Spring Security（17）——基于方法的权限控制

Posted 2020-08-11

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1.1     intercept-methods定义方法权限控制

1.2     使用pointcut定义方法权限控制

1.3     使用注解定义方法权限控制

1.3.1    JSR-250注解

1.3.2    @Secured注解

1.3.3    支持表达式的注解

1.4     方法权限控制的拦截器

1.4.1    MethodSecurityInterceptor

1.4.2    AspectJMethodSecurityInterceptor

 

       之前介绍的都是基于URL的权限控制，Spring Security同样支持对于方法的权限控制。可以通过intercept-methods对某个bean下面的方法进行权限控制，也可以通过pointcut对整个Service层的方法进行统一的权限控制，还可以通过注解定义对单独的某一个方法进行权限控制。

 

1.1     intercept-methods定义方法权限控制

       intercept-methods是需要定义在bean元素下的，通过它可以定义对当前的bean的某些方法进行权限控制，具体方法是使用其下的子元素protect进行定义的。protect元素需要指定两个属性，access和method，method表示需要拦截的方法名称，可以使用通配符，access表示执行对应的方法需要拥有的权限，多个权限之间可以使用逗号分隔。

   <bean id="userService" class="com.xxx.service.impl.UserServiceImpl">

      <security:intercept-methods>

         <security:protect access="ROLE_USER" method="find*"/>

         <security:protect access="ROLE_ADMIN" method="add*"/>

         <security:protect access="ROLE_ADMIN" method="update*"/>

         <security:protect access="ROLE_ADMIN" method="delete*"/>

      </security:intercept-methods>

   </bean>

 

       在上面的配置中表示在执行UserServiceImpl的方法名以find开始的方法时需要当前用户拥有ROLE_USER的权限，在执行方法名以add、update或delete开始的方法时需要拥有ROLE_ADMIN的权限。当访问被拒绝时还是交由ExceptionTranslationFilter处理，这也就意味着如果用户未登录则会引导用户进行登录，否则默认将返回403错误码到客户端。

 

1.2     使用pointcut定义方法权限控制

       基于pointcut的方法权限控制是通过global-method-security下的protect-pointcut来定义的。可以在global-method-security元素下定义多个protect-pointcut以对不同的pointcut使用不同的权限控制。

   <security:global-method-security>

      <security:protect-pointcut access="ROLE_READ" expression="execution(* com.elim.*..*Service.find*(..))"/>

      <security:protect-pointcut access="ROLE_WRITE" expression="execution(* com.elim.*..*Service.*(..))"/>

   </security:global-method-security>

 

       上面的定义表示我们在执行com.elim包或其子包下任意以Service结尾的类，其方法名以find开始的所有方法时都需要用户拥有ROLE_READ的权限，对于com.elim包或其子包下任意以Service结尾的类的其它方法在执行时都需要ROLE_WRITE的权限。需要注意的是对应的类需要是定义在ApplicationContext中的bean才行。此外同对于URL的权限控制一样，当定义多个protect-pointcut时更具有特性的应当先定义，因为在pointcut匹配的时候是按照声明顺序进行匹配的，一旦匹配上了后续的将不再进行匹配了。

 

1.3     使用注解定义方法权限控制

       基于注解的方法权限控制也是需要通过global-method-security元素定义来进行启用的。Spring Security在方法的权限控制上支持三种类型的注解，JSR-250注解、@Secured注解和支持表达式的注解。这三种注解默认都是没有启用的，需要单独通过global-method-security元素的对应属性进行启用。

 

1.3.1   JSR-250注解

       要使用JSR-250注解，首先我们需要通过设置global-method-security元素的jsr250-annotation=”enabled”来启用基于JSR-250注解的支持，默认为disabled。

       <security:global-method-security jsr250-annotations="enabled"/>

 

       此外，还需要确保添加了jsr250-api到我们的类路径下。之后就可以在我们的Service方法上使用JSR-250注解进行权限控制了。

@Service

@RolesAllowed("ROLE_ADMIN")

public class UserServiceImpl implements UserService {

 

   public void addUser(User user) {

      System.out.println("addUser................" + user);

   }

 

   public void updateUser(User user) {

      System.out.println("updateUser.............." + user);

   }

 

   @RolesAllowed({"ROLE_USER", "ROLE_ADMIN"})

   public User find(int id) {

      System.out.println("find user by id............." + id);

      return null;

   }

 

   public void delete(int id) {

      System.out.println("delete user by id................");

   }

 

   @RolesAllowed("ROLE_USER")

   public List<User> findAll() {

      System.out.println("find all user...............");

      return null;

   }

 

}

 

       上面的代码表示执行UserServiceImpl里面所有的方法都需要角色ROLE_ADMIN，其中findAll()方法的执行需要ROLE_USER角色，而find()方法的执行对于ROLE_USER或者ROLE_ADMIN角色都可以。

 

       顺便介绍一下JSR-250中对权限支持的注解。

       RolesAllowed表示访问对应方法时所应该具有的角色。其可以标注在类上，也可以标注在方法上，当标注在类上时表示其中所有方法的执行都需要对应的角色，当标注在方法上表示执行该方法时所需要的角色，当方法和类上都使用了@RolesAllowed进行标注，则方法上的@RolesAllowed将覆盖类上的@RolesAllowed，即方法上的@RolesAllowed将对当前方法起作用。@RolesAllowed的值是由角色名称组成的数组。

       PermitAll表示允许所有的角色进行访问，也就是说不进行权限控制。@PermitAll可以标注在方法上也可以标注在类上，当标注在方法上时则只对对应方法不进行权限控制，而标注在类上时表示对类里面所有的方法都不进行权限控制。（1）当@PermitAll标注在类上，而@RolesAllowed标注在方法上时则按照@RolesAllowed将覆盖@PermitAll，即需要@RolesAllowed对应的角色才能访问。（2）当@RolesAllowed标注在类上，而@PermitAll标注在方法上时则对应的方法也是不进行权限控制的。（3）当在方法上同时使用了@PermitAll和@RolesAllowed时先定义的将发生作用，而都定义在类上时则是反过来的，即后定义的将发生作用（这个没多大的实际意义，实际应用中不会有这样的定义）。

       DenyAll是和PermitAll相反的，表示无论什么角色都不能访问。@DenyAll只能定义在方法上。你可能会有疑问使用@DenyAll标注的方法无论拥有什么权限都不能访问，那还定义它干啥呢？使用@DenyAll定义的方法只是在我们的权限控制中不能访问，脱离了权限控制还是可以访问的。

 

1.3.2  @Secured注解

       @Secured是由Spring Security定义的用来支持方法权限控制的注解。它的使用也是需要启用对应的支持才会生效的。通过设置global-method-security元素的secured-annotations=”enabled”可以启用Spring Security对使用@Secured注解标注的方法进行权限控制的支持，其值默认为disabled。

   <security:global-method-security secured-annotations="enabled"/>

 

@Service

public class UserServiceImpl implements UserService {

 

   @Secured("ROLE_ADMIN")

   public void addUser(User user) {

      System.out.println("addUser................" + user);

   }

 

   @Secured("ROLE_USER")

   public List<User> findAll() {

      System.out.println("find all user...............");

      return null;

   }

 

}

 

       在上面的代码中我们使用@Secured定义了只有拥有ROLE_ADMIN角色的用户才能调用方法addUser()，只有拥有ROLE_USER角色的用户才能调用方法findAll()。

 

1.3.3   支持表达式的注解

       Spring Security中定义了四个支持使用表达式的注解，分别是@PreAuthorize、@PostAuthorize、@PreFilter和@PostFilter。其中前两者可以用来在方法调用前或者调用后进行权限检查，后两者可以用来对集合类型的参数或者返回值进行过滤。要使它们的定义能够对我们的方法的调用产生影响我们需要设置global-method-security元素的pre-post-annotations=”enabled”，默认为disabled。

   <security:global-method-security pre-post-annotations="disabled"/>

 

使用@PreAuthorize和@PostAuthorize进行访问控制

       @PreAuthorize可以用来控制一个方法是否能够被调用。

@Service

public class UserServiceImpl implements UserService {

 

   @PreAuthorize("hasRole(‘ROLE_ADMIN‘)")

   public void addUser(User user) {

      System.out.println("addUser................" + user);

   }

 

   @PreAuthorize("hasRole(‘ROLE_USER‘) or hasRole(‘ROLE_ADMIN‘)")

   public User find(int id) {

      System.out.println("find user by id............." + id);

      return null;

   }

 

}

       在上面的代码中我们定义了只有拥有角色ROLE_ADMIN的用户才能访问adduser()方法，而访问find()方法需要有ROLE_USER角色或ROLE_ADMIN角色。使用表达式时我们还可以在表达式中使用方法参数。

public class UserServiceImpl implements UserService {

 

   /**

    * 限制只能查询Id小于10的用户

    */

   @PreAuthorize("#id<10")

   public User find(int id) {

      System.out.println("find user by id........." + id);

      return null;

   }

  

   /**

    * 限制只能查询自己的信息

    */

   @PreAuthorize("principal.username.equals(#username)")

   public User find(String username) {

      System.out.println("find user by username......" + username);

      return null;

   }

 

   /**

    * 限制只能新增用户名称为abc的用户

    */

   @PreAuthorize("#user.name.equals(‘abc‘)")

   public void add(User user) {

      System.out.println("addUser............" + user);

   }

 

}

       在上面代码中我们定义了调用find(int id)方法时，只允许参数id小于10的调用；调用find(String username)时只允许username为当前用户的用户名；定义了调用add()方法时只有当参数user的name为abc时才可以调用。

 

       有时候可能你会想在方法调用完之后进行权限检查，这种情况比较少，但是如果你有的话，Spring Security也为我们提供了支持，通过@PostAuthorize可以达到这一效果。使用@PostAuthorize时我们可以使用内置的表达式returnObject表示方法的返回值。我们来看下面这一段示例代码。

   @PostAuthorize("returnObject.id%2==0")

   public User find(int id) {

      User user = new User();

      user.setId(id);

      return user;

   }

       上面这一段代码表示将在方法find()调用完成后进行权限检查，如果返回值的id是偶数则表示校验通过，否则表示校验失败，将抛出AccessDeniedException。       需要注意的是@PostAuthorize是在方法调用完成后进行权限检查，它不能控制方法是否能被调用，只能在方法调用完成后检查权限决定是否要抛出AccessDeniedException。

 

使用@PreFilter和@PostFilter进行过滤

       使用@PreFilter和@PostFilter可以对集合类型的参数或返回值进行过滤。使用@PreFilter和@PostFilter时，Spring Security将移除使对应表达式的结果为false的元素。

   @PostFilter("filterObject.id%2==0")

   public List<User> findAll() {

      List<User> userList = new ArrayList<User>();

      User user;

      for (int i=0; i<10; i++) {

         user = new User();

         user.setId(i);

         userList.add(user);

      }

      return userList;

   }

 

       上述代码表示将对返回结果中id不为偶数的user进行移除。filterObject是使用@PreFilter和@PostFilter时的一个内置表达式，表示集合中的当前对象。当@PreFilter标注的方法拥有多个集合类型的参数时，需要通过@PreFilter的filterTarget属性指定当前@PreFilter是针对哪个参数进行过滤的。如下面代码就通过filterTarget指定了当前@PreFilter是用来过滤参数ids的。

   @PreFilter(filterTarget="ids", value="filterObject%2==0")

   public void delete(List<Integer> ids, List<String> usernames) {

      ...

   }

 

1.4     方法权限控制的拦截器

       关于方法权限控制，Spring Security提供了两类AbstractSecurityInterceptor，基于AOP Alliance的MethodSecurityInterceptor，和基于Aspectj继承自MethodSecurityInterceptor的AspectJMethodSecurityInterceptor。

 

1.4.1   MethodSecurityInterceptor

       当我们在使用基于NameSpace进行方法保护的配置时，Spring Security默认配置的就是MethodSecurityInterceptor。根据配置的不同，一个拦截器可能只是针对于一个bean，也可能是针对于多个bean的。MethodSecurityInterceptor使用一个MethodSecurityMetadataSource的实例来获取特定方法调用配置的ConfigAttribute。当我们在ApplicationContext配置文件中使用intercept-methods元素或protect-point元素定义需要保护的方法调用时，Spring Security内部默认会使用一个MapBasedMethodSecurityMetadataSource来保存在这些元素上定义的配置信息，保存的key是对应的方法名（可以是含有通配符的）。类似的使用JSR-250注解时将使用Jsr250MethodSecurityMetadataSource解析配置属性；使用@Secured注解时将使用SecuredAnnotationSecurityMetadataSource解析配置属性；使用pre-post-annotations时将使用PrePostAnnotationSecurityMetadataSource解析配置属性。

       MethodSecurityInterceptor是实现了MethodInterceptor接口的，所以我们在使用Spring Aop时，可以自己配置一个MethodSecurityInterceptor的bean。

 

   <!-- 自定义MethodSecurityInterceptor -->

   <bean id="methodSecurityInterceptor"

  class="org.springframework.security.access.intercept.aopalliance.MethodSecurityInterceptor">

      <property name="authenticationManager" ref="authenticationManager" />

      <property name="accessDecisionManager" ref="accessDecisionManager" />

      <property name="afterInvocationManager" ref="afterInvocationManager" />

      <property name="securityMetadataSource">

         <security:method-security-metadata-source>

            <!-- 指定需要受保护的方法和需要的权限 -->

            <security:protect method="com.xxx.service.UserService.find*"

                access="ROLE_USER" />

            <security:protect method="com.xxx.service.UserService.delete*"

                access="ROLE_ADMIN" />

         </security:method-security-metadata-source>

      </property>

   </bean>

 

       定义了MethodSecurityInterceptor以后，我们需要类似AOP配置那样，配置哪些该MethodInterceptor需要拦截哪些方法的执行。这种可选配置是很多种的，因为我们这里只是拦截UserService中的具体方法，所以就采用基于bean name的自动代理。

   <!-- 基于bean的拦截 -->

   <bean class="org.springframework.aop.framework.autoproxy.BeanNameAutoProxyCreator">

      <property name="interceptorNames">

         <list>

            <value>methodSecurityInterceptor</value>

         </list>

      </property>

      <property name="beanNames">

         <list>

            <value>userService</value>

         </list>

      </property>

   </bean>

 

       按照上面的配置，我们在访问UserService的find方法时就需要ROLE_USER的权限，而访问delete方法时则需要ROLE_ADMIN权限。

 

1.4.2   AspectJMethodSecurityInterceptor

       AspectJMethodSecurityInterceptor是继承自MethodSecurityInterceptor的，不同的是AspectJMethodSecurityInterceptor是用来支持AspectJ的JointPoint的，但在底层还是会把它封装成一个MethodInvocation进行调用。

 

（注：本文是基于Spring Security3.1.6所写）