j_spring_security_check" method="post">  
24.         USERNAME:<input type="text" name="j_username" value="${sessionScope['SPRING_SECURITY_LAST_USERNAME']}" /><br/>  
25.         PASSWORD:<input type="password" name="j_password" value="" /><br/>  
26.         <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/>  
27.         <input type="submit">       
28.     </form>  
29.   </body>  
30. </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。