Spring Security基础学习以及快速入门

一、概述

1、简介

Spring Security是一个Spring生态中强大的安全框架，提供基于身份的权限认证和授权功能。用户认证：认证该用户是否是系统中的合法主体，一般来说，通过账户和密码完成。用户授权：验证某个用户是否有权限进行某个操作。

2、快速入门

创建项目，导入依赖：

xml 复制代码

<parent>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
  <version>3.2.2-SNAPSHOT</version>
  <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>


<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.security</groupId>
    <artifactId>spring-security-test</artifactId>
    <scope>test</scope>
  </dependency>
  <dependency>
    <groupId>org.projectlombok</groupId>
    <artifactId>lombok</artifactId>
    <optional>true</optional>
  </dependency>
</dependencies>

测试接口：

kotlin 复制代码

@RestController
public class testController {

    @RequestMapping("/test")
    public String test(){
        return "test Security";
    }
}

测试结果：用户名是user，密码会输出在控制台

二、认证

1、登录校验

2、原理解析

（1）、过滤器链

SpringSecurity的原理其实就是一个过滤器链，内部包含了各种功能的过滤器。

核心过滤器链：

UsernamePasswordAuthenticationFilter:负责处理我们在登陆页面填写了用户名密码后的登陆请求。入门案例的认证工作主要有它负责。

ExceptionTranslationFilter：处理过滤器链中抛出的任何AccessDeniedException和AuthenticationException 。

FilterSecurityInterceptor：负责权限校验的过滤器。

（2）、认证流程详解

Authentication接口: 它的实现类，表示当前访问系统的用户，封装了用户相关信息。

AuthenticationManager接口：定义了认证Authentication的方法

UserDetailsService接口：加载用户特定数据的核心接口。里面定义了一个根据用户名查询用户信息的方法。

UserDetails接口：提供核心用户信息。通过UserDetailsService根据用户名获取处理的用户信息要封装成UserDetails对象返回。然后将这些信息封装到Authentication对象中。

（3）具体应用

校验：定义JWT认证过滤器，获取token，解析token获取到userid，从redis中获取到用户信息，存入SecurityContextHolder。

（4）代码实现

依赖导入

xml 复制代码

<!--redis依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<!--fastjson依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>fastjson</artifactId>
    <version>1.2.33</version>
</dependency>
<!--jwt依赖-->
<dependency>
    <groupId>io.jsonwebtoken</groupId>
    <artifactId>jjwt</artifactId>
    <version>0.9.0</version>
</dependency>

配置redis

java 复制代码

/**
 * Redis使用FastJson序列化
 * 
 * @author sg
 */
public class FastJsonRedisSerializer<T> implements RedisSerializer<T> {

    // 默认字符集
    public static final Charset DEFAULT_CHARSET = Charset.forName("UTF-8");

    // 启用 FastJSON 的自动类型支持
    static {
        ParserConfig.getGlobalInstance().setAutoTypeSupport(true);
    }

    // 泛型类
    private Class<T> clazz;

    // 构造函数，接收泛型类型的 Class
    public FastJsonRedisSerializer(Class<T> clazz) {
        super();
        this.clazz = clazz;
    }

    // 实现 RedisSerializer 接口的方法，将对象序列化为字节数组
    @Override
    public byte[] serialize(T t) throws SerializationException {
        if (t == null) {
            return new byte[0];
        }

        // 使用 FastJSON 将对象转换为 JSON 字符串，并将类名写入序列化结果
        return JSON.toJSONString(t, SerializerFeature.WriteClassName).getBytes(DEFAULT_CHARSET);
    }

    // 实现 RedisSerializer 接口的方法，将字节数组反序列化为对象
    @Override
    public T deserialize(byte[] bytes) throws SerializationException {
        if (bytes == null || bytes.length <= 0) {
            return null;
        }

        // 将字节数组转换为字符串
        String str = new String(bytes, DEFAULT_CHARSET);

        // 使用 FastJSON 将 JSON 字符串反序列化为对象
        return JSON.parseObject(str, clazz);
    }

    // 获取 JavaType，用于处理泛型类型
    protected JavaType getJavaType(Class<?> clazz) {
        return TypeFactory.defaultInstance().constructType(clazz);
    }
}

typescript 复制代码

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
 
@Configuration
public class RedisConfig {
 
    @Bean
    @SuppressWarnings(value = { "unchecked", "rawtypes" })
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory)
    {
        RedisTemplate<Object, Object> template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);
 
        FastJsonRedisSerializer serializer = new FastJsonRedisSerializer(Object.class);
 
        // 使用StringRedisSerializer来序列化和反序列化redis的key值
        template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setValueSerializer(serializer);
 
        // Hash的key也采用StringRedisSerializer的序列化方式
        template.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        template.setHashValueSerializer(serializer);
 
        template.afterPropertiesSet();
        return template;
    }
}

响应类

kotlin 复制代码

import com.fasterxml.jackson.annotation.JsonInclude;
 
/**
 * @Author 三更  B站： https://space.bilibili.com/663528522
 */
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)
public class ResponseResult<T> {
    /**
     * 状态码
     */
    private Integer code;
    /**
     * 提示信息，如果有错误时，前端可以获取该字段进行提示
     */
    private String msg;
    /**
     * 查询到的结果数据，
     */
    private T data;
 
    public ResponseResult(Integer code, String msg) {
        this.code = code;
        this.msg = msg;
    }
 
    public ResponseResult(Integer code, T data) {
        this.code = code;
        this.data = data;
    }
 
    public Integer getCode() {
        return code;
    }
 
    public void setCode(Integer code) {
        this.code = code;
    }
 
    public String getMsg() {
        return msg;
    }
 
    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }
 
    public T getData() {
        return data;
    }
 
    public void setData(T data) {
        this.data = data;
    }
 
    public ResponseResult(Integer code, String msg, T data) {
        this.code = code;
        this.msg = msg;
        this.data = data;
    }
}

token的工具类

java 复制代码

import io.jsonwebtoken.Claims;
import io.jsonwebtoken.JwtBuilder;
import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
 
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.Date;
import java.util.UUID;
 
/**
 * JWT工具类
 */
public class JwtUtil {
 
    //有效期为
    public static final Long JWT_TTL = 60 * 60 *1000L;// 60 * 60 *1000  一个小时
    //设置秘钥明文
    public static final String JWT_KEY = "sangeng";
 
    public static String getUUID(){
        String token = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "");
        return token;
    }
    
    /**
     * 生成jtw
     * @param subject token中要存放的数据（json格式）
     * @return
     */
    public static String createJWT(String subject) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, null, getUUID());// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }
 
    /**
     * 生成jtw
     * @param subject token中要存放的数据（json格式）
     * @param ttlMillis token超时时间
     * @return
     */
    public static String createJWT(String subject, Long ttlMillis) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, getUUID());// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }
 
    private static JwtBuilder getJwtBuilder(String subject, Long ttlMillis, String uuid) {
        SignatureAlgorithm signatureAlgorithm = SignatureAlgorithm.HS256;
        SecretKey secretKey = generalKey();
        long nowMillis = System.currentTimeMillis();
        Date now = new Date(nowMillis);
        if(ttlMillis==null){
            ttlMillis=JwtUtil.JWT_TTL;
        }
        long expMillis = nowMillis + ttlMillis;
        Date expDate = new Date(expMillis);
        return Jwts.builder()
                .setId(uuid)              //唯一的ID
                .setSubject(subject)   // 主题  可以是JSON数据
                .setIssuer("sg")     // 签发者
                .setIssuedAt(now)      // 签发时间
                .signWith(signatureAlgorithm, secretKey) //使用HS256对称加密算法签名, 第二个参数为秘钥
                .setExpiration(expDate);
    }
 
    /**
     * 创建token
     * @param id
     * @param subject
     * @param ttlMillis
     * @return
     */
    public static String createJWT(String id, String subject, Long ttlMillis) {
        JwtBuilder builder = getJwtBuilder(subject, ttlMillis, id);// 设置过期时间
        return builder.compact();
    }
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String token = "eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJqdGkiOiJjYWM2ZDVhZi1mNjVlLTQ0MDAtYjcxMi0zYWEwOGIyOTIwYjQiLCJzdWIiOiJzZyIsImlzcyI6InNnIiwiaWF0IjoxNjM4MTA2NzEyLCJleHAiOjE2MzgxMTAzMTJ9.JVsSbkP94wuczb4QryQbAke3ysBDIL5ou8fWsbt_ebg";
        Claims claims = parseJWT(token);
        System.out.println(claims);
    }
 
    /**
     * 生成加密后的秘钥 secretKey
     * @return
     */
    public static SecretKey generalKey() {
        byte[] encodedKey = Base64.getDecoder().decode(JwtUtil.JWT_KEY);
        SecretKey key = new SecretKeySpec(encodedKey, 0, encodedKey.length, "AES");
        return key;
    }
    
    /**
     * 解析
     *
     * @param jwt
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static Claims parseJWT(String jwt) throws Exception {
        SecretKey secretKey = generalKey();
        return Jwts.parser()
                .setSigningKey(secretKey)
                .parseClaimsJws(jwt)
                .getBody();
    }
 
 
}

redis的工具类

typescript 复制代码

@SuppressWarnings(value = { "unchecked", "rawtypes" })
@Component
public class RedisCache
{
    @Autowired
    public RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 缓存基本的对象，Integer、String、实体类等
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param value 缓存的值
     */
    public <T> void setCacheObject(final String key, final T value)
    {
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value);
    }

    /**
     * 缓存基本的对象，Integer、String、实体类等
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param value 缓存的值
     * @param timeout 时间
     * @param timeUnit 时间颗粒度
     */
    public <T> void setCacheObject(final String key, final T value, final Integer timeout, final TimeUnit timeUnit)
    {
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value, timeout, timeUnit);
    }

    /**
     * 设置有效时间
     *
     * @param key Redis键
     * @param timeout 超时时间
     * @return true=设置成功；false=设置失败
     */
    public boolean expire(final String key, final long timeout)
    {
        return expire(key, timeout, TimeUnit.SECONDS);
    }

    /**
     * 设置有效时间
     *
     * @param key Redis键
     * @param timeout 超时时间
     * @param unit 时间单位
     * @return true=设置成功；false=设置失败
     */
    public boolean expire(final String key, final long timeout, final TimeUnit unit)
    {
        return redisTemplate.expire(key, timeout, unit);
    }

    /**
     * 获得缓存的基本对象。
     *
     * @param key 缓存键值
     * @return 缓存键值对应的数据
     */
    public <T> T getCacheObject(final String key)
    {
        ValueOperations<String, T> operation = redisTemplate.opsForValue();
        return operation.get(key);
    }

    /**
     * 删除单个对象
     *
     * @param key
     */
    public boolean deleteObject(final String key)
    {
        return redisTemplate.delete(key);
    }

    /**
     * 删除集合对象
     *
     * @param collection 多个对象
     * @return
     */
    public long deleteObject(final Collection collection)
    {
        return redisTemplate.delete(collection);
    }

    /**
     * 缓存List数据
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @param dataList 待缓存的List数据
     * @return 缓存的对象
     */
    public <T> long setCacheList(final String key, final List<T> dataList)
    {
        Long count = redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, dataList);
        return count == null ? 0 : count;
    }

    /**
     * 获得缓存的list对象
     *
     * @param key 缓存的键值
     * @return 缓存键值对应的数据
     */
    public <T> List<T> getCacheList(final String key)
    {
        return redisTemplate.opsForList().range(key, 0, -1);
    }

    /**
     * 缓存Set
     *
     * @param key 缓存键值
     * @param dataSet 缓存的数据
     * @return 缓存数据的对象
     */
    public <T> BoundSetOperations<String, T> setCacheSet(final String key, final Set<T> dataSet)
    {
        BoundSetOperations<String, T> setOperation = redisTemplate.boundSetOps(key);
        Iterator<T> it = dataSet.iterator();
        while (it.hasNext())
        {
            setOperation.add(it.next());
        }
        return setOperation;
    }

    /**
     * 获得缓存的set
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public <T> Set<T> getCacheSet(final String key)
    {
        return redisTemplate.opsForSet().members(key);
    }

    /**
     * 缓存Map
     *
     * @param key
     * @param dataMap
     */
    public <T> void setCacheMap(final String key, final Map<String, T> dataMap)
    {
        if (dataMap != null) {
            redisTemplate.opsForHash().putAll(key, dataMap);
        }
    }

    /**
     * 获得缓存的Map
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public <T> Map<String, T> getCacheMap(final String key)
    {
        return redisTemplate.opsForHash().entries(key);
    }

    /**
     * 往Hash中存入数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hKey Hash键
     * @param value 值
     */
    public <T> void setCacheMapValue(final String key, final String hKey, final T value)
    {
        redisTemplate.opsForHash().put(key, hKey, value);
    }

    /**
     * 获取Hash中的数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hKey Hash键
     * @return Hash中的对象
     */
    public <T> T getCacheMapValue(final String key, final String hKey)
    {
        HashOperations<String, String, T> opsForHash = redisTemplate.opsForHash();
        return opsForHash.get(key, hKey);
    }

    /**
     * 删除Hash中的数据
     *
     * @param key
     * @param hkey
     */
    public void delCacheMapValue(final String key, final String hkey)
    {
        HashOperations hashOperations = redisTemplate.opsForHash();
        hashOperations.delete(key, hkey);
    }

    /**
     * 获取多个Hash中的数据
     *
     * @param key Redis键
     * @param hKeys Hash键集合
     * @return Hash对象集合
     */
    public <T> List<T> getMultiCacheMapValue(final String key, final Collection<Object> hKeys)
    {
        return redisTemplate.opsForHash().multiGet(key, hKeys);
    }

    /**
     * 获得缓存的基本对象列表
     *
     * @param pattern 字符串前缀
     * @return 对象列表
     */
    public Collection<String> keys(final String pattern)
    {
        return redisTemplate.keys(pattern);
    }
}

web工具类

typescript 复制代码

public class WebUtils
{
    /**
     * 将字符串渲染到客户端
     * 
     * @param response 渲染对象
     * @param string 待渲染的字符串
     * @return null
     */
    public static String renderString(HttpServletResponse response, String string) {
        try
        {
            response.setStatus(200);
            response.setContentType("application/json");
            response.setCharacterEncoding("utf-8");
            response.getWriter().print(string);
        }
        catch (IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

用户实体类

less 复制代码

/**
 * 用户表(User)实体类
 */
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -40356785423868312L;

    /**
    * 主键
    */
    private Long id;
    /**
    * 用户名
    */
    private String userName;
    /**
    * 昵称
    */
    private String nickName;
    /**
    * 密码
    */
    private String password;
    /**
    * 账号状态（0正常 1停用）
    */
    private String status;
    /**
    * 邮箱
    */
    private String email;
    /**
    * 手机号
    */
    private String phonenumber;
    /**
    * 用户性别（0男，1女，2未知）
    */
    private String sex;
    /**
    * 头像
    */
    private String avatar;
    /**
    * 用户类型（0管理员，1普通用户）
    */
    private String userType;
    /**
    * 创建人的用户id
    */
    private Long createBy;
    /**
    * 创建时间
    */
    private Date createTime;
    /**
    * 更新人
    */
    private Long updateBy;
    /**
    * 更新时间
    */
    private Date updateTime;
    /**
    * 删除标志（0代表未删除，1代表已删除）
    */
    private Integer delFlag;
}

数据库校验：

a：mysql

sql 复制代码

CREATE TABLE `sys_user` (
  `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `user_name` VARCHAR(64) NOT NULL DEFAULT 'NULL' COMMENT '用户名',
  `nick_name` VARCHAR(64) NOT NULL DEFAULT 'NULL' COMMENT '昵称',
  `password` VARCHAR(64) NOT NULL DEFAULT 'NULL' COMMENT '密码',
  `status` CHAR(1) DEFAULT '0' COMMENT '账号状态（0正常 1停用）',
  `email` VARCHAR(64) DEFAULT NULL COMMENT '邮箱',
  `phonenumber` VARCHAR(32) DEFAULT NULL COMMENT '手机号',
  `sex` CHAR(1) DEFAULT NULL COMMENT '用户性别（0男，1女，2未知）',
  `avatar` VARCHAR(128) DEFAULT NULL COMMENT '头像',
  `user_type` CHAR(1) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '用户类型（0管理员，1普通用户）',
  `create_by` BIGINT(20) DEFAULT NULL COMMENT '创建人的用户id',
  `create_time` DATETIME DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `update_by` BIGINT(20) DEFAULT NULL COMMENT '更新人',
  `update_time` DATETIME DEFAULT NULL COMMENT '更新时间',
  `del_flag` INT(11) DEFAULT '0' COMMENT '删除标志（0代表未删除，1代表已删除）',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='用户表'

b：pom.xml

xml 复制代码

<dependency>
  <groupId>com.baomidou</groupId>
  <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
  <version>3.5.3.1</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>mysql</groupId>
  <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>com.alibaba</groupId>
  <artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
  <version>1.1.9</version>
</dependency>

c: ymal

yaml 复制代码

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/sg_security?characterEncoding=utf-8&serverTimezone=UTC
    username: root
    password: root
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

d: Mapper

java 复制代码

@Mapper
public interface UserMapper extends BaseMapper<User>{
    
}

e：修改实体类和启动类

less 复制代码

类名上加@TableName(value = "sys_user") ,id字段上加 @TableId

kotlin 复制代码

//增加
@MapperScan("com.sangeng.mapper")

f：测试类

typescript 复制代码

@SpringBootTest
public class MapperTest {
 
    @Autowired
    private UserMapper userMapper;
 
    @Test
    public void testUserMapper(){
        List<User> users = userMapper.selectList(null);
        System.out.println(users);
    }
}