- 单点登陆系统简介
- 背景分析
- 单点登陆系统概述
- 单点登陆系统解决方案设计
- 单点登陆系统初步设计
- 服务设计
- 工程结构设计
- SSO父工程创建及初始化
- 创建父工程
- 父工程pom文件初始配置
- 系统基础服务工程设计及实现
- 业务描述
- 表结构设计
- 工程数据初始化
- 创建系统服务工程并初始化
- Pojo对象逻辑实现
- Dao对象逻辑实现
- Service对象逻辑实现
- Controller对象逻辑实现
- 启动服务进行访问测试
- 统一认证工程设计及实现
- 业务描述
- 创建工程及初始化
- 启动并访问项目
- 定义用户信息处理对象
- 定义Security配置类
- 基于Postman进行访问测试
- Security 认证流程分析（了解）
- 构建令牌生成及配置对象
- 定义Oauth2认证授权配置
- 启动postman进行访问测试
- 资源服务工程设计及实现
- 业务描述
- 业务设计架构
- 项目创建及初始化
- 创建资源Controller对象
- 配置令牌解析器对象
- 配置资源认证授权规则
- 启动Postman进行访问测试
- 网关工程设计及实现
- 业务描述
- 项目创建及初始化
- 启动postman进行访问测试
- 客户端UI工程设计及实现
- 业务描述
- 项目创建及初始化
- 创建UI工程登陆页面
- 创建资源展现页面
- 技术摘要应用实践说明
- 背景分析
- Spring Security 技术
- Jwt 数据规范
- Oauth2规范
- 总结（Summary）
- 重难点分析
- FAQ 分析
- Bug 分析
传统的登录系统中，每个站点都实现了自己的专用登录模块。各站点的登录状态相互不认可，各站点需要逐一手工登录。例如：
这样的系统，我们又称之为多点登陆系统。应用起来相对繁琐（每次访问资源服务都需要重新登陆认证和授权）。与此同时，系统代码的重复也比较高。由此单点登陆系统诞生。
单点登录，英文是 Single Sign On（缩写为 SSO）。即多个站点共用一台认证授权服务器，用户在其中任何一个站点登录后，可以免登录访问其他所有站点。而且，各站点间可以通过该登录状态直接交互。例如：
单点登陆系统解决方案设计解决方案1：用户登陆成功以后，将用户登陆状态存储到redis数据库，例如：
说明,在这套方案中,用户登录成功后,会基于UUID生成一个token,然后与用户信息绑定在一起存储到数据库.后续用户在访问资源时,基于token从数据库查询用户状态,这种方式因为要基于数据库存储和查询用户状态,所以性能表现一般.
解决方案2：用户登陆成功以后，将用户信息存储到token（令牌），然后写到客户端进行存储。（本次设计方案）
说明,在这套方案中,用户登录成功后,会基于JWT技术生成一个token,用户信息可以存储到这个token中.后续用户在访问资源时,对token内容解析,检查登录状态以及权限信息,无须再访问数据库.
基于单点登陆系统中的业务描述，进行初步服务架构设计，如图所示：
其中,服务基于业务进行划分,系统(system)服务只提供基础数据(例如用户信息,日志信息等),认证服务(auth)负责完成用户身份的校验,密码的比对,资源服务(resource)代表一些业务服务(例如我的订单,我的收藏等等).
基于服务的划分，设计工程结构如下：
第一步：创建父工程，例如：
第二步：删除父工程src目录(可选)。
父工程pom文件初始配置初始化pom文件内容，例如：
系统基础服务工程设计及实现 业务描述4.0.0 com.jt 02-sso 1.0-SNAPSHOT org.springframework.boot spring-boot-dependencies 2.3.2.RELEASE pom import org.springframework.cloud spring-cloud-dependencies Hoxton.SR9 pom import com.alibaba.cloud spring-cloud-alibaba-dependencies 2.2.6.RELEASE pom import org.projectlombok lombok provided org.springframework.boot spring-boot-starter-test test org.junit.jupiter junit-jupiter-engine org.apache.maven.plugins maven-compiler-plugin 3.8.1 8 8
本次设计系统服务(System)，主要用于提供基础数据服务，例如日志信息，用户信息等。
表结构设计系统服务模块，基本表结构设计，例如：
将jt-sso.sql文件在mysql中执行一下,其过程如下:
第一:登录mysql
mysql -uroot -proot
第二:通过source指令执行jt-sso.sql文件
source d:/jt-sso.sql创建系统服务工程并初始化
第一步：创建sso-system工程，例如：
第二步：添加项目依赖，例如
mysql
mysql-connector-java
com.baomidou
mybatis-plus-boot-starter
3.4.2
com.alibaba.cloud
spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
com.alibaba.cloud
spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
第三步：在项目中添加bootstrap.yml文件，其内容如下：
server:
port: 8061
spring:
application:
name: sca-system
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848
config:
server-addr: localhost:8848
file-extension: yml
datasource:
url: jdbc:mysql:///jt-sso?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8
username: root
password: root
说明，可将连接数据库的配置，添加到配置中心。
第四步：在项目中添加启动类，例如：
package com.jt;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class SystemApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(SystemApplication.class,args);
}
}
第五步：在项目中添加单元测试类，测试数据库连接，例如：
package com.jt;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import javax.sql.DataSource;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
@SpringBootTest
public class DataSourceTests {
@Autowired
private DataSource dataSource;//HikariDataSource
@Test
void testGetConnection() throws SQLException {
Connection conn=
dataSource.getConnection();
System.out.println(conn);
}
}
Pojo对象逻辑实现
添加项目User对象，用于封装用户信息。
package com.jt.system.pojo;
import lombok.Data;
import java.io.Serializable;
@Data
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 4831304712151465443L;
private Long id;
private String username;
private String password;
private String status;
}
Dao对象逻辑实现
第一步：创建UserMapper接口，并定义基于用户名查询用户信息，基于用户id查询用户权限信息的方法，代码如下：
package com.jt.system.dao; import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.baseMapper; import com.jt.system.pojo.User; import org.apache.ibatis.annotations.Mapper; import org.apache.ibatis.annotations.Select; import java.util.List; @Mapper public interface UserMapper extends baseMapper{ @Select("select id,username,password,status " + "from tb_users " + "where username=#{username}") User selectUserByUsername(String username); @Select("select distinct m.permission " + "from tb_user_roles ur join tb_role_menus rm on ur.role_id=rm.role_id" + " join tb_menus m on rm.menu_id=m.id " + "where ur.user_id=#{userId}") List selectUserPermissions(Long userId); }
第二步：创建UserMapperTests类，对业务方法做单元测试，例如：
package com.jt;
import com.jt.system.pojo.User;
import com.jt.system.dao.UserMapper;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import java.util.List;
@SpringBootTest
public class UserMapperTests {
@Autowired
private UserMapper userMapper;
@Test
void testSelectUserByUsername(){
User user =
userMapper.selectUserByUsername("admin");
System.out.println(user);
}
@Test
void testSelectUserPermissions(){
List permission=
userMapper.selectUserPermissions(1L);
System.out.println(permission);
}
}
Service对象逻辑实现
创建UserService接口及实现泪，定义用户及用户权限查询逻辑，代码如下：
第一步:定义service接口,代码如下:
package com.jt.system.service;
import com.jt.system.pojo.User;
import java.util.List;
public interface UserService {
User selectUserByUsername(String username);
List selectUserPermissions(Long userId);
}
第二步:定义service接口实现类,代码如下:
package com.jt.system.service.impl;
import com.jt.system.dao.UserMapper;
import com.jt.system.pojo.User;
import com.jt.system.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.List;
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Autowired
private UserMapper userMapper;
@Override
public User selectUserByUsername(String username) {
return userMapper.selectUserByUsername(username);
}
@Override
public List selectUserPermissions(Long userId) {
return userMapper.selectUserPermissions(userId);
}
}
Controller对象逻辑实现
package com.jt.system.controller;
import com.jt.system.pojo.User;
import com.jt.system.service.UserService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.List;
@RestController
@RequestMapping("/user/")
public class UserController {
@Autowired
private UserService userService;
@GetMapping("/login/{username}")
public User doSelectUserByUsername(
@PathVariable("username") String username){
return userService.selectUserByUsername(username);
}
@GetMapping("/permission/{userId}")
public List doSelectUserPermissions(
@PathVariable("userId") Long userId){
return userService.selectUserPermissions(userId);
}
}
启动服务进行访问测试
启动sso-system工程服务，打开浏览器分别对用户及用户权限信息的获取进行访问测试
- 基于用户名查询用户信息，例如：
- 基于用户id（这里假设用户id为1）查询用户权限，例如：
用户登陆时调用此工程对用户身份进行统一身份认证和授权。
创建工程及初始化第一步：创建sso-auth工程，如图所示
第二步：打开sso-auth工程中的pom文件，然后添加如下依赖：
org.springframework.boot spring-boot-starter-web com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config org.springframework.cloud spring-cloud-starter-oauth2 org.springframework.cloud spring-cloud-starter-openfeign
第三步：在sca-auth工程中创建bootstrap.yml文件，例如：
server:
port: 8071
spring:
application:
name: sca-auth
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848
config:
server-addr: localhost:8848
第四步 添加项目启动类，例如
package com.jt;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@EnableFeignClients
@SpringBootApplication
public class AuthApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(AuthApplication.class, args);
}
}
启动并访问项目
项目启动时，系统会默认生成一个登陆密码，例如：
打开浏览器输入http://localhost:8071呈现登陆页面,例如：
其中，默认用户名为user，密码为系统启动时，在控制台呈现的密码。执行登陆测试,登陆成功进入如下界面（因为没有定义登陆页面，所以会出现404）：
第一步：定义User对象，用于封装从数据库查询到的用户信息，例如：
package com.jt.auth.pojo;
import lombok.Data;
import java.io.Serializable;
@Data
public class User implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 4831304712151465443L;
private Long id;
private String username;
private String password;
private String status;
}
第二步：定义远程Service对象，用于实现远程用户信息调用，例如：
package com.jt.auth.service;
import com.jt.auth.pojo.User;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import java.util.List;
@FeignClient(value = "sso-system", contextId ="remoteUserService" )
public interface RemoteUserService {
@GetMapping("/user/login/{username}")
User selectUserByUsername( @PathVariable("username") String username);
@GetMapping("/user/permission/{userId}")
List selectUserPermissions(@PathVariable("userId") Long userId);
}
第三步：定义用户登陆业务逻辑处理对象，例如：
package com.jt.auth.service;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.security.core.authority.AuthorityUtils;
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.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.stereotype.Service;
import java.util.List;
@Slf4j
@Service
public class UserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService {
@Autowired
private RemoteUserService remoteUserService;
@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username)
throws UsernameNotFoundException {
//基于feign方式获取远程数据并封装
//1.基于用户名获取用户信息
com.jt.auth.pojo.User user=
remoteUserService.selectUserByUsername(username);
if(user==null)
throw new UsernameNotFoundException("用户不存在");
//2.基于用于id查询用户权限
List permissions=
remoteUserService.selectUserPermissions(user.getId());
log.info("permissions {}",permissions);
//3.对查询结果进行封装并返回
User userInfo= new User(username,
user.getPassword(),
AuthorityUtils.createAuthorityList(permissions.toArray(new String[]{})));
//......
return userInfo;
//返回给认证中心,认证中心会基于用户输入的密码以及数据库的密码做一个比对
}
}
定义Security配置类
定义Spring Security配置类，在此类中配置认证规则，例如：
package com.jt.auth.config;
import org.codehaus.jackson.map.ObjectMapper;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.core.Authentication;
import org.springframework.security.core.AuthenticationException;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationFailureHandler;
import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationSuccessHandler;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Bean
public BCryptPasswordEncoder passwordEncoder(){
return new BCryptPasswordEncoder();
}
@Bean
public AuthenticationManager authenticationManagerBean()
throws Exception {
return super.authenticationManager();
}
@Override
protected void configure(HttpSecurity http)
throws Exception {
//super.configure(http);//默认所有请求都要认证
//1.禁用跨域攻击(先这么写，不写会报403异常)
http.csrf().disable();
//2.放行所有资源的访问(后续可以基于选择对资源进行认证和放行)
http.authorizeRequests()
.anyRequest().permitAll();
//3.自定义定义登录成功和失败以后的处理逻辑(可选)
//假如没有如下设置登录成功会显示404
http.formLogin()//这句话会对外暴露一个登录路径/login
.successHandler(successHandler())
.failureHandler(failureHandler());
}
//定义认证成功处理器
//登录成功以后返回json数据
@Bean
public AuthenticationSuccessHandler successHandler(){
//lambda
return (request,response,authentication)->{
//构建map对象封装到要响应到客户端的数据
Map map=new HashMap<>();
map.put("state",200);
map.put("message", "login ok");
//将map对象转换为json格式字符串并写到客户端
writeJsonToClient(response,map);
};
}
//定义登录失败处理器
@Bean
public AuthenticationFailureHandler failureHandler(){
return (request,response,exception)->{
//构建map对象封装到要响应到客户端的数据
Map map=new HashMap<>();
map.put("state",500);
map.put("message", "login error");
//将map对象转换为json格式字符串并写到客户端
writeJsonToClient(response,map);
};
}
private void writeJsonToClient(
HttpServletResponse response,
Map map) throws IOException {
//将map对象,转换为json
String json=new ObjectMapper().writevalueAsString(map);
//设置响应数据的编码方式
response.setCharacterEncoding("utf-8");
//设置响应数据的类型
response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
//将数据响应到客户端
PrintWriter out=response.getWriter();
out.println(json);
out.flush();
}
}
基于Postman进行访问测试
启动sso-system,sso-auth服务，然后基于postman访问网关,执行登录测试,例如：
目前的登陆操作，也就是用户的认证操作，其实现主要基于Spring Security框架，其认证简易流程如下：
本次我们借助JWT(Json Web Token-是一种json格式）方式将用户相关信息进行组织和加密,并作为响应令牌(Token),从服务端响应到客户端,客户端接收到这个JWT令牌之后,将其保存在客户端(例如localStorage),然后携带令牌访问资源服务器,资源服务器获取并解析令牌的合法性,基于解析结果判定是否允许用户访问资源.
package com.jt.auth.config;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtTokenStore;
@Configuration
public class TokenConfig {
@Bean
public TokenStore tokenStore(){
//这里采用JWT方式生成和存储令牌信息
return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter());
}
@Bean
public JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter(){
JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter=
new JwtAccessTokenConverter();
//JWT令牌构成：header(签名算法，令牌类型),payload(数据部分),Signing(签名)
//这里的签名可以简单理解为加密，加密时会使用header中算法以及我们自己提供的密钥，
//这里加密的目的是为了防止令牌被篡改。（这里密钥要保管好，要存储在服务端）
jwtAccessTokenConverter.setSigningKey(SIGNING_KEY);//设置密钥
return jwtAccessTokenConverter;
}
private static final String SIGNING_KEY="auth";
}
定义Oauth2认证授权配置
第一步：所有零件准备好了开始拼装最后的主体部分，这个主体部分就是授权服务器的核心配置
package com.jt.auth.config;
import lombok.AllArgsConstructor;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.configurers.ClientDetailsServiceConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.AuthorizationServerConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableAuthorizationServer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerEndpointsConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerSecurityConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.*;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;
import java.util.Arrays;
@AllArgsConstructor //生成一个全参构造函数
@Configuration
@EnableAuthorizationServer//启动认证和授权
public class Oauth2Config extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
private AuthenticationManager authenticationManager;
private UserDetailsService userDetailsService;
private TokenStore tokenStore;
private PasswordEncoder passwordEncoder;
private JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter;
@Override
public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints)
throws Exception {
//super.configure(endpoints);
endpoints
//由谁完成认证？(认证管理器)
.authenticationManager(authenticationManager)
//谁负责访问数据库？(认证时需要两部分信息：一部分来自客户端，一部分来自数据库)
.userDetailsService(userDetailsService)
//支持对什么请求进行认证（默认支持post方式）
.allowedTokenEndpointRequestMethods(HttpMethod.GET,HttpMethod.POST)
//认证成功以后令牌如何生成和存储？(默认令牌生成UUID.randomUUID(),存储方式为内存)
.tokenServices(tokenService());
}
//系统底层在完成认证以后会调用TokenService对象的相关方法
//获取TokenStore，基于tokenStore获取token对象
@Bean
public AuthorizationServerTokenServices tokenService(){
//1.构建TokenService对象(此对象提供了创建，获取，刷新token的方法)
DefaultTokenServices tokenServices=new DefaultTokenServices();
//2.设置令牌生成和存储策略
tokenServices.setTokenStore(tokenStore);
//3.设置是否支持令牌刷新(访问令牌过期了，是否支持通过令牌刷新机制，延长令牌有效期)
tokenServices.setSupportRefreshToken(true);
//4.设置令牌增强(默认令牌会比较简单，没有业务数据，
//就是简单随机字符串，但现在希望使用jwt方式)
TokenEnhancerChain tokenEnhancer=new TokenEnhancerChain();
tokenEnhancer.setTokenEnhancers(Arrays.asList(jwtAccessTokenConverter));
tokenServices.setTokenEnhancer(tokenEnhancer);
//5.设置访问令牌有效期
tokenServices.setAccessTokenValiditySeconds(3600);//1小时
//6.设置刷新令牌有效期
tokenServices.setRefreshTokenValiditySeconds(3600*72);//3天
return tokenServices;
}
@Override
public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security)
throws Exception {
security
//1.定义(公开)要认证的url(permitAll()是官方定义好的)
//公开oauth/token_key端点
.tokenKeyAccess("permitAll()") //return this
//2.定义(公开)令牌检查的url
//公开oauth/check_token端点
.checkTokenAccess("permitAll()")
//3.允许客户端直接通过表单方式提交认证
.allowFormAuthenticationForClients();
}
@Override
public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
//super.configure(clients);
clients.inMemory()
//定义客户端的id(客户端提交用户信息进行认证时需要这个id)
.withClient("gateway-client")
//定义客户端密钥(客户端提交用户信息时需要携带这个密钥)
.secret(passwordEncoder.encode("123456"))
//定义作用范围(所有符合规则的客户端)
.scopes("all")
//允许客户端基于密码方式，刷新令牌方式实现认证
.authorizedGrantTypes("password","refresh_token");
}
}
启动postman进行访问测试
- 登陆访问测试，例如：
登陆成功以后，会在postman控制台显示如下格式信息，例如：
{
"access_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE2MzU2ODAwMjMsInVzZXJfbmFtZSI6ImFkbWluIiwiYXV0aG9yaXRpZXMiOlsic3lzOnJlczpjcmVhdGUiLCJzeXM6cmVzOmxpc3QiLCJzeXM6cmVzOmRlbGV0ZSJdLCJqdGkiOiJjZTRhYWVlOC0wMzFmLTRmZjgtYTBmZS1lMGNkOTNlOGYzNzQiLCJjbGllbnRfaWQiOiJnYXRld2F5LWNsaWVudCIsInNjb3BlIjpbImFsbCJdfQ.gr3FxM0RdiEbmmHIdLi234kwPHRAFm02xNH9EnqEpbY",
"token_type": "bearer",
"refresh_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX25hbWUiOiJhZG1pbiIsInNjb3BlIjpbImFsbCJdLCJhdGkiOiJjZTRhYWVlOC0wMzFmLTRmZjgtYTBmZS1lMGNkOTNlOGYzNzQiLCJleHAiOjE2MzU5MzU2MjMsImF1dGhvcml0aWVzIjpbInN5czpyZXM6Y3JlYXRlIiwic3lzOnJlczpsaXN0Iiwic3lzOnJlczpkZWxldGUiXSwianRpIjoiZjllYjZhOTAtNGQ3MC00OGZhLTgzMzktMmFiZGUwYmJmOTQ5IiwiY2xpZW50X2lkIjoiZ2F0ZXdheS1jbGllbnQifQ.c-MrRMNYtI9C9RnX0LchwJ-gLxeFZscpU2VM97vv-7A",
"expires_in": 3599,
"scope": "all",
"jti": "ce4aaee8-031f-4ff8-a0fe-e0cd93e8f374"
}
- 检查token信息，例如：
假如，请求访问ok，在postman控制台会显示如下格式信息，例如：
{
"user_name": "admin",
"scope": [
"all"
],
"active": true,
"exp": 1635680023,
"authorities": [
"sys:res:create",
"sys:res:list",
"sys:res:delete"
],
"jti": "ce4aaee8-031f-4ff8-a0fe-e0cd93e8f374",
"client_id": "gateway-client"
}
- 刷新令牌应用测试，例如：
假如，请求访问ok，在postman控制台会显示如下格式信息，例如：
{
"access_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE2MzU2ODA3NzAsInVzZXJfbmFtZSI6ImFkbWluIiwiYXV0aG9yaXRpZXMiOlsic3lzOnJlczpjcmVhdGUiLCJzeXM6cmVzOmxpc3QiLCJzeXM6cmVzOmRlbGV0ZSJdLCJqdGkiOiI5MzIzNzI1MC05NzQxLTQ0MjAtOWI3OS04NGZkODg0MDM4ZTUiLCJjbGllbnRfaWQiOiJnYXRld2F5LWNsaWVudCIsInNjb3BlIjpbImFsbCJdfQ.6zcw0tuAM0wlBvjBHxzk1JqFLweBU9p6uB720pdwWxs",
"token_type": "bearer",
"refresh_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX25hbWUiOiJhZG1pbiIsInNjb3BlIjpbImFsbCJdLCJhdGkiOiI5MzIzNzI1MC05NzQxLTQ0MjAtOWI3OS04NGZkODg0MDM4ZTUiLCJleHAiOjE2MzU5MzU2MjMsImF1dGhvcml0aWVzIjpbInN5czpyZXM6Y3JlYXRlIiwic3lzOnJlczpsaXN0Iiwic3lzOnJlczpkZWxldGUiXSwianRpIjoiZjllYjZhOTAtNGQ3MC00OGZhLTgzMzktMmFiZGUwYmJmOTQ5IiwiY2xpZW50X2lkIjoiZ2F0ZXdheS1jbGllbnQifQ.6KJOryS6j78Edk-8N4MWAIKifyRYbH5MvEO-mHRWW6w",
"expires_in": 3599,
"scope": "all",
"jti": "93237250-9741-4420-9b79-84fd884038e5"
}
资源服务工程设计及实现
业务描述
资源服务工程为一个业务数据工程，此工程中数据在访问通常情况下是受限访问，例如有些资源有用户，都可以方法，有些资源必须认证才可访问，有些资源认证后，有权限才可以访问。
业务设计架构用户访问资源时的认证，授权流程设计如下：
第一步：创建工程，例如:
第二步：初始化pom文件依赖，例如：
org.springframework.boot spring-boot-starter-web com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-sentinel org.springframework.cloud spring-cloud-starter-oauth2
第三步：创建bootstrap.yml配置文件，例如：
server:
port: 8881
spring:
application:
name: sso-resource
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848
config:
server-addr: localhost:8848
file-extension: yml
第四步：创建启动类，代码如下：
package com.jt;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class ResourceApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ResourceApplication.class,args);
}
}
创建资源Controller对象
package com.jt.controller;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class ResourceController {
@PreAuthorize("hasAuthority('sys:res:create')")
@GetMapping("/resource/select")
public String doSelect(){
return "Select Resource Ok...";
}
}
配置令牌解析器对象
package com.jt;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtTokenStore;
@Configuration
public class TokenConfig {
@Bean
public TokenStore tokenStore(){
//这里采用JWT方式生成和存储令牌信息
return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter());
}
@Bean
public JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter(){
JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter=
new JwtAccessTokenConverter();
//JWT令牌构成：header(签名算法，令牌类型),payload(数据部分),Signing(签名)
//这里的签名可以简单理解为加密，加密时会使用header中算法以及我们自己提供的密钥，
//这里加密的目的是为了防止令牌被篡改。（这里密钥要保管好，要存储在服务端）
jwtAccessTokenConverter.setSigningKey(SIGNING_KEY);//设置密钥
return jwtAccessTokenConverter;
}
private static final String SIGNING_KEY="auth";
}
配置资源认证授权规则
package com.jt;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.method.configuration.EnableGlobalMethodSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableResourceServer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.ResourceServerConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.ResourceServerSecurityConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
@Configuration
@EnableResourceServer
//启动方法上的权限控制,需要授权才可访问的方法上添加@PreAuthorize等相关注解
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class ResourceConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {
@Override
public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
//super.configure(http);
//1.关闭跨域攻击
http.csrf().disable();
//2.放行相关请求
http.authorizeRequests()
.antMatchers("/resource/**")
.authenticated()
.anyRequest().permitAll();
}
}
启动Postman进行访问测试
- 不携带令牌访问，例如：
- 携带令牌访问，例如：
本次设计中，API网关是服务访问入口，身份认证，资源访问都通过网关进行资源统一转发。
项目创建及初始化第一步：创建项目，例如：
第二步：初始化pom文件内容，例如：
org.springframework.cloud spring-cloud-starter-gateway com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config com.alibaba.cloud spring-cloud-starter-alibaba-sentinel com.alibaba.cloud spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway
第三步：创建bootstrap.yml配置文件并进行路由定义，例如：
server:
port: 9000
spring:
application:
name: sso-gateway
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848
config:
server-addr: localhost:8848
file-extension: yml
sentinel:
transport:
dashboard: localhost:8180
eager: true
gateway:
routes:
- id: router01
uri: lb://sso-resource
predicates:
- Path=/sso/resource/**
filters:
- StripPrefix=1
- id: router02
uri: lb://sso-auth
predicates:
- Path=/sso/oauth/**
filters:
- StripPrefix=1
globalcors: #跨域配置(写到配置文件的好处是可以将其配置写到配置中心)
corsConfigurations:
'[/**]':
allowedOrigins: "*"
allowedHeaders: "*"
allowedMethods: "*"
allowCredentials: true
第四步：定义启动类，例如：
package com.jt;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class ApiGatewayApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ApiGatewayApplication.class, args);
}
}
启动postman进行访问测试
-
基于网关进行登陆访问测试，例如：
-
基于网关进行资源访问测试，例如：
本次项目设计采用前后端分离架构设计，前端工程服务基于springboot web服务进行实现。
项目创建及初始化第一步：创建项目，例如：
第二步：启动类，例如：
package com.jt;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
@SpringBootApplication
public class UIApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(UIApplication.class, args);
}
}
创建UI工程登陆页面
第一步：在resource目录下创建static目录
第二步:在static目录下创建登陆页面login.html,例如：
login
Please Login
第三步：打开浏览器进行访问测试，例如：
创建资源展现页面第一步：在UI工程的static目录下创建resource.html，例如：
Title
The Resource Page
第二步：打开浏览器进行访问测试（登陆前和登陆后检查点击我的资源按钮看看是什么效果），例如：
说明，可以用admin和user账户分别登陆后，访问我的资源，看看有什么不同。
企业中数据是最重要的资源,对于这些数据而言,有些可以直接匿名访问,有些只能登录以后才能访问,还有一些你登录成功以后,权限不够也不能访问.总之这些规则都是保护系统资源不被破坏的一种手段.几乎每个系统中都需要这样的措施对数据(资源)进行保护.我们通常会通过软件技术对这样业务进行具体的设计和实现.早期没有统一的标准,每个系统都有自己独立的设计实现,但是对于这个业务又是一个共性,后续市场上就基于共性做了具体的落地实现,例如Spring Security,Apache shiro，JWT，Oauth2等技术诞生了.
Spring Security 技术Spring Security 是一个企业级安全框架,由spring官方推出,它对软件系统中的认证,授权,加密等功能进行封装,并在springboot技术推出以后,配置方面做了很大的简化.现在市场上分布式架构中的安全控制，正在逐步的转向Spring Security。Spring Security 在企业中实现认证和授权业务时,底层构建了大量的过滤器，如图所示：
其中:
图中绿色部分为认证过滤器,黄色部分为授权过滤器。Spring Security就是通过这些过滤器然后调用相关对象一起完成认证和授权操作.
JWT(JSON WEB Token)是一个标准，采用数据自包含方式进行json格式数据设计，实现各方安全的信息传输，其官方网址为：https://jwt.io/。官方JWT规范定义，它构成有三部分，分别为Header(头部)，Payload(负载)，Signature(签名),其格式如下：
xxxxx.yyyyy.zzzzz
Header部分
Header 部分是一个 JSON 对象，描述 JWT 的元数据，通常是下面的样子。
{
"alg": "HS256",
"typ": "JWT"
}
上面代码中，alg属性表示签名的算法（algorithm），默认是 HMAC SHA256（简写HS256）；typ属性表示这个令牌（token）的类型（type），JWT 令牌统一写为JWT。最后，将这个 JSON 对象使用 base64URL 算法（详见后文）转成字符串。
Payload部分
Payload 部分也是一个 JSON 对象，用来存放实际需要传递的数据。JWT规范中规定了7个官方字段，供选用（了解）。
- iss (issuer)：签发人
- exp (expiration time)：过期时间
- sub (subject)：主题
- aud (audience)：受众
- nbf (Not Before)：生效时间
- iat (Issued At)：签发时间
- jti (JWT ID)：编号
除了官方字段，你还可以在这个部分定义私有字段，下面就是一个例子。
{
"sub": "1234567890",
"name": "John Doe",
"admin": true
}
注意，JWT 默认是不加密的，任何人都可以读到，所以不要把秘密信息放在这个部分。
这个 JSON 对象也要使用 base64URL 算法转成字符串。
Signature部分
Signature 部分是对前两部分的签名，其目的是防止数据被篡改。
首先，需要指定一个密钥（secret）。这个密钥只有服务器才知道，不能泄露给用户。然后，使用 Header 里面指定的签名算法（默认是 HMAC SHA256），按照下面的公式产生签名。
HMACSHA256( base64UrlEncode(header) + "." + base64UrlEncode(payload), secret)
算出签名以后，把 Header、Payload、Signature 三个部分拼成一个字符串，每个部分之间用"点"（.）分隔，就可以返回给用户。
Oauth2规范oauth2定义了一种认证授权协议，一种规范，此规范中定义了四种类型的角色：
1)资源有者(User)
2)认证授权服务器(jt-auth)
3)资源服务器(jt-resource)
4)客户端应用(jt-ui)
同时，在这种协议中规定了认证授权时的几种模式：
1)密码模式 (基于用户名和密码进行认证)
2)授权码模式(就是我们说的三方认证：QQ，微信，微博，。。。。)
3)…
- 单点登陆系统的设计架构（微服务架构）
- 服务的设计及划分(资源服务器，认证服务器，网关服务器，客户端服务）
- 认证及资源访问的流程(资源访问时要先认证再访问)
- 认证和授权时的一些关键技术(Spring Security,Jwt,Oauth2)
- 为什么要单点登陆（分布式系统，再访问不同服务资源时，不要总是要登陆，进而改善用户体验）
- 单点登陆解决方案？(市场常用两种: spring security+jwt+oauth2,spring securit+redis+oauth2)
- Spring Security 是什么？（spring框架中的一个安全默认，实现了认证和授权操作）
- JWT是什么？（一种令牌格式，一种令牌规范，通过对JSON数据采用一定的编码，加密进行令牌设计）
- OAuth2是什么？（一种认证和授权规范，定义了单点登陆中服务的划分方式，认证的相关类型）
- …
- 401 : 访问资源时没有认证。
- 403 : 访问资源时没有权限。
- 404：访问的资源找不到（一定要检查你访问资源的url）
- 405: 请求方式不匹配（客户端请求方式是GET，服务端处理请求是Post就是这个问题）
- 500: 不看后台无法解决？（error,warn）
- …
