Sa-Token实现分布式登录鉴权（Redis集成 前后端分离）

Posted 2023-03-20

文章目录

• ​​1. Sa-Token 介绍​​
• ​​2. 登录认证​​

• ​​2.1 登录与注销​​
• ​​2.2 会话查询​​
• ​​2.3 Token 查询​​

• ​​3. 权限认证​​

• ​​3.1 获取当前账号权限码集合​​
• ​​3.2 权限校验​​
• ​​3.3 角色校验​​

• ​​4. 前后台分离（无Cookie模式）​​
• ​​5. Sa-Token 集成 Redis​​
• ​​6. SpringBoot 集成 Sa-Token​​

• ​​6.1 创建项目​​
• ​​6.2 添加依赖​​
• ​​6.3 设置配置文件​​
• ​​6.4 创建启动类​​
• ​​6.5 定义用户信息类​​
• ​​6.6 自定义权限验证接口扩展​​
• ​​6.7 创建测试Controller​​
• ​​6.8 运行​​

1. Sa-Token 介绍

​​Sa-Token​​ 是一个轻量级 Java 权限认证框架，主要解决：登录认证、权限认证、单点登录、OAuth2.0、分布式Session会话、微服务网关鉴权 等一系列权限相关问题。

功能结构图

2. 登录认证

对于一些登录之后才能访问的接口（例如：查询我的账号资料），我们通常的做法是增加一层接口校验：

• 如果校验通过，则：正常返回数据。
• 如果校验未通过，则：抛出异常，告知其需要先进行登录。

那么，判断会话是否登录的依据是什么？我们先来简单分析一下登录访问流程：

• 用户提交 ​​name​​​ + ​​password​​ 参数，调用登录接口。
• 登录成功，返回这个用户的 ​​Token​​ 会话凭证。
• 用户后续的每次请求，都携带上这个 ​​Token​​。
• 服务器根据 ​​Token​​ 判断此会话是否登录成功。

所谓登录认证，指的就是服务器校验账号密码，为用户颁发 ​​Token​​​ 会话凭证的过程，这个​​Token​​ 也是我们后续判断会话是否登录的关键所在。

2.1 登录与注销

// 会话登录：参数填写要登录的账号id，建议的数据类型：long | int | String， 不可以传入复杂类型，如：User、Admin 等等
StpUtil.login(Object id);

只此一句代码，便可以使会话登录成功，实际上，Sa-Token 在背后做了大量的工作，包括但不限于：

• 检查此账号是否之前已有登录
• 为账号生成 ​​Token​​​ 凭证与 ​​Session​​ 会话
• 通知全局侦听器，xx 账号登录成功
• 将 ​​Token​​ 注入到请求上下文
• 等等其它工作……

只需要记住关键一点：​​Sa-Token 为这个账号创建了一个Token凭证，且通过 Cookie 上下文返回给了前端​​。

此处仅仅做了会话登录，但并没有主动向前端返回 ​​Token​​​ 信息。严格来讲是需要的，只不过 ​​StpUtil.login(id)​​​ 方法利用了​​ Cookie​​​ 自动注入的特性，省略了你手写返回 ​​Token​​ 的代码。

// 当前会话注销登录
StpUtil.logout();

// 获取当前会话是否已经登录，返回true=已登录，false=未登录
StpUtil.isLogin();

// 检验当前会话是否已经登录, 如果未登录，则抛出异常：`NotLoginException`
StpUtil.checkLogin();

2.2 会话查询

// 获取当前会话账号id, 如果未登录，则抛出异常：`NotLoginException`
StpUtil.getLoginId();

// 类似查询API还有：
StpUtil.getLoginIdAsString();    // 获取当前会话账号id, 并转化为`String`类型
StpUtil.getLoginIdAsInt();       // 获取当前会话账号id, 并转化为`int`类型
StpUtil.getLoginIdAsLong();      // 获取当前会话账号id, 并转化为`long`类型

// ---------- 指定未登录情形下返回的默认值 ----------

// 获取当前会话账号id, 如果未登录，则返回null 
StpUtil.getLoginIdDefaultNull();

// 获取当前会话账号id, 如果未登录，则返回默认值 （`defaultValue`可以为任意类型）
StpUtil.getLoginId(T defaultValue);

2.3 Token 查询

// 获取当前会话的token值
StpUtil.getTokenValue();

// 获取当前`StpLogic`的token名称
StpUtil.getTokenName();

// 获取指定token对应的账号id，如果未登录，则返回 null
StpUtil.getLoginIdByToken(String tokenValue);

// 获取当前会话剩余有效期（单位：s，返回-1代表永久有效）
StpUtil.getTokenTimeout();

// 获取当前会话的token信息参数
StpUtil.getTokenInfo();

3. 权限认证

所谓权限认证，核心逻辑就是判断一个账号是否拥有指定权限：

• 有，就让你通过。
• 没有？那么禁止访问！

深入到底层数据中，就是每个账号都会拥有一个权限码集合，框架来校验这个集合中是否包含指定的权限码。

例如：当前账号拥有权限码集合 ​​["user-add", "user-delete", "user-get"]​​​，这时候我来校验权限 ​​"user-update"​​，则其结果就是：验证失败，禁止访问。

3.1 获取当前账号权限码集合

因为每个项目的需求不同，其权限设计也千变万化，因此 [ 获取当前账号权限码集合 ] 这一操作不可能内置到框架中， 所以 Sa-Token 将此操作以接口的方式暴露给你，以方便你根据自己的业务逻辑进行重写。

你需要做的就是新建一个类，实现 ​​StpInterface​​接口，例如以下代码：

/**
 * 自定义权限验证接口扩展
 */
@Component    // 保证此类被SpringBoot扫描，完成Sa-Token的自定义权限验证扩展 
public class StpInterfaceImpl implements StpInterface 
    /**
     * 返回一个账号所拥有的权限码集合 
     */
    @Override
    public List<String> getPermissionList(Object loginId, String loginType) 
        // 本list仅做模拟，实际项目中要根据具体业务逻辑来查询权限
        List<String> list = new ArrayList<String>();    
        list.add("101");
        list.add("user.add");
        list.add("user.update");
        list.add("user.get");
        // list.add("user.delete");
        list.add("art.*");
        return list;
    

    /**
     * 返回一个账号所拥有的角色标识集合 (权限与角色可分开校验)
     */
    @Override
    public List<String> getRoleList(Object loginId, String loginType) 
        // 本list仅做模拟，实际项目中要根据具体业务逻辑来查询角色
        List<String> list = new ArrayList<String>();    
        list.add("admin");
        list.add("super-admin");
        return list;
    

参数解释：

​​loginId​​​：账号id，即你在调用 ​​StpUtil.login(id)​​​ 时写入的标识值。
​​​loginType​​：账号体系标识，此处暂时忽略，可以详细了解 [ 多账户认证 ]

3.2 权限校验

然后就可以用以下api来鉴权了

// 获取：当前账号所拥有的权限集合
StpUtil.getPermissionList();

// 判断：当前账号是否含有指定权限, 返回 true 或 false
StpUtil.hasPermission("user.add");        

// 校验：当前账号是否含有指定权限, 如果验证未通过，则抛出异常: NotPermissionException 
StpUtil.checkPermission("user.add");        

// 校验：当前账号是否含有指定权限 [指定多个，必须全部验证通过]
StpUtil.checkPermissionAnd("user.add", "user.delete", "user.get");        

// 校验：当前账号是否含有指定权限 [指定多个，只要其一验证通过即可]
StpUtil.checkPermissionOr("user.add", "user.delete", "user.get");

3.3 角色校验

在Sa-Token中，角色和权限可以独立验证

// 获取：当前账号所拥有的角色集合
StpUtil.getRoleList();

// 判断：当前账号是否拥有指定角色, 返回 true 或 false
StpUtil.hasRole("super-admin");        

// 校验：当前账号是否含有指定角色标识, 如果验证未通过，则抛出异常: NotRoleException
StpUtil.checkRole("super-admin");        

// 校验：当前账号是否含有指定角色标识 [指定多个，必须全部验证通过]
StpUtil.checkRoleAnd("super-admin", "shop-admin");        

// 校验：当前账号是否含有指定角色标识 [指定多个，只要其一验证通过即可] 
StpUtil.checkRoleOr("super-admin", "shop-admin");

权限通配符

Sa-Token允许你根据通配符指定泛权限，例如当一个账号拥有​​art.*​​​的权限时，​​art.add、art.delete、art.update​​都将匹配通过

上帝权限：当一个账号拥有 ​​"*"​​ 权限时，他可以验证通过任何权限码 （角色认证同理）

前端有了鉴权后端还需要鉴权吗？

需要！

前端的鉴权只是一个辅助功能，对于专业人员这些限制都是可以轻松绕过的，为保证服务器安全，无论前端是否进行了权限校验，后端接口都需要对会话请求再次进行权限校验！

4. 前后台分离（无Cookie模式）

何为无 ​​Cookie​​​ 模式?
无 ​​​Cookie​​​ 模式：特指不支持 ​​Cookie​​ 功能的终端，通俗来讲就是我们常说的 —— 前后台分离模式。

1. 后端将 ​​token​​ 返回到前端

首先调用 ​​StpUtil.login(id)​​​ 进行登录。
调用 ​​​StpUtil.getTokenInfo()​​​ 返回当前会话的 ​​token​​ 详细参数。

• 此方法返回一个对象，其有两个关键属性：​​tokenName​​​和​​tokenValue​​（token 的名称和 token 的值）。
• 将此对象传递到前台，让前端人员将这两个值保存到本地。

2. 前端将 ​​token​​ 提交到后端

• 无论是app还是小程序，其传递方式都大同小异。
• 那就是，将 token 塞到请求​​header​​​里 ，格式为：​​tokenName: tokenValue​​。

3. 只要按照如此方法将​​token​​值传递到后端，Sa-Token 就能像传统PC端一样自动读取到 token 值，进行鉴权。
4. 你可能会有疑问，难道我每个​​ajax​​​都要写这么一坨？岂不是麻烦死了？
   你当然不能每个 ajax 都写这么一坨，因为这种重复性代码都是要封装在一个函数里统一调用的。

5. Sa-Token 集成 Redis

Sa-Token 默认将数据保存在内存中，此模式读写速度最快，且避免了序列化与反序列化带来的性能消耗，但是此模式也有一些缺点，比如：

• 重启后数据会丢失。
• 无法在分布式环境中共享数据。

为此，Sa-Token 提供了扩展接口，你可以轻松将会话数据存储在 ​​Redis​​​、​​Memcached​​等专业的缓存中间件中， 做到重启数据不丢失，而且保证分布式环境下多节点的会话一致性。

以下是官方提供的 Redis 集成包：

<!-- Sa-Token 整合 Redis （使用 jackson 序列化方式） -->
<dependency>
    <groupId>cn.dev33</groupId>
    <artifactId>sa-token-dao-redis-jackson</artifactId>
    <version>1.34.0</version>
</dependency>

集成 Redis 请注意：

1. 无论使用哪种序列化方式，你都必须为项目提供一个 Redis 实例化方案，例如：

<!-- 提供Redis连接池 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>

2. 配置Redis 连接信息

spring: 
    # redis配置 
    redis:
        # Redis数据库索引（默认为0）
        database: 0
        # Redis服务器地址
        host: 127.0.0.1
        # Redis服务器连接端口
        port: 6379
        # Redis服务器连接密码（默认为空）
        # password: 
        # 连接超时时间
        timeout: 10s
        lettuce:
            pool:
                # 连接池最大连接数
                max-active: 200
                # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
                max-wait: -1ms
                # 连接池中的最大空闲连接
                max-idle: 10
                # 连接池中的最小空闲连接
                min-idle: 0

3. 集成 ​​Redis​​ 后，是我额外手动保存数据，还是框架自动保存？
   框架自动保存。集成 ​​Redis​​ 只需要引入对应的 ​​pom​​依赖 即可，框架所有上层 API 保持不变。
4. 集成包版本问题
   ​​Sa-Token-Redis​​ 集成包的版本尽量与 ​​Sa-Token-Starter​​ 集成包的版本一致，否则可能出现兼容性问题。

6. SpringBoot 集成 Sa-Token

以最新版本 1.34.0为例

6.1 创建项目

在 IDE 中新建一个 SpringBoot 项目，例如：​​sa-token-demo-springboot​​

6.2 添加依赖

在项目中添加依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- Sa-Token 权限认证，在线文档：https://sa-token.cc -->
<dependency>
    <groupId>cn.dev33</groupId>
    <artifactId>sa-token-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>1.34.0</version>
</dependency>
<!-- Sa-Token 整合 Redis （使用 jackson 序列化方式） -->
<dependency>
    <groupId>cn.dev33</groupId>
    <artifactId>sa-token-dao-redis-jackson</artifactId>
    <version>1.34.0</version>
</dependency>
<!-- 提供Redis连接池 -->
<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
</dependency>

6.3 设置配置文件

server:
  # 端口
  port: 8081

############## Sa-Token 配置 (文档: https://sa-token.cc) ##############
sa-token:
  # token名称 (同时也是cookie名称)
  token-name: satoken
  # token有效期，单位s 默认30天, -1代表永不过期
  timeout: 2592000
  # token临时有效期 (指定时间内无操作就视为token过期) 单位: 秒
  activity-timeout: -1
  # 是否允许同一账号并发登录 (为true时允许一起登录, 为false时新登录挤掉旧登录)
  is-concurrent: true
  # 在多人登录同一账号时，是否共用一个token (为true时所有登录共用一个token, 为false时每次登录新建一个token)
  is-share: true
  # token风格
  token-style: uuid
  # 是否输出操作日志
  is-log: false

spring:
  # redis配置
  redis:
    # Redis数据库索引（默认为0）
    database: 0
    # Redis服务器地址
    host: 127.0.0.1
    # Redis服务器连接端口
    port: 6379
    # Redis服务器连接密码（默认为空）
    password: abc123
    # 连接超时时间
    timeout: 10s
    lettuce:
      pool:
        # 连接池最大连接数
        max-active: 200
        # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
        max-wait: -1ms
        # 连接池中的最大空闲连接
        max-idle: 10
        # 连接池中的最小空闲连接
        min-idle: 0

6.4 创建启动类

@SpringBootApplication
public class SaTokenDemoApplication 
    public static void main(String[] args) throws JsonProcessingException 
        SpringApplication.run(SaTokenDemoApplication.class, args);
        System.out.println("启动成功：Sa-Token配置如下：" + SaManager.getConfig());
    

6.5 定义用户信息类

@Data
@Accessors(chain = true)
@AllArgsConstructor
public class UserInfo 

    private Long userId;
    private String name;
    private String email;

6.6 自定义权限验证接口扩展

@Component    // 保证此类被SpringBoot扫描，完成Sa-Token的自定义权限验证扩展
public class StpInterfaceImpl implements StpInterface 
    /**
     * 返回一个账号所拥有的权限码集合
     */
    @Override
    public List<String> getPermissionList(Object loginId, String loginType) 
        // 本list仅做模拟，实际项目中要根据具体业务逻辑来查询权限
//        List<String> list = new ArrayList<String>();
//        list.add("user.add");
//        list.add("user.get");
        // list.add("user.delete");
//        list.add("art.*");
        //从redis中获取权限
        List<String> authList = (List<String>) StpUtil.getSession().get("authList");
        return authList;
    

    /**
     * 返回一个账号所拥有的角色标识集合 (权限与角色可分开校验)
     * @param loginId 账号id，即你在调用 StpUtil.login(id) 时写入的标识值
     * @param loginType 账号体系标识
     * @author: yh
     * @date: 2023/2/12
     */
    @Override
    public List<String> getRoleList(Object loginId, String loginType) 
        // 本list仅做模拟，实际项目中要根据具体业务逻辑来查询角色
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("admin");
        list.add("super-admin");
        return list;
    

6.7 创建测试Controller

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController 
    /**
     * 测试登录，浏览器访问： http://localhost:8081/user/doLogin?username=zhang&password=123456
     */
    @RequestMapping("/doLogin")
    public SaResult doLogin(String username, String password) 
        // 此处仅作模拟示例，真实项目需要从数据库中查询数据进行比对 
        if("zhang".equals(username) && "123456".equals(password)) 
            // 第1步，先登录上
            StpUtil.login(10001);
        
        //第2步，加载用户信息和权限信息
        StpUtil.getSession().set("loginInfo", new UserInfo(10001L, "张三", "[e-mail]"));
        //加载权限，只给user.add的权限
        List<String> authList = new ArrayList<String>();
        authList.add("user.add");
        StpUtil.getSession().set("authList", authList);

        // 第3步，获取 Token  相关参数
        SaTokenInfo tokenInfo = StpUtil.getTokenInfo();
        // 第4步，返回给前端
        return SaResult.data(tokenInfo);
    

    /**
     * 查询登录状态
     */
    @RequestMapping("/isLogin")
    public String isLogin() 
        return "当前会话是否登录：" + StpUtil.isLogin();
    

    /**
     * 获取用户信息
     */
    @RequestMapping("/getUserInfo")
    public UserInfo getUserInfo() 
        UserInfo loginInfo = (UserInfo) StpUtil.getSession().get("loginInfo");
        return loginInfo;
    

    /**
     * 测试方法校验权限
     */
    @GetMapping(value = "/add")
    public String add()
        StpUtil.checkPermission("user.add");
        return "ok";
    
    @GetMapping(value = "/update")
    public String update()
        StpUtil.checkPermission("user.update");
        return "ok";
    

6.8 运行

启动项目，​​Copy Configuration​​再启动一个实例，这时候我们就同时启动了两个实例

这样就可以测试出在集群部署情况下登录信息会不会有问题，然后用接口测试工具依次访问上述测试接口

1、 登录

​​http://localhost:8081/user/doLogin?username=zhang&password=123456​​

此时查看​​redis​​中数据，可以看到登录信息和权限都保存在redis中了

2、 查询登录状态

​​http://localhost:8081/user/isLogin​​

注意​​header​​​里没有​​cookie​​

把登录接口返回的​​tokenName​​​和​​tokenValue​​​加入到请求​​header​​中

只有请求携带对应的​​token​​，登录状态才为：true

3、 获取用户信息

这里调用端口为​​8082​​​的实例
​http://localhost:8082/user/getUserInfo​​

4、 调用添加用户接口

测试是否有添加接口权限，登录的时候我们赋予了添加用户的权限

​​http://localhost:8082/user/add​​

5、 调用更新用接口

测试是否有更新用户接口权限，登录的时候我们没有赋予更新用户的权限

​​http://localhost:8082/user/update​​

结果可以看到没有更新用户接口的权限。

【SpringCloud-Alibaba系列教程】13.gateway网关结合Sa-token进行登录鉴权

参考技术A 在介绍 【SpringCloud-Alibaba系列教程】10.gateway网关 的时候文章末尾简单说了一下实现的鉴权功能，本文结合比较火的 sa-token 权限框架，进行整合，实现登录逻辑。看到本文，建议按照发文顺序阅读，方便理解我写的部分以及内容，本文实现的需求就是，首先进行统一在网关登录，然后调用shop-auth，然后在进行访问商品微服务shop-product，如果没登录，就查询不到进行相关提示，如果登录了就可以查询到了，现在我们开始。

首先我们再次借用上次的图。

下面就是网关了。