控制权限系列之（2）手把手教你使用基于角色的权限控制

前一篇已经分析了多种权限模型，其中比较常用的是基于角色的权限控制。

基于角色的权限控制

表设计：

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用户表
用户--角色关系表
角色表
角色--菜单关系表
菜单表

权限标识格式：

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格式：xxx:xxx:xxx（模块:资源:操作） 三段式

权限架构的分层结构：

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应用层 (@RequirePermission注解)
    ↓
权限验证层 (PermissionValidator)
    ↓
权限上下文层 (PermissionContext - ThreadLocal)
    ↓
权限提供层 (PermissionProvider - 数据库/缓存)
    ↓
权限存储层 (PermissionStorage - Redis/Memory)

权限架构接口：

权限提供者接口 (PermissionProvider)

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 1 public interface PermissionProvider {
 2     // 获取用户的所有权限标识
 3     Set<String> getUserPermissions(Object userId);
 4     
 5     // 获取用户角色列表
 6     Set<String> getUserRoles(Object userId);
 7     
 8     // 检查用户是否为超级管理员
 9     boolean isSuperAdmin(Object userId);
10     
11     // 刷新用户权限缓存
12     void refreshUserPermissions(Object userId);
13 }

userId 使用 Object 类型，支持 String、Long 等不同ID类型
支持超级管理员逻辑（拥有所有权限）
提供刷新接口，支持权限变更后更新缓存

权限存储接口 (PermissionStorage)

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 1 public interface PermissionStorage {
 2     // 存储用户权限信息
 3     void storeUserInfo(String token, UserInfo userInfo);
 4     
 5     // 获取用户权限信息
 6     UserInfo getUserInfo(String token);
 7     
 8     // 删除用户权限信息
 9     void removeUserInfo(String token);
10     
11     // 刷新用户权限信息
12     void refreshUserInfo(String token, UserInfo userInfo);
13 }

基于Token存储，支持分布式场景
支持多种存储实现（Redis、Memory、数据库等）
提供刷新接口，支持权限实时更新

权限匹配器接口 (PermissionMatcher)

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 1 public interface PermissionMatcher {
 2     // 匹配权限
 3     boolean match(String requiredPermission, Set<String> userPermissions);
 4     
 5     // 批量匹配（全部满足）
 6     boolean matchAll(Set<String> requiredPermissions, Set<String> userPermissions);
 7     
 8     // 批量匹配（任意一个满足）
 9     boolean matchAny(Set<String> requiredPermissions, Set<String> userPermissions);
10 }

支持多种匹配策略（精确、通配符、正则等）
支持批量匹配（AND/OR逻辑）
可扩展自定义匹配规则

用户信息

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1 public class UserInfo {
2     private Object userId;                    // 用户ID
3     private String username;                  // 用户名
4     private Set<String> permissions;          // 权限集合
5     private Set<String> roles;                // 角色集合
6     private boolean superAdmin;               // 是否超级管理员
7     private Map<String, Object> attributes;   // 扩展属性
8 }

使用 Object 类型支持不同ID类型
提供扩展属性，支持业务字段存储
轻量级设计，便于序列化和传输

权限上下文 (PermissionContext)

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 1 public class PermissionContext {
 2     private static final ThreadLocal<UserInfo> USER_INFO_HOLDER = new TransmittableThreadLocal<>();
 4     
 5     public static void set(UserInfo userInfo);
 6     public static UserInfo get();
 7     public static void clear();
 8     
 9     public static boolean hasPermission(String permission);
10     public static Set<String> getPermissions();
11 }

使用 TransmittableThreadLocal 支持线程池传递
提供便捷方法，简化权限判断
请求结束后自动清理，避免内存泄漏

权限验证器接口 (PermissionValidator)

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 1 public interface PermissionValidator {
 2     // 验证单个权限
 3     boolean hasPermission(String permission);
 4     
 5     // 验证所有权限（AND）
 6     boolean hasAllPermissions(Set<String> permissions);
 7     
 8     // 验证任意权限（OR）
 9     boolean hasAnyPermission(Set<String> permissions);
10     
11     // 验证角色
12     boolean hasRole(String role);
13     
14     // 获取当前用户上下文
15     UserContext getCurrentUser();
16 }

提供多种验证方式（单个、全部、任意）
支持角色验证
统一权限验证入口

实现策略

数据库权限获取

通过JdbcTemplate执行SQL查询
SQL可配置化（支持不同数据库表结构）
支持超级管理员特殊处理
支持权限缓存

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 1 @Component
 2 public class DatabasePermissionProvider implements PermissionProvider {
 3     
 4     @Override
 5     public Set<String> getUserPermissions(Object userId) {
 6         // 1. 检查是否为超级管理员
 7         if (isSuperAdmin(userId)) {
 8             return getAllPermissions(); // 返回所有权限
 9         }
10         
11         // 2. 查询用户权限（通过用户-角色-菜单关联）
12         List<String> permsList =userService.getPermissions();19         
20         // 3. 返回权限集合
21         return permsList;
27     }
28 }

抽象权限提供者 (AbstractPermissionProvider)

提供模板方法，定义权限获取流程
子类只需实现具体查询逻辑
统一处理超级管理员逻辑

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 1 public abstract class AbstractPermissionProvider implements PermissionProvider {
 2     
 3     @Override
 4     public Set<String> getUserPermissions(Object userId) {
 5         // 方法：统一处理超管
 6         if (isSuperAdmin(userId)) {
 7             return getAllPermissions();
 8         }
 9         return doGetUserPermissions(userId);
10     }
11     
12     // 子类实现：获取所有权限
13     protected abstract Set<String> getAllPermissions();
14     
15     // 子类实现：查询用户权限
16     protected abstract Set<String> doGetUserPermissions(Object userId);
17 }

Redis存储 (RedisPermissionStorage)

使用Redis存储用户信息（JSON序列化）
支持过期时间配置
支持Key前缀配置
异常处理和日志记录

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 1 public class RedisPermissionStorage implements PermissionStorage {
 2     
 3     @Override
 4     public void storeUserInfo(String token, UserInfo userInfo) { 7         redisTemplate.opsForValue().set(key, value, expireSeconds, TimeUnit.SECONDS);
 8     }
 9     
10     @Override
11     public UserInfo getUserInfo(String token) {14         return value;
15     }
16 }

通配符匹配器 (WildcardPermissionMatcher)

支持 * 和 ? 通配符
例如：sys:user:* 匹配 sys:user:save、sys:user:update 等
使用Spring的 PatternMatchUtils.simpleMatch()

权限过滤器实现

请求头提取Token
从Storage获取用户信息（如不存在，从Provider加载）
设置到PermissionContext
请求结束后清理上下文

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过滤器流程：

请求到达
    ↓
检查排除路径（登录、公开接口等）
    ↓
提取Token
    ↓
从Storage获取用户信息
    ↓（如果不存在）
从Provider加载用户信息 → 存储到Storage
    ↓
设置到PermissionContext
    ↓
继续请求处理
    ↓
清理PermissionContext

权限注解 (@RequirePermission)

支持单个权限、多个权限（AND/OR）
支持角色验证
支持自定义错误消息

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@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface RequirePermission {
    String value() default "";           // 单个权限
    String[] all() default {};            // 全部权限（AND）
    String[] any() default {};            // 任意权限（OR）
    String role() default "";              // 单个角色
    String message() default "权限不足";   // 错误消息
}

AOP切面实现

拦截 @RequirePermission 注解的方法
从PermissionContext获取用户信息
调用PermissionValidator验证权限
验证失败抛出异常

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 1 @Aspect
 2 public class PermissionAspect {
 3     
 4     @Before("@annotation(RequirePermission)")
 5     public void checkPermission(JoinPoint joinPoint) {
 6         RequirePermission annotation = getAnnotation(joinPoint);
 7         
 8         // 验证权限
 9         if (!permissionValidator.hasPermission(annotation.value())) {
10             throw new PermissionDeniedException(annotation.message());
11         }
12     }
13 }

与SpringBoot项目集成

配置类设计：

自动配置各个组件
支持条件装配（@ConditionalOnMissingBean）
提供默认实现

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 1 @Configuration
 2 @EnableConfigurationProperties(PermissionProperties.class)
 3 public class PermissionAutoConfiguration {
 4     
 5     @Bean
 6     @ConditionalOnMissingBean
 7     public PermissionMatcher permissionMatcher() {
 8         return new WildcardPermissionMatcher(); 
 9     }
10     
11     @Bean
12     @ConditionalOnMissingBean
13     public PermissionValidator permissionValidator(PermissionMatcher matcher) {
14         return new DefaultPermissionValidator(matcher);
15     }
16     
17     @Bean
18     @ConditionalOnMissingBean
19     public PermissionFilter permissionFilter(...) {
20         return new PermissionFilter(...);
21     }
22 }

使用示例：

复制代码

 1 @RestController
 2 @RequestMapping("/api/user")
 3 public class UserController {
 4     
 5     // 单个权限验证
 6     @GetMapping("/list")
 7     @RequirePermission("sys:user:list")
 8     public ResponseEntity<List<User>> list() {
 9         return ResponseEntity.ok(userService.list());
10     }
11     
12     // 多个权限（全部满足）
13     @PutMapping("/{id}")
14     @RequirePermission(all = {"sys:user:update", "sys:user:edit"})
15     public ResponseEntity<Void> update(@PathVariable Long id, @RequestBody User user) {
16         userService.update(id, user);
17         return ResponseEntity.ok().build();
18     }
19     
20     // 多个权限（任意一个）
21     @DeleteMapping("/{id}")
22     @RequirePermission(any = {"sys:user:delete", "sys:user:remove"})
23     public ResponseEntity<Void> delete(@PathVariable Long id) {
24         userService.delete(id);
25         return ResponseEntity.ok().build();
26     }
27     
28     // 角色验证
29     @GetMapping("/admin")
30     @RequirePermission(role = "ADMIN")
31     public ResponseEntity<String> adminOnly() {
32         return ResponseEntity.ok("Admin only");
33     }
34 }

代码逻辑使用：

复制代码

 1 @Service
 2 public class UserService {
 3     
 4     @Autowired
 5     private PermissionValidator permissionValidator;
 6     
 7     public void deleteUser(Long userId) {
 8         
 9         if (!permissionValidator.hasPermission("sys:user:delete")) {
10             throw new PermissionDeniedException("无删除权限");
11         }
12         
13         userRepository.delete(userId);
14     }
15     
16     public UserContext getCurrentUser() {
17         return permissionValidator.getCurrentUser();
18     }
19 }

总结：

接口抽象：所有核心功能都通过接口定义，便于扩展
分层设计：Provider → Storage → Matcher → Validator，职责清晰
上下文管理：使用ThreadLocal，支持异步场景
配置化：SQL、路径等可配置，适应不同项目
默认实现：提供常用实现，开箱即用

按照以上设计思路，可实现一个通用、灵活、易用的权限控制框架。