Spring Security源碼分析一：Spring Security認證過程
Spring Security是一個可以爲基於Spring的企業應用系統提供聲明式的安全訪問控制解決方案的安全框架。它提供了一組能夠在Spring應用上下文中配置的Bean，充分利用了Spring IoC，DI（控制反轉Inversion of Control ,DI:Dependency Injection 依賴注入）和AOP（面向切面編程）功能，爲應用系統提供聲明式的安全訪問控制功能，減小了爲企業系統安全控制編寫大量重複代碼的工做。java
類圖
爲了方便理解Spring Security認證流程，特地畫了以下的類圖，包含相關的核心認證類 算法
概述
核心驗證器spring
AuthenticationManager
該對象提供了認證方法的入口，接收一個Authentiaton對象做爲參數;數據庫
public interface AuthenticationManager {
Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException;
}
複製代碼
ProviderManager
它是 AuthenticationManager 的一個實現類，提供了基本的認證邏輯和方法；它包含了一個 List<AuthenticationProvider> 對象，經過 AuthenticationProvider 接口來擴展出不一樣的認證提供者(當Spring Security默認提供的實現類不能知足需求的時候能夠擴展AuthenticationProvider 覆蓋supports(Class<?> authentication)方法)；編程
驗證邏輯
AuthenticationManager 接收 Authentication 對象做爲參數，並經過 authenticate(Authentication) 方法對其進行驗證；AuthenticationProvider實現類用來支撐對 Authentication 對象的驗證動做；UsernamePasswordAuthenticationToken實現了 Authentication主要是將用戶輸入的用戶名和密碼進行封裝，並供給 AuthenticationManager 進行驗證；驗證完成之後將返回一個認證成功的 Authentication 對象；安全
Authentication
Authentication對象中的主要方法bash
public interface Authentication extends Principal, Serializable {
//#1.權限結合，可以使用AuthorityUtils.commaSeparatedStringToAuthorityList("admin,ROLE_ADMIN")返回字符串權限集合
Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities();
//#2.用戶名密碼認證時能夠理解爲密碼
Object getCredentials();
//#3.認證時包含的一些信息。
Object getDetails();
//#4.用戶名密碼認證時可理解時用戶名
Object getPrincipal();
#5.是否被認證，認證爲true
boolean isAuthenticated();
#6.設置是否能被認證
void setAuthenticated(boolean isAuthenticated) throws IllegalArgumentException;
複製代碼
ProviderManager
ProviderManager是AuthenticationManager的實現類，提供了基本認證明現邏輯和流程；app
public Authentication authenticate(Authentication authentication)
throws AuthenticationException {
//#1.獲取當前的Authentication的認證類型
Class<? extends Authentication> toTest = authentication.getClass();
AuthenticationException lastException = null;
Authentication result = null;
boolean debug = logger.isDebugEnabled();
//#2.遍歷全部的providers使用supports方法判斷該provider是否支持當前的認證類型，不支持的話繼續遍歷
for (AuthenticationProvider provider : getProviders()) {
if (!provider.supports(toTest)) {
continue;
}
if (debug) {
logger.debug("Authentication attempt using "
+ provider.getClass().getName());
}
try {
#3.支持的話調用provider的authenticat方法認證
result = provider.authenticate(authentication);
if (result != null) {
#4.認證經過的話從新生成Authentication對應的Token
copyDetails(authentication, result);
break;
}
}
catch (AccountStatusException e) {
prepareException(e, authentication);
// SEC-546: Avoid polling additional providers if auth failure is due to
// invalid account status
throw e;
}
catch (InternalAuthenticationServiceException e) {
prepareException(e, authentication);
throw e;
}
catch (AuthenticationException e) {
lastException = e;
}
}
if (result == null && parent != null) {
// Allow the parent to try.
try {
#5.若是#1 沒有驗證經過，則使用父類型AuthenticationManager進行驗證
result = parent.authenticate(authentication);
}
catch (ProviderNotFoundException e) {
// ignore as we will throw below if no other exception occurred prior to
// calling parent and the parent
// may throw ProviderNotFound even though a provider in the child already
// handled the request
}
catch (AuthenticationException e) {
lastException = e;
}
}
#6. 是否擦出敏感信息
if (result != null) {
if (eraseCredentialsAfterAuthentication
&& (result instanceof CredentialsContainer)) {
// Authentication is complete. Remove credentials and other secret data
// from authentication
((CredentialsContainer) result).eraseCredentials();
}
eventPublisher.publishAuthenticationSuccess(result);
return result;
}
// Parent was null, or didn't authenticate (or throw an exception).
if (lastException == null) {
lastException = new ProviderNotFoundException(messages.getMessage(
"ProviderManager.providerNotFound",
new Object[] { toTest.getName() },
"No AuthenticationProvider found for {0}"));
}
prepareException(lastException, authentication);
throw lastException;
}
複製代碼
- 遍歷全部的 Providers，而後依次執行該 Provider 的驗證方法
- 若是某一個 Provider 驗證成功，則跳出循環再也不執行後續的驗證；
- 若是驗證成功，會將返回的 result 既 Authentication 對象進一步封裝爲 Authentication Token； 好比 UsernamePasswordAuthenticationToken、RememberMeAuthenticationToken 等；這些 Authentication Token 也都繼承自 Authentication 對象；
- 若是 #1 沒有任何一個 Provider 驗證成功，則試圖使用其 parent Authentication Manager 進行驗證；
- 是否須要擦除密碼等敏感信息；
AuthenticationProvider
ProviderManager 經過 AuthenticationProvider 擴展出更多的驗證提供的方式；而 AuthenticationProvider 自己也就是一個接口，從類圖中咱們能夠看出它的實現類AbstractUserDetailsAuthenticationProvider和AbstractUserDetailsAuthenticationProvider的子類DaoAuthenticationProvider。DaoAuthenticationProvider是Spring Security中一個核心的Provider,對全部的數據庫提供了基本方法和入口。框架
DaoAuthenticationProvider
DaoAuthenticationProvider主要作了如下事情ide
- 對用戶身份盡心加密操做；
#1.可直接返回BCryptPasswordEncoder，也能夠本身實現該接口使用本身的加密算法核心方法String encode(CharSequence rawPassword);和boolean matches(CharSequence rawPassword, String encodedPassword); 複製代碼
private PasswordEncoder passwordEncoder;
2. 實現了 `AbstractUserDetailsAuthenticationProvider` 兩個抽象方法，
1. 獲取用戶信息的擴展點
```java
protected final UserDetails retrieveUser(String username,
UsernamePasswordAuthenticationToken authentication)
throws AuthenticationException {
UserDetails loadedUser;
try {
loadedUser = this.getUserDetailsService().loadUserByUsername(username);
}
複製代碼
主要是經過注入`UserDetailsService`接口對象，並調用其接口方法 `loadUserByUsername(String username)` 獲取獲得相關的用戶信息。`UserDetailsService`接口很是重要。
2. 實現 additionalAuthenticationChecks 的驗證方法(主要驗證密碼)；
複製代碼
AbstractUserDetailsAuthenticationProvider
AbstractUserDetailsAuthenticationProvider爲DaoAuthenticationProvider提供了基本的認證方法；
public Authentication authenticate(Authentication authentication)
throws AuthenticationException {
Assert.isInstanceOf(UsernamePasswordAuthenticationToken.class, authentication,
messages.getMessage(
"AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.onlySupports",
"Only UsernamePasswordAuthenticationToken is supported"));
// Determine username
String username = (authentication.getPrincipal() == null) ? "NONE_PROVIDED"
: authentication.getName();
boolean cacheWasUsed = true;
UserDetails user = this.userCache.getUserFromCache(username);
if (user == null) {
cacheWasUsed = false;
try {
#1.獲取用戶信息由子類實現即DaoAuthenticationProvider
user = retrieveUser(username,
(UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);
}
catch (UsernameNotFoundException notFound) {
logger.debug("User '" + username + "' not found");
if (hideUserNotFoundExceptions) {
throw new BadCredentialsException(messages.getMessage(
"AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.badCredentials",
"Bad credentials"));
}
else {
throw notFound;
}
}
Assert.notNull(user,
"retrieveUser returned null - a violation of the interface contract");
}
try {
#2.前檢查由DefaultPreAuthenticationChecks類實現（主要判斷當前用戶是否鎖定，過時，凍結User接口）
preAuthenticationChecks.check(user);
#3.子類實現
additionalAuthenticationChecks(user,
(UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);
}
catch (AuthenticationException exception) {
if (cacheWasUsed) {
// There was a problem, so try again after checking
// we're using latest data (i.e. not from the cache)
cacheWasUsed = false;
user = retrieveUser(username,
(UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);
preAuthenticationChecks.check(user);
additionalAuthenticationChecks(user,
(UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);
}
else {
throw exception;
}
}
#4.檢測用戶密碼是否過時對應#2 的User接口
postAuthenticationChecks.check(user);
if (!cacheWasUsed) {
this.userCache.putUserInCache(user);
}
Object principalToReturn = user;
if (forcePrincipalAsString) {
principalToReturn = user.getUsername();
}
return createSuccessAuthentication(principalToReturn, authentication, user);
}
複製代碼
AbstractUserDetailsAuthenticationProvider主要實現了AuthenticationProvider的接口方法authenticate 並提供了相關的驗證邏輯；
- 獲取用戶返回
UserDetailsAbstractUserDetailsAuthenticationProvider定義了一個抽象的方法複製代碼
protected abstract UserDetails retrieveUser(String username, UsernamePasswordAuthenticationToken authentication) throws AuthenticationException;
2. 三步驗證工做
1. preAuthenticationChecks
2. additionalAuthenticationChecks（抽象方法，子類實現）
3. postAuthenticationChecks
3. 將已經過驗證的用戶信息封裝成 UsernamePasswordAuthenticationToken 對象並返回；該對象封裝了用戶的身份信息，以及相應的權限信息，相關源碼以下，
```java
protected Authentication createSuccessAuthentication(Object principal,
UsernamePasswordAuthenticationToken result = new UsernamePasswordAuthenticationToken(
principal, authentication.getCredentials(),
authoritiesMapper.mapAuthorities(user.getAuthorities()));
result.setDetails(authentication.getDetails());
return result;
}
複製代碼
UserDetailsService
UserDetailsService是一個接口，提供了一個方法
public interface UserDetailsService {
UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException;
}
複製代碼
經過用戶名 username 調用方法 loadUserByUsername 返回了一個UserDetails接口對象（對應AbstractUserDetailsAuthenticationProvider的三步驗證方法）；
public interface UserDetails extends Serializable {
#1.權限集合
Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities();
#2.密碼
String getPassword();
#3.用戶民
String getUsername();
#4.用戶是否過時
boolean isAccountNonExpired();
#5.是否鎖定
boolean isAccountNonLocked();
#6.用戶密碼是否過時
boolean isCredentialsNonExpired();
#7.帳號是否可用（可理解爲是否刪除）
boolean isEnabled();
}
複製代碼
Spring 爲UserDetailsService默認提供了一個實現類 org.springframework.security.core.userdetails.jdbc.JdbcDaoImpl
JdbcUserDetailsManager
該實現類主要是提供基於JDBC對 User 進行增、刪、查、改的方法
public class JdbcUserDetailsManager extends JdbcDaoImpl implements UserDetailsManager,
GroupManager {
// ~ Static fields/initializers
// =====================================================================================
// UserDetailsManager SQL
#1.定義了一些列對數據庫操做的語句
public static final String DEF_CREATE_USER_SQL = "insert into users (username, password, enabled) values (?,?,?)";
public static final String DEF_DELETE_USER_SQL = "delete from users where username = ?";
public static final String DEF_UPDATE_USER_SQL = "update users set password = ?, enabled = ? where username = ?";
public static final String DEF_INSERT_AUTHORITY_SQL = "insert into authorities (username, authority) values (?,?)";
public static final String DEF_DELETE_USER_AUTHORITIES_SQL = "delete from authorities where username = ?";
public static final String DEF_USER_EXISTS_SQL = "select username from users where username = ?";
public static final String DEF_CHANGE_PASSWORD_SQL = "update users set password = ? where username = ?";
複製代碼
InMemoryUserDetailsManager
該實現類主要是提供基於內存對 User 進行增、刪、查、改的方法 `public class InMemoryUserDetailsManager implements UserDetailsManager { protected final Log logger = LogFactory.getLog(getClass()); #1.用MAP 存儲 private final Map<String, MutableUserDetails> users = new HashMap<String, MutableUserDetails>();
private AuthenticationManager authenticationManager;
public InMemoryUserDetailsManager() {
}
public InMemoryUserDetailsManager(Collection<UserDetails> users) {
for (UserDetails user : users) {
createUser(user);
}
}`
複製代碼
總結
UserDetailsService接口做爲橋樑，是DaoAuthenticationProvier與特定用戶信息來源進行解耦的地方，UserDetailsService由UserDetails和UserDetailsManager所構成；UserDetails和UserDetailsManager各司其責，一個是對基本用戶信息進行封裝，一個是對基本用戶信息進行管理；
特別注意，UserDetailsService、UserDetails以及UserDetailsManager都是可被用戶自定義的擴展點，咱們能夠繼承這些接口提供本身的讀取用戶來源和管理用戶的方法，好比咱們能夠本身實現一個 與特定 ORM 框架，好比 Mybatis 或者 Hibernate，相關的UserDetailsService和UserDetailsManager；
時序圖
- 1. Spring security（三）---認證過程
- 2. Spring Security認證過程
- 3. Spring Security源碼分析二：Spring Security受權過程
- 4. Spring Security 解析(二) —— 認證過程
- 5. 淺析Spring Security認證過程
- 6. 串理spring security認證流程源碼
- 7. spring security 源碼分析(1)
- 8. Spring Security OAuth2 源碼分析
- 9. 【Spring-Security源碼分析】AuthenticationManagerBuilder
- 10. Spring Security 源碼解析(一)
- 更多相關文章...
- • 第一個Spring程序 - Spring教程
- • Swift 析構過程 - Swift 教程
- • Spring Cloud 微服務實戰(三) - 服務註冊與發現
- • Git五分鐘教程
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
- 1. Window下Ribbit MQ安裝
- 2. Linux下Redis安裝及集羣搭建
- 3. shiny搭建網站填坑戰略
- 4. Mysql8.0.22安裝與配置詳細教程
- 5. Hadoop安裝及配置
- 6. Python爬蟲初學筆記
- 7. 部署LVS-Keepalived高可用集羣
- 8. keepalived+mysql高可用集羣
- 9. jenkins 公鑰配置
- 10. HA實用詳解
- 1. Spring security（三）---認證過程
- 2. Spring Security認證過程
- 3. Spring Security源碼分析二：Spring Security受權過程
- 4. Spring Security 解析(二) —— 認證過程
- 5. 淺析Spring Security認證過程
- 6. 串理spring security認證流程源碼
- 7. spring security 源碼分析(1)
- 8. Spring Security OAuth2 源碼分析
- 9. 【Spring-Security源碼分析】AuthenticationManagerBuilder
- 10. Spring Security 源碼解析(一)