Spring Security 6.1.x 系列（1）—— 初识Spring Security-编程知识

一、 Spring Security 概述

Spring Security是Spring组织提供的一个开源安全框架，基于Spring开发，所以非常适合在Spring Boot中使用。

官方文档地址：https://docs.spring.io/spring-security/reference/index.html

GitHub地址：https://github.com/spring-projects/spring-security

目前最新的版本是6.1.4，提供了许多新功能，需使用JDK 17及以上版本。

Spring Security作为一个功能完善的安全框架，具有以下特性：

认证（Authentication）：解决 “你是谁” 的问题，验证系统中是否有这个“用户”(用户/设备/系统)，也就是我们常说的“登录”。
授权（Authorization）：权限控制/鉴别，解决的是系统中某个用户能够访问哪些资源，即“你能干什么”的问题。Spring Security 支持基于 URL 的请求授权、方法访问授权、对象访问授权。
加密：对重要信息进行加密处理，如对密码进行加密、匹配等。
会话管理：对用户认证、会话信息进行存储管理。
RememberMe: 实现“记住我”功能，并可以实现token令牌持久化。
抵御攻击：对常见的网络攻击进行防御。

二、入门示例搭建

2.1 层级结构

.
├── springboot3-cloud-example
│   ├── spring-security
│   │   ├── hello-security
│   │   │   ├── src
│   │   │   └── pom.xml      
│   │   └── pom.xml  
|   └── pom.xml

springboot3-cloud-example：顶级项目
spring-security：父级项目起到目录划分作用
hello-security：Spring Security入门示例

2.2 顶级项目完整pom依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.gm</groupId><artifactId>springboot3-cloud-example</artifactId><name>springboot3-cloud-example</name><version>0.0.1-SNAPSHOT</version><packaging>pom</packaging><description>SpringBoot3-Cloud进阶实战示例</description><!--各版本对应关系 https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki/%E7%89%88%E6%9C%AC%E8%AF%B4%E6%98%8E --><properties><spring-boot.version>3.1.4</spring-boot.version><spring-cloud.version>2022.0.0</spring-cloud.version><spring-cloud-alibaba.version>2022.0.0.0</spring-cloud-alibaba.version><project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target></properties><modules><module>spring-security</module></modules><dependencies><!--Lombok--><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><scope>provided</scope></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope></dependency></dependencies><dependencyManagement><dependencies><!-- spring boot 依赖 --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-dependencies</artifactId><version>${spring-boot.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><!-- spring cloud 依赖 --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency><!-- spring cloud alibaba 依赖 --><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId><version>${spring-cloud-alibaba.version}</version><type>pom</type><scope>import</scope></dependency></dependencies></dependencyManagement><build><finalName>${project.name}</finalName><resources><resource><directory>src/main/resources</directory><filtering>true</filtering></resource></resources><pluginManagement><plugins><plugin><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId><version>${spring-boot.version}</version><configuration><finalName>${project.build.finalName}</finalName><layers><enabled>true</enabled></layers></configuration><executions><execution><goals><goal>repackage</goal></goals></execution></executions></plugin></plugins></pluginManagement></build><profiles><profile><id>dev</id><properties><!-- 环境标识，需要与配置文件的名称相对应 --><profile.active>dev</profile.active><nacos.username>nacos</nacos.username><nacos.password>nacos</nacos.password></properties><activation><!-- 默认环境 --><activeByDefault>true</activeByDefault></activation></profile><profile><id>test</id><properties><!-- 环境标识，需要与配置文件的名称相对应 --><profile.active>test</profile.active><nacos.username>nacos</nacos.username><nacos.password>nacos</nacos.password></properties></profile></profiles>
</project>

2.3 父级项目完整pom依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><parent><artifactId>springboot3-cloud-example</artifactId><groupId>com.gm</groupId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></parent><modelVersion>4.0.0</modelVersion><packaging>pom</packaging><artifactId>spring-security</artifactId><modules><module>hello-security</module></modules>
</project>

2.4 入门示例

2.4.1 完整pom依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><parent><artifactId>spring-security</artifactId><groupId>com.gm</groupId><version>0.0.1-SNAPSHOT</version></parent><artifactId>hello-security</artifactId><packaging>jar</packaging><description>入门示例</description><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.security</groupId><artifactId>spring-security-test</artifactId><scope>test</scope></dependency></dependencies>
</project>

spring-boot-starter-security是Spring Boot官方提供的启动器，提供了自动配置和依赖包管理功能，主要包含以下几个子模块：

spring-security-core：核心包，包含核心认证和访问权限功能类和接口、远程支持和基本配置
spring-security-web： Web框架集成包，包含过滤器和相关的安全基础设施代码
spring-security-config：包含security命名空间解析代码和Java配置代码

2.4.2 创建访问接口

接下来我们随便编写一个web访问接口，方便后面进行测试。

package com.gm.security.controller;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
public class HelloController {@GetMapping("/hello")public String hello() {return "hello spring security";}
}

2.4.3 创建项目入口

package com.gm.security;import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;@SpringBootApplication
public class HelloSecurityApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(HelloSecurityApplication.class, args);}
}

2.4.4 运行项目

我们把项目启动起来后，在浏览器中对/hello进行访问，会发现/hello是无法直接访问的。在访问/hello之前会自动跳转到/login地址，进入到一个登录界面。这是因为Spring Boot中"约定大约配置"的规则，只要我们添加了Spring Security的依赖包，就会自动开启安全限制，在访问Web接口之前会进行安全拦截。只有输入了用户名和密码，才能访问项目中的Web接口，上述过程如下图所示：

在这里插入图片描述

此时登录界面中，要求我们输入用户名和密码。这个默认的用户名是user，密码是一个用UUID生成的随机字符串。在每次启动项目时，都可以在控制台中看到生成的随机密码，如下图所示：

在这里插入图片描述

2.4.5 随机密码生成机制

能有小伙伴会很好奇，这个随机的密码到底是在哪里生成的呢？

让我们分析一下Spring Security的源码，来看看这个密码的生成策略。这个默认的用户名和密码其实是在SecurityProperties类中定义的，源码如下图：

在这里插入图片描述

而控制台上打印的密码日志，是在UserDetailsServiceAutoConfiguration类的getOrDeducePassword方法中输出的。

我们只要把这个随机密码，复制粘贴到登录页面的密码框中，就可以访问/hello接口了。

在这里插入图片描述

2.5 配置Spring Security账户密码

从上面的源码分析可知，默认的登录密码是利用UUID生成的随机字符串，很明显如果我们使用这个字符串作为登录密码，就太麻烦了。那么有没有更方便的登录账户呢？

Spring Security框架允许我们自己配置用户名和密码，并且提供了2种方式来进行自定义用户名和密码：

在配置文件中定义
在配置类中定义

2.5.1 在配置文件中定义

在application.yml配置文件新增以下内容：

spring:security:user:name: adminpassword: 123456

2.5.2 在配置类中定义

新建配置类SecurityConfig，新增以下内容：

package com.gm.security.config;import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.core.userdetails.User;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.provisioning.InMemoryUserDetailsManager;@Configuration
@EnableWebSecurity(debug = true)
public class SecurityConfig {@Beanpublic UserDetailsService userDetailsService() {UserDetails user = User.withDefaultPasswordEncoder().username("admin").password("123456").roles("USER").build();return new InMemoryUserDetailsManager(new UserDetails[]{user});}
}