話說Spring Security權限管理（源碼詳解）

發布時間：2020-10-08 00:42:49 來源：腳本之家閱讀：313 作者：南軻夢欄目：編程語言

最近項目需要用到Spring Security的權限控制，故花了點時間簡單的去看了一下其權限控制相關的源碼(版本為4.2)。

AccessDecisionManager

spring security是通過AccessDecisionManager進行授權管理的，先來張官方圖鎮樓。

AccessDecisionManager

AccessDecisionManager 接口定義了如下方法：

//調用AccessDecisionVoter進行投票（關鍵方法）
void decide(Authentication authentication, Object object,
    Collection<ConfigAttribute> configAttributes) throws AccessDeniedException,
    InsufficientAuthenticationException;

boolean supports(ConfigAttribute attribute);
boolean supports(Class clazz);

接下來看看它的實現類的具體實現：

AffirmativeBased

public void decide(Authentication authentication, Object object,
    Collection<ConfigAttribute> configAttributes) throws AccessDeniedException {
  int deny = 0;

  for (AccessDecisionVoter voter : getDecisionVoters()) {
    //調用AccessDecisionVoter進行vote(我們姑且稱之為投票吧)，后面再看vote的源碼。
    int result = voter.vote(authentication, object, configAttributes);

    if (logger.isDebugEnabled()) {
      logger.debug("Voter: " + voter + ", returned: " + result);
    }
    
    switch (result) {
    case AccessDecisionVoter.ACCESS_GRANTED://值為1
      //只要有voter投票為ACCESS_GRANTED，則通過
      return;

    case AccessDecisionVoter.ACCESS_DENIED://值為-1
      deny++;

      break;

    default:
      break;
    }
  }

  if (deny > 0) {
    //如果有兩個及以上AccessDecisionVoter(姑且稱之為投票者吧)都投ACCESS_DENIED，則直接就不通過了
    throw new AccessDeniedException(messages.getMessage(
        "AbstractAccessDecisionManager.accessDenied", "Access is denied"));
  }

  // To get this far, every AccessDecisionVoter abstained
  checkAllowIfAllAbstainDecisions();
}

通過以上代碼可直接看到AffirmativeBased的策略：

只要有投通過（ACCESS_GRANTED）票，則直接判為通過。
如果沒有投通過票且反對（ACCESS_DENIED）票在兩個及其以上的，則直接判為不通過。

UnanimousBased

public void decide(Authentication authentication, Object object,
    Collection<ConfigAttribute> attributes) throws AccessDeniedException {

  int grant = 0;
  int abstain = 0;

  List<ConfigAttribute> singleAttributeList = new ArrayList<ConfigAttribute>(1);
  singleAttributeList.add(null);

  for (ConfigAttribute attribute : attributes) {
    singleAttributeList.set(0, attribute);

    for (AccessDecisionVoter voter : getDecisionVoters()) {
      //配置的投票者進行投票
      int result = voter.vote(authentication, object, singleAttributeList);

      if (logger.isDebugEnabled()) {
        logger.debug("Voter: " + voter + ", returned: " + result);
      }

      switch (result) {
      case AccessDecisionVoter.ACCESS_GRANTED:
        grant++;

        break;

      case AccessDecisionVoter.ACCESS_DENIED:
        //只要有投票者投反對票就立馬判為無權訪問
        throw new AccessDeniedException(messages.getMessage(
            "AbstractAccessDecisionManager.accessDenied",
            "Access is denied"));

      default:
        abstain++;

        break;
      }
    }
  }

  // To get this far, there were no deny votes
  if (grant > 0) {
    //如果沒反對票且有通過票，那么就判為通過
    return;
  }

  // To get this far, every AccessDecisionVoter abstained
  checkAllowIfAllAbstainDecisions();
}

由此可見UnanimousBased的策略：

無論多少投票者投了多少通過（ACCESS_GRANTED）票，只要有反對票（ACCESS_DENIED），那都判為不通過。
如果沒有反對票且有投票者投了通過票，那么就判為通過。

ConsensusBased

public void decide(Authentication authentication, Object object,
    Collection<ConfigAttribute> configAttributes) throws AccessDeniedException {
  int grant = 0;
  int deny = 0;
  int abstain = 0;

  for (AccessDecisionVoter voter : getDecisionVoters()) {
    //配置的投票者進行投票
    int result = voter.vote(authentication, object, configAttributes);

    if (logger.isDebugEnabled()) {
      logger.debug("Voter: " + voter + ", returned: " + result);
    }

    switch (result) {
    case AccessDecisionVoter.ACCESS_GRANTED:
      grant++;

      break;

    case AccessDecisionVoter.ACCESS_DENIED:
      deny++;

      break;

    default:
      abstain++;

      break;
    }
  }

  if (grant > deny) {
    //通過的票數大于反對的票數則判為通過
    return;
  }

  if (deny > grant) {
    //通過的票數小于反對的票數則判為不通過
    throw new AccessDeniedException(messages.getMessage(
        "AbstractAccessDecisionManager.accessDenied", "Access is denied"));
  }

  if ((grant == deny) && (grant != 0)) {
    //this.allowIfEqualGrantedDeniedDecisions默認為true
    //通過的票數和反對的票數相等，則可根據配置allowIfEqualGrantedDeniedDecisions進行判斷是否通過
    if (this.allowIfEqualGrantedDeniedDecisions) {
      return;
    }
    else {
      throw new AccessDeniedException(messages.getMessage(
          "AbstractAccessDecisionManager.accessDenied", "Access is denied"));
    }
  }

  // To get this far, every AccessDecisionVoter abstained
  checkAllowIfAllAbstainDecisions();
}

由此可見，ConsensusBased的策略：

通過的票數大于反對的票數則判為通過。
通過的票數小于反對的票數則判為不通過。
通過的票數和反對的票數相等，則可根據配置allowIfEqualGrantedDeniedDecisions（默認為true）進行判斷是否通過。

到此，應該明白AffirmativeBased、UnanimousBased、ConsensusBased三者的區別了吧，spring security默認使用的是AffirmativeBased，如果有需要，可配置為其它兩個，也可自己去實現。

投票者

以上AccessDecisionManager的實現類都只是對權限（投票）進行管理（策略的實現），具體投票（vote）的邏輯是通過調用AccessDecisionVoter的子類（投票者）的vote方法實現的。spring security默認注冊了RoleVoter和AuthenticatedVoter兩個投票者。下面來看看其源碼。

AccessDecisionManager

boolean supports(ConfigAttribute attribute);
boolean supports(Class<?> clazz);
//核心方法，此方法由上面介紹的的AccessDecisionManager調用，子類實現此方法進行投票。
int vote(Authentication authentication, S object,
    Collection<ConfigAttribute> attributes);

RoleVoter

private String rolePrefix = "ROLE_";

//只處理ROLE_開頭的（可通過配置rolePrefix的值進行改變）
public boolean supports(ConfigAttribute attribute) {
  if ((attribute.getAttribute() != null)
      && attribute.getAttribute().startsWith(getRolePrefix())) {
    return true;
  }
  else {
    return false;
  }
}

public int vote(Authentication authentication, Object object,
    Collection<ConfigAttribute> attributes) {
    
  if(authentication == null) {
    //用戶沒通過認證，則投反對票
    return ACCESS_DENIED;
  }
  int result = ACCESS_ABSTAIN;
  //獲取用戶實際的權限
  Collection<? extends GrantedAuthority> authorities = extractAuthorities(authentication);

  for (ConfigAttribute attribute : attributes) {
    if (this.supports(attribute)) {
      result = ACCESS_DENIED;

      // Attempt to find a matching granted authority
      for (GrantedAuthority authority : authorities) {
        if (attribute.getAttribute().equals(authority.getAuthority())) {
          //權限匹配則投通過票
          return ACCESS_GRANTED;
        }
      }
    }
  }
  //如果處理過，但沒投通過票，則為反對票，如果沒處理過，那么視為棄權（ACCESS_ABSTAIN）。
  return result;
}

很簡單吧，同時，我們還可以通過實現AccessDecisionManager來擴展自己的voter。但是，要實現這個，我們還必須得弄清楚attributes這個參數是從哪兒來的，這個是個很關鍵的參數啊。通過一張官方圖能很清晰的看出這個問題來：

話說Spring Security權限管理（源碼詳解）

接下來，就看看AccessDecisionManager的調用者AbstractSecurityInterceptor。

AbstractSecurityInterceptor

...
//上面說過默認是AffirmativeBased，可配置
private AccessDecisionManager accessDecisionManager;
...
protected InterceptorStatusToken beforeInvocation(Object object) {
  ...
  //抽象方法，子類實現，但由此也可看出ConfigAttribute是由SecurityMetadataSource（實際上，默認是DefaultFilterInvocationSecurityMetadataSource）獲取。
  Collection<ConfigAttribute> attributes = this.obtainSecurityMetadataSource()
      .getAttributes(object);
  ...
  //獲取當前認證過的用戶信息
  Authentication authenticated = authenticateIfRequired();

  try {
    //調用AccessDecisionManager
    this.accessDecisionManager.decide(authenticated, object, attributes);
  }
  catch (AccessDeniedException accessDeniedException) {
    publishEvent(new AuthorizationFailureEvent(object, attributes, authenticated,
        accessDeniedException));

    throw accessDeniedException;
  }
  ...   
}

public abstract SecurityMetadataSource obtainSecurityMetadataSource();

以上方法都是由AbstractSecurityInterceptor的子類（默認是FilterSecurityInterceptor）調用，那就再看看吧：

FilterSecurityInterceptor

...
//SecurityMetadataSource的實現類，由此可見，可通過外部配置。這也說明我們可以通過自定義SecurityMetadataSource的實現類來擴展出自己實際需要的ConfigAttribute
private FilterInvocationSecurityMetadataSource securityMetadataSource; 
...
//入口
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response,
    FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
  FilterInvocation fi = new FilterInvocation(request, response, chain);
  //關鍵方法
  invoke(fi);
}

public void invoke(FilterInvocation fi) throws IOException, ServletException {
  if ((fi.getRequest() != null)
      && (fi.getRequest().getAttribute(FILTER_APPLIED) != null)
      && observeOncePerRequest) {
    // filter already applied to this request and user wants us to observe
    // once-per-request handling, so don't re-do security checking
    fi.getChain().doFilter(fi.getRequest(), fi.getResponse());
  }
  else {
    // first time this request being called, so perform security checking
    if (fi.getRequest() != null) {
      fi.getRequest().setAttribute(FILTER_APPLIED, Boolean.TRUE);
    }
    //在這兒調用了父類（AbstractSecurityInterceptor）的方法， 也就調用了accessDecisionManager
    InterceptorStatusToken token = super.beforeInvocation(fi);

    try {
      fi.getChain().doFilter(fi.getRequest(), fi.getResponse());
    }
    finally {
      super.finallyInvocation(token);
    }
    //完了再執行（父類的方法），一前一后，AOP無處不在啊
    super.afterInvocation(token, null);
  }
}

好啦，到此應該對于Spring Security的權限管理比較清楚了。看完這個，不知你是否能擴展出一套適合自己需求的權限需求來呢，如果還不太清楚，那也沒關系，下篇就實戰一下，根據它來開發一套自己的權限體系。

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持億速云。

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