Spring Security最简单全面教程（带Demo）

Posted 2022-04-11 程序员超时空

一、Spring Security简介

Spring Security是为基于Spring的应用程序提供声明式安全保护的安全性框架，它提供了完整的安全性解决方案，能够在web请求级别和方法调用级别处理身份证验证和授权。因为基于Spring框架，所以Spring Security充分利用了依赖注入和面向切面的技术。

Spring Security主要是从两个方面解决安全性问题：

1. web请求级别：使用Servlet规范中的过滤器（Filter）保护Web请求并限制URL级别的访问。

2. 方法调用级别：使用Spring AOP保护方法调用，确保具有适当权限的用户才能访问安全保护的方法。

想深入了解Spring Security的相关概念与实现原理，可点击传送门 ==》Spring Security的基本原理

二、Spring Security之Web请求级别的安全性Demo

1、新建一个Spring项目，pom里添加springsecurity的依赖。

<dependency>
     <groupId>org.springframework.boot</groupId>
     <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>

2、创建Spring Security的配置类

package com.spring.security.springsecurity.config;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;

@Configuration
@EnableWebSecurity  //启用Web安全功能
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter 
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception 
        http
                .authorizeRequests()
                //访问"/"和"/home"路径的请求都允许
                .antMatchers("/", "/home","/staff","/staff/*")
                .permitAll()
                //而其他的请求都需要认证
                .anyRequest()
                .authenticated()
                .and()
                //修改Spring Security默认的登陆界面
                .formLogin()
                .loginPage("/login")
                .permitAll()
                .and()
                .logout()
                .permitAll();
    

    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception
        //基于内存来存储用户信息
        auth.inMemoryAuthentication().passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder())
                .withUser("user").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("123")).roles("USER").and()
                .withUser("admin").password(new BCryptPasswordEncoder().encode("456")).roles("USER","ADMIN");
    

代码解析：

@EnableWebSecurity注解：启用Web安全功能（但其本身并没有什么用处，Spring Security的配置类还需实现WebSecurityConfigurer或继承WebSecurityConfigurerAdapter类，本Demo中采用后者，因为更简单去配置使用）。

@EnableWebMvcSecurity注解：在Spring 4.0中已弃用。

WebSecurityConfigurerAdapter类：可以通过重载该类的三个configure()方法来制定Web安全的细节。

1、configure(WebSecurity)：通过重载该方法，可配置Spring Security的Filter链。

2、configure(HttpSecurity)：通过重载该方法，可配置如何通过拦截器保护请求。

保护路径的配置方法

方法

能够做什么

access(String)

如果给定的SpEL表达式计算结果为true，就允许访问

anonymous()

允许匿名用户访问

authenticated()

允许认证过的用户访问

denyAll()

无条件拒绝所有访问

fullyAuthenticated()

如果用户是完整认证的话（不是通过Remember-me功能认证的），就允许访问

hasAnyAuthority(String…)

如果用户具备给定权限中的某一个的话，就允许访问

hasAnyRole(String…)

如果用户具备给定角色中的某一个的话，就允许访问

hasAuthority(String)

如果用户具备给定权限的话，就允许访问

hasIpAddress(String)

如果请求来自给定IP地址的话，就允许访问

hasRole(String)

如果用户具备给定角色的话，就允许访问

not()

对其他访问方法的结果求反

permitAll()

无条件允许访问

rememberMe()

如果用户是通过Remember-me功能认证的，就允许访问

Spring Security 支持的所有SpEL表达式如下：

安全表达式

计算结果

authentication

用户认证对象

denyAll

结果始终为false

hasAnyRole(list of roles)

如果用户被授权指定的任意权限，结果为true

hasRole(role)

如果用户被授予了指定的权限，结果 为true

hasIpAddress(IP Adress)

用户地址

isAnonymous()

是否为匿名用户

isAuthenticated()

不是匿名用户

isFullyAuthenticated

不是匿名也不是remember-me认证

isRemberMe()

remember-me认证

permitAll

始终true

principal

用户主要信息对象

3、configure(AuthenticationManagerBuilder)：通过重载该方法，可配置user-detail（用户详细信息）服务。

配置用户详细信息的方法

方法

描述

accountExpired(boolean)

定义账号是否已经过期

accountLocked(boolean)

定义账号是否已经锁定

and()

用来连接配置

authorities(GrantedAuthority…)

授予某个用户一项或多项权限

authorities(List)

授予某个用户一项或多项权限

authorities(String…)

授予某个用户一项或多项权限

credentialsExpired(boolean)

定义凭证是否已经过期

disabled(boolean)

定义账号是否已被禁用

password(String)

定义用户的密码

roles(String…)

授予某个用户一项或多项角色

用户信息存储方式共有三种：

**1、使用基于内存的用户存储：**通过inMemoryAuthentication()方法，我们可以启用、配置并任意填充基于内存的用户存储。并且，我们可以调用withUser()方法为内存用户存储添加新的用户，这个方法的参数是username。withUser()方法返回的是UserDetailsManagerConfigurer.UserDetailsBuilder，这个对象提供了多个进一步配置用户的方法，包括设置用户密码的password()方法以及为给定用户授予一个或多个角色权限的roles()方法。需要注意的是，roles()方法是authorities()方法的简写形式。roles()方法所给定的值都会添加一个ROLE_前缀，并将其作为权限授予给用户。因此上诉代码用户具有的权限为：ROLE_USER,ROLE_ADMIN。而借助passwordEncoder()方法来指定一个密码转码器（encoder），我们可以对用户密码进行加密存储。

**2、基于数据库表进行认证：**用户数据通常会存储在关系型数据库中，并通过JDBC进行访问。为了配置Spring Security使用以JDBC为支撑的用户存储，我们可以使用jdbcAuthentication()方法，并配置他的DataSource，这样的话，就能访问关系型数据库了。

**3、基于LDAP进行认证：**为了让Spring Security使用基于LDAP的认证，我们可以使用ldapAuthentication()方法。

3、Controller层代码与前端代码

SecurityController代码如下：

package com.spring.security.springsecurity.controller;

import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;

@Controller
public class SecurityController 

    @GetMapping(value = "/home","/")
    public String home()
        return "home";
    

    @GetMapping(value = "/hello")
    public String hello()
        return "hello";
    

    @GetMapping(value = "/login")
    public String login()
        return "login";
    

home.html

<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"
xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"
xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">
    <head>
        <title>Spring Security Example</title>
    </head>
    <body>
        <h1>Welcome!</h1>

        <p>Click <a th:href="@/hello">here</a> to see a greeting.</p>
    </body>
</html>

hello.html

<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"
      xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">
    <head>
        <title>Hello World!</title>
    </head>
    <body>
        <h1 th:inline="text">Hello [[$#httpServletRequest.remoteUser]]!</h1>
        <form th:action="@/logout" method="post">
            <input type="submit" value="Sign Out"/>
        </form>
    </body>
</html>

login.html

<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"
      xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">
    <head>
        <title>Spring Security Example </title>
    </head>
    <body>
        <div th:if="$param.error">
            Invalid username and password.
        </div>
        <div th:if="$param.logout">
            You have been logged out.
        </div>
        <form th:action="@/login" method="post">
            <div><label> User Name : <input type="text" name="username"/> </label></div>
            <div><label> Password: <input type="password" name="password"/> </label></div>
            <div><input type="submit" value="Sign In"/></div>
        </form>
    </body>
</html>

4、运行结果与分析

当我们直接访问localhost:8080/hello时，此时页面将跳转到http://localhost:8080/login，这是因为SecurityConfig类配置了仅对 “/” 和 "/home"路径的请求无须登陆即可访问，而其他的请求需要认证。（注：这里端口我因为做了调整，改为了8081，大家照常访问8080端口即可。）

此时我们在login界面输入，我们在SecurityConfig中配置基于内存存储的用户名及密码，将成功跳转到hello界面

三、Spring Security之方法调用级别的安全性Demo

Spring Security提供了三种不同的安全注解：

• Spring Security自带的@Secured注解；
• JSR-250的@RolesAllowed注解；
• 表达式驱动的注解，包括@PreAuthorize、@PostAuthorize、@PreFilter和@PostFilter。

注解

描述

@PreAuthorize

在方法调用之前，基于表达式的计算结果来限制对方法的访问

@PostAuthorize

允许方法调用，但是如果表达式计算结果为false，将抛出一个安全性异常

@PostFilter

允许方法调用，但必须按照表达式来过滤方法的结果

@PreFilter

允许方法调用，但必须在进入方法之前过滤输入值

1、启用基于注解的方法安全性

在Spring中，如果要启用基于注解的方法安全性，关键之处在于要在配置类上使用@EnableGlobalMethodSecurity，如：

package com.spring.security.springsecurity.config;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.method.configuration.EnableGlobalMethodSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.method.configuration.GlobalMethodSecurityConfiguration;

@Configuration
@EnableGlobalMethodSecurity(securedEnabled = true,jsr250Enabled = true,prePostEnabled = true)
public class MethodSecurityConfig extends GlobalMethodSecurityConfiguration 

这里我们设置了securedEnabled = true，此时Spring将会创建一个切点，并将带有@Secured注解的方法防入切面中。同理，jsr250Enabled = true 与 prePostEnabled = true，分别表示启用@RolesAllowed与表达式驱动的注解。

此时配置好MethodSecurityConfig类后，我们可以在上诉代码的基础上，在SecurityController中添加一个方法：

    @GetMapping(value = "/admin")
    @Secured("ROLE_ADMIN")
    public String admin()
        return "admin";
    

admin.html界面如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>admin</title>
</head>
<body>
    <h1>admin page</h1>
</body>
</html>

此时我们如何以user用户去访问http://localhost:8081/admin路径，将发生403错误。

而如果以admin用户去访问http://localhost:8081/admin路径，将显示以下界面，表示成功访问。