网关鉴权模块-鉴权+登录拦截+jwt

康提扭狗兔2024-06-07 8:44

1. 鉴权流程

浏览器发送请求时。请求头会携带键值对"authorization"：jwt

网关先解析jwt令牌，做第一次鉴权，鉴权完成后将解析的user对象的id添加到请求头中：user-info = 用户id；

微服务的拦截器会获取请求头中的user-info，然后存入到UserContext（底层基于ThreadLocal），这样后续的业务处理时就能直接从UserContext中获取用户了。

网关鉴权后，微服务为什么还要做鉴权？防止请求越过网关直接发给微服务

2. 网关鉴权过滤器

2.1 filter方法

java 复制代码 
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 1.获取请求request信息
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        String method = request.getMethodValue();
        String path = request.getPath().toString();
        String antPath = method + ":" + path;

        // 2.判断是否是无需登录的路径
        if(isExcludePath(antPath)){
            // 直接放行
            return chain.filter(exchange);
        }

        // 3.尝试获取用户信息 AUTHORIZATION_HEADER --- "authorization"
        List<String> authHeaders = exchange.getRequest().getHeaders().get(AUTHORIZATION_HEADER);
        String token = authHeaders == null ? "" : authHeaders.get(0);
        R<LoginUserDTO> r = authUtil.parseToken(token);

        // 4.如果用户是登录状态即jwt校验成功，尝试更新请求头，传递用户id
        if(r.success()){
            exchange.mutate()
                    // USER_HEADER --- "user-info"
                    .request(builder -> builder.header(USER_HEADER, r.getData().getUserId().toString()))
                    .build();
        }

        // 5.校验权限
        authUtil.checkAuth(antPath, r);

        // 6.放行
        return chain.filter(exchange);
    }

    private boolean isExcludePath(String antPath) {
        for (String pathPattern : authProperties.getExcludePath()) {
            if(antPathMatcher.match(pathPattern, antPath)){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        // 越大优先级越低
        return 1000;
    }

2.2 jwt解析工具方法

java 复制代码 
    public R<LoginUserDTO> parseToken(String token) {
        // 1.校验token是否为空
        if(StringUtils.isBlank(token)){
            return R.error(INVALID_TOKEN_CODE, INVALID_TOKEN);
        }
        JWT jwt = null;
        try {
            // cn.hutool.jwt.JWT
            jwt = JWT.of(token).setSigner(jwtSignerHolder.getJwtSigner());
        } catch (Exception e) {
            return R.error(INVALID_TOKEN_CODE, INVALID_TOKEN);
        }
        // 2.校验jwt是否有效 cn.hutool.jwt.JWT
        if (!jwt.verify()) {
            // 验证失败，返回空
            return R.error(INVALID_TOKEN_CODE, INVALID_TOKEN);
        }
        // 3.校验是否过期 cn.hutool.jwt.JWTValidator
        try {
            JWTValidator.of(jwt).validateDate();
        } catch (ValidateException e) {
            return R.error(EXPIRED_TOKEN_CODE, EXPIRED_TOKEN);
        }
        // 4.数据格式校验 cn.hutool.jwt.JWT   PAYLOAD_USER_KEY --- "user"
        Object userPayload = jwt.getPayload(PAYLOAD_USER_KEY);
        if (userPayload == null) {
            // 数据为空
            return R.error(INVALID_TOKEN_CODE, INVALID_TOKEN_PAYLOAD);
        }

        // 5.数据解析
        LoginUserDTO userDTO;
        try {
            // cn.hutool.json.JSON
            userDTO = ((JSONObject)userPayload).toBean(LoginUserDTO.class);
        } catch (RuntimeException e) {
            // token格式有误
            return R.error(INVALID_TOKEN_CODE, INVALID_TOKEN_PAYLOAD);
        }

        // 6.返回
        return R.ok(userDTO);
    }

    public void checkAuth(String antPath, R<LoginUserDTO> r){
        // 1.判断是否是需要权限的路径
        String matchPath = findMatchPath(antPath);
        if(matchPath == null){
            // 没有权限限制，直接放行
            return;
        }
        // 2.判断是否登录成功
        if(!r.success()){
            // 未登录，直接报错
            throw new UnauthorizedException(r.getCode(), r.getMsg());
        }
        // 3.获取当前路径所需权限
        PrivilegeRoleDTO pathPrivilege = findPathPrivilege(matchPath);

        // 4.权限判断
        Set<Long> requiredRoles = pathPrivilege.getRoles();
        if (!CollectionUtil.contains(requiredRoles, r.getData().getRoleId())) {
            // 没有访问权限
            throw new ForbiddenException(FORBIDDEN);
        }
    }

    private String findMatchPath(String antPath){
        String matchPath = null;
        for (String pathPattern : paths) {
            // org.springframework.util.AntPathMatcher
            if(antPathMatcher.match(pathPattern, antPath)){
                matchPath = pathPattern;
                break;
            }
        }
        return matchPath;
    }

    private PrivilegeRoleDTO findPathPrivilege(String path){
        return privileges.get(path);
    }

3. 微服务拦截器

每个微服务对鉴权都有需求，所以抽取出来放到common中，每个微服务在pom文件中引入该模块。
拦截器包括用户拦截（即鉴权）和登录拦截。

spring会根据当前微服务的bootstrap.yml，决定是否配置登录拦截器，并且配置需要登录的路径和不需要登录的路径。

当UserInfoInterceptor从请求头中取出user-info时，会存入ThreadLocal，再放行。

当网关中判断是无需登录的路径做出放行（鉴权通过）时，UserInfoInterceptor也会放行；然后根据各个微服务的配置判断当前路径是否需要登录。

WebMvcConfigurer，注册拦截器

java 复制代码 
@Configuration
@EnableConfigurationProperties(ResourceAuthProperties.class)
public class ResourceInterceptorConfiguration implements WebMvcConfigurer {

    private final ResourceAuthProperties authProperties;

    @Autowired
    public ResourceInterceptorConfiguration(ResourceAuthProperties resourceAuthProperties) {
        this.authProperties = resourceAuthProperties;
    }

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        // 1.添加用户信息拦截器
        registry.addInterceptor(new UserInfoInterceptor()).order(0);
        // 2.是否需要做登录拦截
        if(!authProperties.getEnable()){
            // 无需登录拦截
            return;
        }
        // 2.添加登录拦截器
        InterceptorRegistration registration = registry.addInterceptor(new LoginAuthInterceptor()).order(1);
        // 2.1.添加拦截器路径
        if(CollUtil.isNotEmpty(authProperties.getIncludeLoginPaths())){
            registration.addPathPatterns(authProperties.getIncludeLoginPaths());
        }
        // 2.2.添加排除路径
        if(CollUtil.isNotEmpty(authProperties.getExcludeLoginPaths())){
            registration.excludePathPatterns(authProperties.getExcludeLoginPaths());
        }
        // 2.3.排除swagger路径
        registration.excludePathPatterns(
                "/v2/**",
                "/v3/**",
                "/swagger-resources/**",
                "/webjars/**",
                "/doc.html"
        );
    }
}

各个微服务中，对登录拦截器的需求不同


用户拦截，实现鉴权

java 复制代码 
@Slf4j
public class UserInfoInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 1.尝试获取头信息中的用户信息
        String authorization = request.getHeader(JwtConstants.USER_HEADER);
        // 2.判断是否为空
        if (authorization == null) {
            return true;
        }
        // 3.转为用户id并保存
        try {
            Long userId = Long.valueOf(authorization);
            UserContext.setUser(userId);
            return true;
        } catch (NumberFormatException e) {
            log.error("用户身份信息格式不正确，{}, 原因：{}", authorization, e.getMessage());
            return true;
        }
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        // 清理用户信息
        UserContext.removeUser();
    }
}

登录拦截

java 复制代码 
@Slf4j
public class LoginAuthInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        // 1.尝试获取用户信息
        Long userId = UserContext.getUser();
        // 2.判断是否登录
        if (userId == null) {
            response.setStatus(401);
            response.sendError(401, "未登录用户无法访问！");
            // 2.3.未登录，直接拦截
            return false;
        }
        // 3.登录则放行
        return true;
    }
}

UserContext，底层使用ThreadLocal

java 复制代码 
public class UserContext {
    private static final ThreadLocal<Long> TL = new ThreadLocal<>();

    /**
     * 保存用户信息
     * @param userId 用户id
     */
    public static void setUser(Long userId){
        TL.set(userId);
    }

    /**
     * 获取用户
     * @return 用户id
     */
    public static Long getUser(){
        return TL.get();
    }

    /**
     * 移除用户信息
     */
    public static void removeUser(){
        TL.remove();
    }
}

4. 登录相关接口，jwt生成工具类

java 复制代码 
    @Override
    public String login(LoginFormDTO loginDTO, boolean isStaff) {
        // 1.查询并校验用户信息
        LoginUserDTO detail = userClient.queryUserDetail(loginDTO, isStaff);
        if (detail == null) {
            throw new BadRequestException("登录信息有误");
        }

        // 2.基于JWT生成登录token
        // 2.1.设置记住我标记
        detail.setRememberMe(loginDTO.getRememberMe());
        // 2.2.生成token
        String token = generateToken(detail);

        // 3.计入登录信息表
        loginRecordService.loginSuccess(loginDTO.getCellPhone(), detail.getUserId());
        // 4.返回结果
        return token;
    }

    private String generateToken(LoginUserDTO detail) {
        // 2.2.生成access-token
        String token = jwtTool.createToken(detail);
        // 2.3.生成refresh-token，将refresh-token的JTI 保存到Redis
        String refreshToken = jwtTool.createRefreshToken(detail);
        // 2.4.将refresh-token写入用户cookie，并设置HttpOnly为true
        int maxAge = BooleanUtils.isTrue(detail.getRememberMe()) ?
                (int) JwtConstants.JWT_REMEMBER_ME_TTL.toSeconds() : -1;
        WebUtils.cookieBuilder()
                .name(detail.getRoleId() == 2 ? JwtConstants.REFRESH_HEADER : JwtConstants.ADMIN_REFRESH_HEADER)
                .value(refreshToken)
                .maxAge(maxAge)
                .httpOnly(true)
                .build();
        return token;
    }

    @Override
    public void logout() {
        // 删除jti
        jwtTool.cleanJtiCache();
        // 删除cookie
        WebUtils.cookieBuilder()
                .name(JwtConstants.REFRESH_HEADER)
                .value("")
                .maxAge(0)
                .httpOnly(true)
                .build();
    }

JwtTool

java 复制代码 
// public static final Duration JWT_REFRESH_TTL = Duration.ofMinutes(30);
import static com.tianji.auth.common.constants.JwtConstants.JWT_REFRESH_TTL;

// public static final Duration JWT_TOKEN_TTL = Duration.ofMinutes(5);
import static com.tianji.auth.common.constants.JwtConstants.JWT_TOKEN_TTL;

@Component
public class JwtTool {
    private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    private final JWTSigner jwtSigner;

    public JwtTool(StringRedisTemplate stringRedisTemplate, KeyPair keyPair) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
        this.jwtSigner = JWTSignerUtil.createSigner("rs256", keyPair);
    }

    /**
     * 创建 access-token
     *
     * @param userDTO 用户信息
     * @return access-token
     */
    public String createToken(LoginUserDTO userDTO) {
        // 1.生成jws
        return JWT.create()
                .setPayload(JwtConstants.PAYLOAD_USER_KEY, userDTO)
                .setExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis() + JWT_TOKEN_TTL.toMillis()))
                .setSigner(jwtSigner)
                .sign();
    }

    /**
     * 创建刷新token，并将token的JTI记录到Redis中
     *
     * @param userDetail 用户信息
     * @return 刷新token
     */
    public String createRefreshToken(LoginUserDTO userDetail) {
        // 1.生成 JTI
        String jti = UUID.randomUUID().toString(true);
        // 2.生成jwt
        // 2.1.如果是记住我，则有效期7天，否则30分钟
        Duration ttl = BooleanUtils.isTrue(userDetail.getRememberMe()) ?
                JwtConstants.JWT_REMEMBER_ME_TTL : JWT_REFRESH_TTL;
        // 2.2.生成token
        String token = JWT.create()
                .setJWTId(jti)
                .setPayload(JwtConstants.PAYLOAD_USER_KEY, userDetail)
                .setExpiresAt(new Date(System.currentTimeMillis() + ttl.toMillis()))
                .setSigner(jwtSigner)
                .sign();
        // 3.缓存jti，有效期与token一致，过期或删除JTI后，对应的refresh-token失效
        stringRedisTemplate.opsForValue()
                .set(JwtConstants.JWT_REDIS_KEY_PREFIX + userDetail.getUserId(), jti, ttl);
        return token;
    }

    /**
     * 解析刷新token
     *
     * @param refreshToken 刷新token
     * @return 解析刷新token得到的用户信息
     */
    public LoginUserDTO parseRefreshToken(String refreshToken) {
        // 1.校验token是否为空
        AssertUtils.isNotNull(refreshToken, AuthErrorInfo.Msg.INVALID_TOKEN);
        // 2.校验并解析jwt
        JWT jwt;
        try {
            jwt = JWT.of(refreshToken).setSigner(jwtSigner);
        } catch (Exception e) {
            throw new BadRequestException(400, AuthErrorInfo.Msg.INVALID_TOKEN, e);
        }
        // 2.校验jwt是否有效
        if (!jwt.verify()) {
            // 验证失败
            throw new BadRequestException(400, AuthErrorInfo.Msg.INVALID_TOKEN);
        }
        // 3.校验是否过期
        try {
            JWTValidator.of(jwt).validateDate();
        } catch (ValidateException e) {
            throw new BadRequestException(400, AuthErrorInfo.Msg.EXPIRED_TOKEN);
        }
        // 4.数据格式校验
        Object userPayload = jwt.getPayload(JwtConstants.PAYLOAD_USER_KEY);
        Object jtiPayload = jwt.getPayload(JwtConstants.PAYLOAD_JTI_KEY);
        if (jtiPayload == null || userPayload == null) {
            // 数据为空
            throw new BadRequestException(400, AuthErrorInfo.Msg.INVALID_TOKEN);
        }

        // 5.数据解析
        LoginUserDTO userDTO;
        try {
            userDTO = ((JSONObject) userPayload).toBean(LoginUserDTO.class);
        } catch (RuntimeException e) {
            // 数据格式有误
            throw new BadRequestException(400, AuthErrorInfo.Msg.INVALID_TOKEN);
        }

        // 6.JTI校验
        String jti = stringRedisTemplate.opsForValue().get(JwtConstants.JWT_REDIS_KEY_PREFIX + userDTO.getUserId());
        if (!StringUtils.equals(jti, jtiPayload.toString())) {
            // jti不一致
            throw new BadRequestException(400, AuthErrorInfo.Msg.INVALID_TOKEN);
        }
        return userDTO;
    }

    /**
     * 清理刷新refresh-token的jti，本质是refresh-token作废
     */
    public void cleanJtiCache() {
        stringRedisTemplate.delete(JwtConstants.JWT_REDIS_KEY_PREFIX + UserContext.getUser());
    }
}
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