一、需求场景
在微服务项目中,我们的子服务一般不能通过外网直接访问,必须通过网关转发才是一个合法的请求,这种子服务与外网的隔离一般分为两种:
- 物理隔离:子服务部署在指定的内网环境中,只有网关对外网开放。
- 逻辑隔离:子服务与网关同时暴露在外网,但是子服务会有一个权限拦截层保证只接受网关发送来的请求,绕过网关直接访问子服务会被提示:无效请求。
这种鉴权需求牵扯到两个环节:网关转发鉴权 、服务内部调用鉴权
Sa-Token提供两种解决方案:
- 使用 OAuth2.0 模式的凭证式,将 Client-Token 用作各个服务的身份凭证进行权限校验。
- 使用 Same-Token 模块提供的身份校验能力,完成服务间的权限认证。
本篇主要讲解方案二 Same-Token 模块的整合步骤,其鉴权流程与 OAuth2.0 类似,不过使用方式上更加简洁。本文代码基于 Sa-Token v1.46.0。
Sa-Token 是一个开源、免费、一站式 java 权限认证框架,主要解决登录认证、权限认证、单点登录、OAuth2、微服务网关鉴权 等一系列权限相关问题。 开源地址:gitee.com/dromara/sa-... 在线文档:sa-token.com
二、网关转发鉴权
1、引入依赖
在网关处引入的依赖为(此处以 SpringCloud Gateway 为例):
xml
<!-- Sa-Token 权限认证(Reactor响应式集成), 在线文档:https://sa-token.com -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-reactor-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.46.0</version>
</dependency>
<!-- Sa-Token 整合 RedisTemplate -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-redis-template</artifactId>
<version>1.46.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
Gradle 方式:
gradle
// Sa-Token 权限认证(Reactor响应式集成),在线文档:https://sa-token.com
implementation 'cn.dev33:sa-token-reactor-spring-boot-starter:1.46.0'
// Sa-Token 整合 RedisTemplate
implementation 'cn.dev33:sa-token-redis-template:1.46.0'
implementation 'org.apache.commons:commons-pool2'
注:SpringBoot 3.x 请改用 sa-token-reactor-spring-boot3-starter,SpringBoot 4.x 请改用 sa-token-reactor-spring-boot4-starter。
在子服务引入的依赖为:
xml
<!-- Sa-Token 权限认证, 在线文档:https://sa-token.com -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-spring-boot-starter</artifactId>
<version>1.46.0</version>
</dependency>
<!-- Sa-Token 整合 RedisTemplate -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-redis-template</artifactId>
<version>1.46.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
Gradle 方式:
gradle
// Sa-Token 权限认证,在线文档:https://sa-token.com
implementation 'cn.dev33:sa-token-spring-boot-starter:1.46.0'
// Sa-Token 整合 RedisTemplate
implementation 'cn.dev33:sa-token-redis-template:1.46.0'
implementation 'org.apache.commons:commons-pool2'
注:SpringBoot 3.x 请改用 sa-token-spring-boot3-starter,SpringBoot 4.x 请改用 sa-token-spring-boot4-starter。
旧文里的 sa-token-dao-redis-jackson 已更名为 sa-token-redis-jackson,当前文档推荐改用 sa-token-redis-template。自 v1.46.0 起,该插件用了 Redis 6.0+ 的 SET KEEPTTL,Redis 低于 6.0 会报 ERR syntax error,处理方式见 常见问题。
2、网关处添加Same-Token
为网关添加全局过滤器:
java
/**
* 全局过滤器,为请求添加 Same-Token
*/
@Component
public class ForwardAuthFilter implements GlobalFilter {
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
ServerHttpRequest newRequest = exchange
.getRequest()
.mutate()
// 为请求追加 Same-Token 参数
.header(SaSameUtil.SAME_TOKEN, SaSameUtil.getToken())
.build();
ServerWebExchange newExchange = exchange.mutate().request(newRequest).build();
return chain.filter(newExchange);
}
}
此过滤器会为 Request 请求头追加 Same-Token 参数(请求头名是 SA-SAME-TOKEN),这个参数会被转发到子服务
3、在子服务里校验参数
在子服务添加过滤器校验参数
java
/**
* Sa-Token 权限认证 配置类
*/
@Configuration
public class SaTokenConfigure implements WebMvcConfigurer {
// 注册 Sa-Token 全局过滤器
@Bean
public SaServletFilter getSaServletFilter() {
return new SaServletFilter()
.addInclude("/**")
.addExclude("/favicon.ico")
.setAuth(obj -> {
// 校验 Same-Token 身份凭证 ------ 以下两句代码可简化为:SaSameUtil.checkCurrentRequestToken();
String token = SaHolder.getRequest().getHeader(SaSameUtil.SAME_TOKEN);
SaSameUtil.checkToken(token);
})
.setError(e -> {
return SaResult.error(e.getMessage());
})
;
}
}
启动网关与子服务,访问测试:
如果通过网关转发,可以正常访问,直接访问子服务会提示:
无效Same-Token:xxx
三、RPC调用鉴权
有时候我们需要在一个服务调用另一个服务的接口,这也是需要添加Same-Token作为身份凭证的
在服务里添加 Same-Token 流程与网关类似,我们以RPC框架 Feign 为例:
1、首先在调用方添加 FeignInterceptor
java
/**
* feign拦截器, 在feign请求发出之前,加入一些操作
*/
@Component
public class FeignInterceptor implements RequestInterceptor {
// 为 Feign 的 RPC 调用 添加请求头Same-Token
@Override
public void apply(RequestTemplate requestTemplate) {
requestTemplate.header(SaSameUtil.SAME_TOKEN, SaSameUtil.getToken());
// 如果希望被调用方有会话状态,此处就还需要将 satoken 添加到请求头中
// requestTemplate.header(StpUtil.getTokenName(), StpUtil.getTokenValue());
}
}
2、在调用接口里使用此 Interceptor
java
/**
* 服务调用
*/
@FeignClient(
name = "sp-home", // 服务名称
configuration = FeignInterceptor.class, // 请求拦截器 (关键代码)
fallbackFactory = SpCfgInterfaceFallback.class // 服务降级处理
)
public interface SpCfgInterface {
// 获取server端指定配置信息
@RequestMapping("/SpConfig/getConfig")
public String getConfig(@RequestParam("key")String key);
}
被调用方的代码无需更改(按照网关转发鉴权处的代码注册全局过滤器),保持启动测试即可
四、Same-Token 模块详解
Same-Token ------ 专门解决同源系统互相调用时的身份认证校验,它的作用不仅局限于微服务调用场景。
基本使用流程为:服务调用方获取Token,提交到请求中,被调用方取出Token进行校验:Token一致则校验通过,否则拒绝服务。
首先我们预览一下此模块的相关API:
java
// 获取当前Same-Token
SaSameUtil.getToken();
// 判断一个Same-Token是否有效
SaSameUtil.isValid(token);
// 校验一个Same-Token是否有效 (如果无效则抛出异常)
SaSameUtil.checkToken(token);
// 校验当前Request提供的Same-Token是否有效 (如果无效则抛出异常)
SaSameUtil.checkCurrentRequestToken();
// 刷新一次Same-Token (注意集群环境中不要多个服务重复调用)
SaSameUtil.refreshToken();
// 在 Request 上储存 Same-Token 时建议使用的key
SaSameUtil.SAME_TOKEN;
1、疑问:这个Token保存在什么地方?有没有泄露的风险?Token为永久有效还是临时有效?
Same-Token 默认随 Sa-Token 数据一起保存在Redis中,理论上不会存在泄露的风险,每个Token默认有效期只有一天(配置项 sa-token.same-token-timeout,默认 86400 秒)
2、如何主动刷新Same-Token,例如:五分钟、两小时刷新一次?
Same-Token 刷新间隔越短,其安全性越高,每个Token的默认有效期为一天,在一天后再次获取会自动产生一个新的Token
需要注意的一点是:Same-Token默认的自刷新机制,并不能做到高并发可用,多个服务一起触发Token刷新可能会造成毫秒级的短暂服务失效,其只能适用于 项目开发阶段 或 低并发业务场景
因此在微服务架构下,我们需要有专门的机制主动刷新Same-Token,保证其高可用
例如,我们可以专门起一个服务,使用定时任务来刷新Same-Token
java
/**
* Same-Token,定时刷新
*/
@Configuration
public class SaSameTokenRefreshTask {
// 从 0 分钟开始 每隔 5 分钟执行一次 Same-Token
@Scheduled(cron = "0 0/5 * * * ? ")
public void refreshToken(){
SaSameUtil.refreshToken();
}
}
以上的cron表达式刷新间隔可以配置为五分钟、十分钟 或 两小时,只要低于Same-Token的有效期(默认为一天)即可。
3、如果网关携带token转发的请求在落到子服务的节点上时,恰好刷新了token,导致鉴权未通过怎么办?
Same-Token 模块在每次刷新 Token 时,旧 Token 会被作为次级 Token 存储起来, 只要网关携带的 Token 符合新旧 Token 其一即可通过认证,直至下一次刷新,新 Token 再次作为次级 Token 将此替换掉。
五、在 Dubbo 中集成 Same-Token
Same-Token 不仅可以为 Feign 提供调用鉴权操作,在 dubbo 的 RPC 调用时也可以使用 Same-Token 进行鉴权,提供这个能力的正是 sa-token-dubbo 插件(旧名 sa-token-context-dubbo)。
1、先说说要解决的问题
在 Dubbo 的整个调用链中,代码被分为 Consumer 端和 Provider 端,为方便理解我们可以称其为 [调用端] 和 [被调用端]。
RPC 模式的调用,可以让我们像调用本地方法一样完成服务通信,然而这种便利下却隐藏着两个问题:
- 上下文环境的丢失。
- 上下文参数的丢失。
这种问题作用在 Sa-Token 框架上就是,在 被调用端 调用 Sa-Token 相关API会抛出异常:无效上下文。
所以本插件的目的也就是解决上述两个问题:
- 在 被调用端 提供以 Dubbo 为基础的上下文环境
- 在 RPC 调用时将 Token 传递至 被调用端 ,同时在调用结束时将 Token 回传至 调用端 。
2、引入插件
在项目已经引入 Dubbo 的基础上,继续添加依赖(Consumer 端和 Provider 端都需要引入):
xml
<!-- Sa-Token 整合 Dubbo -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-dubbo</artifactId>
<version>1.46.0</version>
</dependency>
Gradle 方式
gradle
// Sa-Token 整合 Dubbo
implementation 'cn.dev33:sa-token-dubbo:1.46.0'
注:如果使用的是 Dubbo 3,将 sa-token-dubbo 改成 sa-token-dubbo3 即可。
然后我们就可以愉快的做到以下事情:
- 在 被调用端 安全的调用 Sa-Token 相关 API。
- 在 调用端 登录的会话,其登录状态可以自动传递到 被调用端 。
- 在 被调用端 登录的会话,其登录状态也会自动回传到 调用端 。
但是我们仍具有以下限制:
- 调用端 与 被调用端 的
SaStorage数据无法互通。 - 被调用端 执行的
SaResponse.setHeader()、setStatus()等代码无效。
应该合理避开以上 API 的使用。
3、dubbo 的 RPC调用鉴权
下面我们演示一下在 Dubbo 中如何集成 Same-Token 模块。其实思路和 Feign 模式一致,在 调用端 追加 Same-Token 参数,在 被调用端 校验这个 Same-Token 参数:
- 校验通过:调用成功。
- 校验不通过:调用失败,抛出异常。
我们有两种方式完成整合。
方式一、使用配置(推荐)
直接在 application.yml 配置即可:
yaml
sa-token:
# 打开 RPC 调用鉴权
check-same-token: true
properties
# 打开 RPC 调用鉴权
sa-token.check-same-token=true
插件内置过滤器会在调用端自动追加 Same-Token,在被调用端自动校验。gRPC 同理:引入 sa-token-grpc 后同样配置 check-same-token: true 即可。
方式二、自建 Dubbo 过滤器校验
此方式略显繁琐,好处是除了Same-Token,我们还可以添加其它自定义参数 (attachment)。
1、在 调用端 的 \resources\META-INF\dubbo\ 目录新建 org.apache.dubbo.rpc.Filter 文件
html
dubboConsumerFilter=com.pj.DubboConsumerFilter
新建 DubboConsumerFilter.java 过滤器
java
package com.pj;
import org.apache.dubbo.common.constants.CommonConstants;
import org.apache.dubbo.common.extension.Activate;
import org.apache.dubbo.rpc.*;
import cn.dev33.satoken.same.SaSameUtil;
/**
* Sa-Token 整合 Dubbo Consumer端过滤器
*/
@Activate(group = {CommonConstants.CONSUMER}, order = -10000)
public class DubboConsumerFilter implements Filter {
@Override
public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
// 追加 Same-Token 参数
RpcContext.getContext().setAttachment(SaSameUtil.SAME_TOKEN, SaSameUtil.getToken());
// 如果有其他自定义附加数据,如租户
// RpcContext.getContext().setAttachment("tenantContext", tenantContext);
// 开始调用
return invoker.invoke(invocation);
}
}
Dubbo 3 请把 RpcContext.getContext() 换成 RpcContext.getServiceContext()。
2、在 被调用端 的 \resources\META-INF\dubbo\ 目录新建 org.apache.dubbo.rpc.Filter 文件
html
dubboProviderFilter=com.pj.DubboProviderFilter
新建 DubboProviderFilter.java 过滤器
java
package com.pj;
import org.apache.dubbo.common.constants.CommonConstants;
import org.apache.dubbo.common.extension.Activate;
import org.apache.dubbo.rpc.*;
import cn.dev33.satoken.same.SaSameUtil;
/**
* Sa-Token 整合 Dubbo Provider端过滤器
*/
@Activate(group = {CommonConstants.PROVIDER}, order = -10000)
public class DubboProviderFilter implements Filter {
@Override
public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
// 取出 Same-Token 进行校验
String sameToken = invocation.getAttachment(SaSameUtil.SAME_TOKEN);
// 部分协议会把 attachment key 转成小写
if(sameToken == null) {
sameToken = invocation.getAttachment(SaSameUtil.SAME_TOKEN.toLowerCase());
}
SaSameUtil.checkToken(sameToken);
// 取出其他自定义附加数据
// TenantContext tenantContext = invocation.getAttachment("tenantContext");
// 开始调用
return invoker.invoke(invocation);
}
}
然后我们就可以进行安全的 RPC 调用了,不带有 Same-Token 参数的调用都会抛出异常,无法调用成功。
参考资料
- Sa-Token 文档:sa-token.com
- Gitee 仓库地址:gitee.com/dromara/sa-...
- GitHub 仓库地址:github.com/dromara/sa-...