摘要:构建完实例后,将它设置为的父认证管理器并将该传入构造器构建实例。,目前为止已经被初始化,接下去需要设置对象添加至的列表中打开类结构,和一样,它也实现了接口,同样继承自。最后返回的是的默认实现。
最近在整合微服务OAuth 2认证过程中,它是基于Spring Security之上,而本人对Spring Security架构原理并不太熟悉,导致很多配置搞不太清楚,遂咬牙啃完了Spring Security核心源码,花了差不多一星期,总体上来说,其代码确实比较晦涩,之前在学习Apache Shiro框架之前也曾经在相关论坛里了解过,相比Spring Security,Apache Shiro真的是相当轻量,代码研读起来容易很多,而Spring Security类继承结构复杂,大量使用了其所谓Builder和Configuer模式,其代码跟踪过程很痛苦,遂记录下,分享给有需要的人,由于本人能力有限,在文章中有不对之处,还请各位执教,在此谢谢各位了。
本人研读的Spring Security版本为:5.1.4.RELEASE
Spring Security在3.2版本之后支持Java Configuration,即:通过Java编码形式配置Spring Security,可不再依赖XML文件配置,本文采用Java Configuration方式。
在Spring Security官方文档中有一个最简配置例子:
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.context.annotation.*; import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.*; import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.*; @Configuration @EnableWebSecurity public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Autowired public void configureGlobal(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { auth .inMemoryAuthentication() .withUser("user").password("password").roles("USER"); } }
我们先不要看其它内容,先关注注解@EnableWebSecurity,它是初始化Spring Security的入口,打开其源码如下:
@Retention(value = java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(value = { java.lang.annotation.ElementType.TYPE }) @Documented @Import({ WebSecurityConfiguration.class, SpringWebMvcImportSelector.class, OAuth2ImportSelector.class }) @EnableGlobalAuthentication @Configuration public @interface EnableWebSecurity { /** * Controls debugging support for Spring Security. Default is false. * @return if true, enables debug support with Spring Security */ boolean debug() default false; }
该注解类通过@Configuration和@Import配合使用引入了一个配置类(WebSecurityConfiguration)和两个ImportSelector(SpringWebMvcImportSelector,OAuth2ImportSelector),我们重点关注下WebSecurityConfiguration,它是Spring Security的核心,正是它构建初始化了所有的Bean实例和相关配置,下面我们详细分析下。
打开WebSecurityConfiguration源码,发现它被@Configuration标记,说明它是配置类,
@Configuration public class WebSecurityConfiguration implements ImportAware, BeanClassLoaderAware
该类中最重要的工作就是实例并注册FilterChainProxy,也就是我们在以前XML文件中配置的过滤器:
springSecurityFilterChain org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy springSecurityFilterChain /*
该过滤器负责拦截请求,并把请求通过一定的匹配规则(通过RequestMatcher匹配实现)路由(或者Delegate)到具体的SecurityFilterChain,源码如下:
/** * Creates the Spring Security Filter Chain * @return the {@link Filter} that represents the security filter chain * @throws Exception */ @Bean(name = AbstractSecurityWebApplicationInitializer.DEFAULT_FILTER_NAME) public Filter springSecurityFilterChain() throws Exception { boolean hasConfigurers = webSecurityConfigurers != null && !webSecurityConfigurers.isEmpty(); if (!hasConfigurers) { WebSecurityConfigurerAdapter adapter = objectObjectPostProcessor .postProcess(new WebSecurityConfigurerAdapter() { }); webSecurity.apply(adapter); } return webSecurity.build(); }
@Bean注解name属性值AbstractSecurityWebApplicationInitializer.DEFAULT_FILTER_NAME就是XML中定义的springSecurityFilterChain。
从源码中知道过滤器通过最后的webSecurity.build()创建,webSecurity的类型为:WebSecurity,它在setFilterChainProxySecurityConfigurer方法中优先被创建了:
/** * Sets the {@code} * instances used to create the web configuration. * * @param objectPostProcessor the {@link ObjectPostProcessor} used to create a * {@link WebSecurity} instance * @param webSecurityConfigurers the * {@code } instances used to * create the web configuration * @throws Exception */ @Autowired(required = false) public void setFilterChainProxySecurityConfigurer( ObjectPostProcessor
从代码中可以看到,它是直接被new出来的:
webSecurity = objectPostProcessor .postProcess(new WebSecurity(objectPostProcessor));
setFilterChainProxySecurityConfigurer方法参数中需要被注入两个对象:objectPostProcessor和webSecurityConfigurers,objectPostProcessor是在ObjectPostProcessorConfiguration配置类中注册的,而webSecurityConfigurers则是使用了@Value注解方式,注解内容为:#{@autowiredWebSecurityConfigurersIgnoreParents.getWebSecurityConfigurers()},通过源码了解,autowiredWebSecurityConfigurersIgnoreParents是在本类中被注册:
@Bean public static AutowiredWebSecurityConfigurersIgnoreParents autowiredWebSecurityConfigurersIgnoreParents( ConfigurableListableBeanFactory beanFactory) { return new AutowiredWebSecurityConfigurersIgnoreParents(beanFactory); }
在AutowiredWebSecurityConfigurersIgnoreParents中定义了方法:getWebSecurityConfigurers:
@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" }) public List> getWebSecurityConfigurers() { List > webSecurityConfigurers = new ArrayList >(); Map beansOfType = beanFactory .getBeansOfType(WebSecurityConfigurer.class); for (Entry entry : beansOfType.entrySet()) { webSecurityConfigurers.add(entry.getValue()); } return webSecurityConfigurers; }
它通过BeanFactory获取了类型为WebSecurityConfigurer的Bean实例列表。回到WebSecurityConfiguration类中的setFilterChainProxySecurityConfigurer方法,它把WebSecurityConfigurer列表设置到了WebSecurity中,源码如下:
for (SecurityConfigurerwebSecurityConfigurer : webSecurityConfigurers) { webSecurity.apply(webSecurityConfigurer); }
通过apply方法,apply方法其实就是webSecurityConfigurer放入webSecurity维护的configurers属性中,configurers是个LinkedHashMap,源码如下:
/** * Applies a {@link SecurityConfigurer} to this {@link SecurityBuilder} overriding any * {@link SecurityConfigurer} of the exact same class. Note that object hierarchies * are not considered. * * @param configurer * @return the {@link SecurityConfigurerAdapter} for further customizations * @throws Exception */ public> C apply(C configurer) throws Exception { add(configurer); return configurer; }
其中代码add(configurer)就是将这些webSecurityConfigurer添加到webSecurity的configurers属性中。
现在webSecurity的初始化工作已经完成,现在回到springSecurityFilterChain方法中,它首先检查当前是否配置了webSecurityConfigurer,如果没有的会默认设置一个,并且调用上面提到的apply方法,源码如下:
boolean hasConfigurers = webSecurityConfigurers != null && !webSecurityConfigurers.isEmpty(); if (!hasConfigurers) { WebSecurityConfigurerAdapter adapter = objectObjectPostProcessor .postProcess(new WebSecurityConfigurerAdapter() { }); webSecurity.apply(adapter); }
如果已经存在配置了webSecurityConfigurer,则调用webSecurity.build()进行构建。
在进入build方法之前,首先简单介绍下WebSecurity的继承结构,
它实现了SecurityBuilder接口,继承自AbstractConfiguredSecurityBuilder,AbstractConfiguredSecurityBuilder继承自AbstractSecurityBuilder,AbstractSecurityBuilder实现了SecurityBuilder,其中AbstractConfiguredSecurityBuilder实现了通过自定义SecurityConfigurer类来配置SecurityBuilder,上面提到的apply(SecurityConfigurer configurer)就是在该类中实现的,它把configurer保存在它维护的LinkedHashMap
调用webSecurity.build()后,首先调用的父类AbstractSecurityBuilder中的build方法:
public final O build() throws Exception { if (this.building.compareAndSet(false, true)) { this.object = doBuild(); return this.object; } throw new AlreadyBuiltException("This object has already been built"); }
然后调用doBuild(),doBuild()在子类中实现,AbstractConfiguredSecurityBuilder实现了该方法:
@Override protected final O doBuild() throws Exception { synchronized (configurers) { buildState = BuildState.INITIALIZING; beforeInit(); init(); buildState = BuildState.CONFIGURING; beforeConfigure(); configure(); buildState = BuildState.BUILDING; O result = performBuild(); buildState = BuildState.BUILT; return result; } }
在这里重点关注init()、configure()和performBuild(),下面逐个分析它们的作用。
init()方法在AbstractConfiguredSecurityBuilder实现:
private void init() throws Exception { Collection> configurers = getConfigurers(); for (SecurityConfigurer configurer : configurers) { configurer.init((B) this); } for (SecurityConfigurer configurer : configurersAddedInInitializing) { configurer.init((B) this); } }
它的工作是迭代调用所有配置的SecurityConfigrer的init方法,在这里其实是它的子类WebSecurityConfigurer,因为之前获取时指定的类型就是WebSecurityConfigurer,在上文中提到AutowiredWebSecurityConfigurersIgnoreParents.getWebSecurityConfigurers()中:
MapbeansOfType = beanFactory.getBeansOfType(WebSecurityConfigurer.class);
而实现了WebSecurityConfigurer接口的就是WebSecurityConfigurerAdapter,WebSecurityConfigurerAdapter.init()源码如下:
public void init(final WebSecurity web) throws Exception { final HttpSecurity http = getHttp(); web.addSecurityFilterChainBuilder(http).postBuildAction(new Runnable() { public void run() { FilterSecurityInterceptor securityInterceptor = http .getSharedObject(FilterSecurityInterceptor.class); web.securityInterceptor(securityInterceptor); } }); }
它只要完成两件重要的事情:
初始化HttpSecurity对象;
设置HttpSecurity对象添加至WebSecurity的securityFilterChainBuilders列表中;
初始化HttpSecurity对象在getHttp()方法中实现:
protected final HttpSecurity getHttp() throws Exception { if (http != null) { return http; } DefaultAuthenticationEventPublisher eventPublisher = objectPostProcessor .postProcess(new DefaultAuthenticationEventPublisher()); localConfigureAuthenticationBldr.authenticationEventPublisher(eventPublisher); AuthenticationManager authenticationManager = authenticationManager(); authenticationBuilder.parentAuthenticationManager(authenticationManager); authenticationBuilder.authenticationEventPublisher(eventPublisher); Map, Object> sharedObjects = createSharedObjects(); http = new HttpSecurity(objectPostProcessor, authenticationBuilder, sharedObjects); if (!disableDefaults) { // @formatter:off http .csrf().and() .addFilter(new WebAsyncManagerIntegrationFilter()) .exceptionHandling().and() .headers().and() .sessionManagement().and() .securityContext().and() .requestCache().and() .anonymous().and() .servletApi().and() .apply(new DefaultLoginPageConfigurer<>()).and() .logout(); // @formatter:on ClassLoader classLoader = this.context.getClassLoader(); List defaultHttpConfigurers = SpringFactoriesLoader.loadFactories(AbstractHttpConfigurer.class, classLoader); for (AbstractHttpConfigurer configurer : defaultHttpConfigurers) { http.apply(configurer); } } configure(http); return http; }
从代码中可以了解,HttpSecurity是直接被new出来的,在创建HttpSecurity之前,首先初始化了AuthenticationManagerBuilder对象,这里有段代码很重要就是: AuthenticationManager authenticationManager = authenticationManager();,它创建AuthenticationManager实例,打开authenticationManager()方法:
protected AuthenticationManager authenticationManager() throws Exception { if (!authenticationManagerInitialized) { configure(localConfigureAuthenticationBldr); if (disableLocalConfigureAuthenticationBldr) { authenticationManager = authenticationConfiguration .getAuthenticationManager(); } else { authenticationManager = localConfigureAuthenticationBldr.build(); } authenticationManagerInitialized = true; } return authenticationManager; }
在初始化时,它会调用configure(localConfigureAuthenticationBldr);,默认的实现是:
protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { this.disableLocalConfigureAuthenticationBldr = true; }
【1、个性化配置入口之configure(AuthenticationManagerBuilder auth)】
我们可以通过继承WebSecurityConfigurerAdapter并重写该方法来个性化配置AuthenticationManager。
构建完authenticationManager 实例后,将它设置为authenticationBuilder的父认证管理器:
authenticationBuilder.parentAuthenticationManager(authenticationManager);
并将该authenticationBuilder传入HttpSecurity构造器构建HttpSecurity实例。
构建完HttpSecurity实例后,默认情况下会添加默认的拦截其配置:
http .csrf().and() .addFilter(new WebAsyncManagerIntegrationFilter()) .exceptionHandling().and() .headers().and() .sessionManagement().and() .securityContext().and() .requestCache().and() .anonymous().and() .servletApi().and() .apply(new DefaultLoginPageConfigurer<>()).and() .logout();
最后调用configure(http);,这又是一个可个性化的配置入口,它的默认实现是:
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { logger.debug("Using default configure(HttpSecurity). If subclassed this will potentially override subclass configure(HttpSecurity)."); http .authorizeRequests() .anyRequest().authenticated() .and() .formLogin().and() .httpBasic(); }
默认的配置是拦截所有的请求需要认证之后才能访问,如果没有认证,会自动生成一个认证表单要求输入用户名和密码。
【2、个性化配置入口之configure(HttpSecurity http)】
我们可以通过继承WebSecurityConfigurerAdapter并重写该方法来个性化配置HttpSecurity。
OK,目前为止HttpSecurity已经被初始化,接下去需要设置HttpSecurity对象添加至WebSecurity的securityFilterChainBuilders列表中:
web.addSecurityFilterChainBuilder(http).postBuildAction(new Runnable() { public void run() { FilterSecurityInterceptor securityInterceptor = http .getSharedObject(FilterSecurityInterceptor.class); web.securityInterceptor(securityInterceptor); } });
打开HttpSecurity类结构,和WebSecurity一样,它也实现了SecurityBuilder接口,同样继承自AbstractConfiguredSecurityBuilder。
当所有的WebSecurityConfigurer的init方法被调用之后,webSecurity.init()工作就结束了。
接下去调用了webSecurity.configure(),该方法同样是在AbstractConfiguredSecurityBuilder中实现的:
private void configure() throws Exception { Collection> configurers = getConfigurers(); for (SecurityConfigurer configurer : configurers) { configurer.configure((B) this); } }
它的主要工作是迭代调用所有WebSecurityConfigurer的configurer方法,参数是WebSeucrity本身,这又是另外一个重要的个性化入口:
【3、个性化配置入口之configure(WebSecurity web)】
我们可以通过继承WebSecurityConfigurerAdapter并重写该方法来个性化配置WebSecurity。
自此,三个重要的个性化入口都已经被调用,即在实现WebSecurityConfigurerAdapter经常需要重写的:
1、configure(AuthenticationManagerBuilder auth); 2、configure(WebSecurity web); 3、configure(HttpSecurity http);
回到webSecurity构建过程,接下去重要的的调用:
O result = performBuild();
该方法在WebSecurityConfigurerAdapter中实现,返回的就是过滤器FilterChainProxy,源码如下:
@Override protected Filter performBuild() throws Exception { Assert.state( !securityFilterChainBuilders.isEmpty(), () -> "At least one SecurityBuilder extends SecurityFilterChain> needs to be specified. " + "Typically this done by adding a @Configuration that extends WebSecurityConfigurerAdapter. " + "More advanced users can invoke " + WebSecurity.class.getSimpleName() + ".addSecurityFilterChainBuilder directly"); int chainSize = ignoredRequests.size() + securityFilterChainBuilders.size(); ListsecurityFilterChains = new ArrayList<>( chainSize); for (RequestMatcher ignoredRequest : ignoredRequests) { securityFilterChains.add(new DefaultSecurityFilterChain(ignoredRequest)); } for (SecurityBuilder extends SecurityFilterChain> securityFilterChainBuilder : securityFilterChainBuilders) { securityFilterChains.add(securityFilterChainBuilder.build()); } FilterChainProxy filterChainProxy = new FilterChainProxy(securityFilterChains); if (httpFirewall != null) { filterChainProxy.setFirewall(httpFirewall); } filterChainProxy.afterPropertiesSet(); Filter result = filterChainProxy; if (debugEnabled) { logger.warn(" " + "******************************************************************** " + "********** Security debugging is enabled. ************* " + "********** This may include sensitive information. ************* " + "********** Do not use in a production system! ************* " + "******************************************************************** "); result = new DebugFilter(filterChainProxy); } postBuildAction.run(); return result; }
首先计算出chainSize,也就是ignoredRequests.size() + securityFilterChainBuilders.size();,如果你不配置ignoredRequests,那就是securityFilterChainBuilders.size(),也就是HttpSecurity的个数,其本质上就是你一共配置几个WebSecurityConfigurerAdapter,因为每个WebSecurityConfigurerAdapter对应一个HttpSecurity,而所谓的ignoredRequests就是FilterChainProxy的请求,默认是没有的,如果你需要条跳过某些请求不需要认证或授权,可以如下配置:
@Override public void configure(WebSecurity web) throws Exception { web.ignoring().antMatchers("/statics/**"); }
在上面配置中,所有以/statics开头请求都将被FilterChainProxy忽略。
计算完chainSize后,就会创建List
for (SecurityBuilder extends SecurityFilterChain> securityFilterChainBuilder : securityFilterChainBuilders) { securityFilterChains.add(securityFilterChainBuilder.build()); }
调用HtppSecurity的build()构建其实和调用WebSecurity的build()构建类类似,父类中方法一次被执行,最后执行本身的performBuild()方法,其源码如下:
@Override protected DefaultSecurityFilterChain performBuild() throws Exception { Collections.sort(filters, comparator); return new DefaultSecurityFilterChain(requestMatcher, filters); }
构建SecurityFilterChain主要是完成RequestMatcher和对应的过滤器列表,我们都知道在Spring Security中,过滤器执行按顺序顺序的,这个排序就是在performBuild()中完成的,也就是:
Collections.sort(filters, comparator);
它通过一个比较器实现了过滤器的排序,这个比较器就是FilterComparator,有兴趣的朋友可以自己去了解详情。
最后返回的是SecurityFilterChain的默认实现DefaultSecurityFilterChain。
构建完所有SecurityFilterChain后,创建最为重要的FilterChainProxy实例,
FilterChainProxy filterChainProxy = new FilterChainProxy(securityFilterChains);
构造器中传入SecurityFilterChain列表,如果开启了Debug模式,还会被包装成DebugFilter类型,共开发调试使用,默认是关闭的,可以通过过下面方式开启Debug模式:
@Override public void configure(WebSecurity web) throws Exception { web.debug(true); }
至此Spring Security 初始化完成,我们通过继承WebSecurityConfigurerAdapter来代达到个性化配置目的,文中提到了三个重要的个性化入口,并且WebSecurityConfigurerAdapter是可以配置多个的,其对应的接口就是会存在多个SecurityFilterChain实例,但是它们人仍然在同一个FilterChainProxy中,通过RequestMatcher来匹配并传入到对应的SecurityFilterChain中执行请求。
(全文完)
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