Spring Cloud实现权限管理(网关+jwt版)

Spring Cloud实现权限管理(网关+jwt版)

首先要想一个问题:为什么微服务不能像普通的Spring Boot项目一样鉴权?其实并不是不能,而是不适合。 在微服务架构中使用 Spring Security + RBAC/JET 时,会面临 "重复鉴权" 的核心痛点。下面从技术原理到解决方案完整解析这个问题。

问题本质:为什么会有重复鉴权?

传统单体架构流程

flowchart LR A[客户端] --> B[单体应用] B --> C[统一鉴权] --> D[执行业务]

所有权限校验集中在一个应用内完成 • 用户登录后,Session或Token在单应用中全局有效

微服务架构下的流程

flowchart LR A[客户端] --> B[API Gateway] B --> C[服务A] --> D[鉴权] B --> E[服务B] --> F[鉴权] B --> G[服务C] --> H[鉴权]

每个微服务都需要独立完成:

  1. 解析Token
  2. 查询数据库验证权限
  3. 构建SecurityContext

假设有3个服务链式调用:

客户端 → 网关 → 服务A → 服务B → 服务C 每个服务都重复: 查询用户数据(1次DB查询) 查询权限数据(1次DB查询) ​​总查询次数 = 3服务 × 2查询 = 6次​ • 在服务交叉的时候,导致 多次数据库查询重复计算,使数据库压力倍增和网络开销叠加。

(1)创建 JWT 工具类

在util模块下创建JWT 工具类

java 复制代码
@Component
public class JwtTokenUtil {
    // 密钥,用于签名和验证 JWT,应妥善保管
    @Value("${jwt.secret}")
    private String secret;
    // JWT 的过期时间,这里设置为 10 小时
    @Value("${jwt.expiration}")
    private Long expiration;

    // 根据用户详细信息生成 JWT
    public String generateToken(SysRoleNameUserId sysRoleNameUserId) {
        //自定义的声明
        Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
        //鉴权所需的权限角色
        claims.put("identities",sysRoleNameUserId.getRoleNames());
        return createToken(claims, String.valueOf(sysRoleNameUserId.getUserId()));
    }

    // 创建 JWT 的具体方法
    private String createToken(Map<String, Object> claims, String subject) {
        return Jwts.builder()
                .setClaims(claims)//自定义的声明
                .setSubject(subject)//存的用户id
                .setIssuedAt(new Date(System.currentTimeMillis()))
                .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + expiration))
                .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, secret)
                .compact();
    }

    //解析jwt
    public Claims extractAllClaims(String token) {
        return Jwts.parserBuilder()
                .setSigningKey(secret)
                .build()
                .parseClaimsJws(token)
                .getBody();
    }
}

JWT 的密钥(jwt.secret)应通过配置中心(如 Nacos)或环境变量注入,避免硬编码。这里选择环境变量注入: 在util模块下的application.yml配置文件里面指定

yml 复制代码
jwt:
  secret: your-secret-key-here-must-be-at-least-256-bits-long
  expiration: 1000 * 60 * 60 * 10 # 10 hour

(2)创建JwtFilter

在gateway网关模块创建JwtFilter过滤器来验证并解析jwt,从而获取权限信息

java 复制代码
@Component
public class JwtFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Resource
    private JwtTokenUtil jwtTokenUtil;

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        HttpHeaders headers = request.getHeaders();
        List<String> authHeader = headers.get("Authorization");
        if (authHeader != null && authHeader.get(0).startsWith("Bearer ")) {
            String token = authHeader.get(0).substring(7);
            // 验证 JWT 并提取角色信息
            Claims claims = null;
            try{
                claims = jwtTokenUtil.extractAllClaims(token);
            }catch (IllegalArgumentException e) {
                //解析 JWT 时发生其他错误
                System.out.println("解析 token 时发生其他错误");
            } catch (ExpiredJwtException e) {
                //JWT 已过期
                System.out.println("token 已过期");
            }
            //取出权限角色列表
            Object identitiesObj = claims.get("identities");
            List<GrantedAuthority> authorities = new ArrayList<>();
            if (identitiesObj instanceof List<?>) {
                for (Object role : (List<?>) identitiesObj) {
                    if (role instanceof String) {
                        // 将字符串转换为 SimpleGrantedAuthority
                        authorities.add(new SimpleGrantedAuthority((String) role));
                    }
                }
            }
            String userId = claims.getSubject();
            //将 Authentication 对象设置到 SecurityContextHolder 中后,Spring Security 就能在后续的授权过程中使用这些权限信息了。
            Authentication authentication = new UsernamePasswordAuthenticationToken(userId, null, authorities);
            SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication);
        }
        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return -1;
    }
}

(3)配置 Spring Security

在网关gateway模块配置所有微服务整体的权限管理规则:

java 复制代码
@Configuration
@EnableWebFluxSecurity
public class SecurityConfig {

    @Bean
    public SecurityWebFilterChain securityWebFilterChain(ServerHttpSecurity http) {
        http.csrf().disable()// 关闭 CSRF(跨站请求伪造)防护。在无状态 API(如 JWT 场景)中,CSRF 防护不必要(通常依赖 Authorization 头而非 Cookie)。 避免对 POST、PUT 等请求要求携带 CSRF Token。
                .authorizeExchange()
                .pathMatchers("/api/product/**").permitAll()
                .pathMatchers("/admin/**").permitAll()
                .anyExchange().authenticated();
        return http.build();
    }
}

如果各个微服务还需要独自的更细粒度的权限控制,只需要在单个微服务模块中单独配置一个Spring Security就行了。

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