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【Spring Security】做前后端分离配置，通过JSON进行数据交互

2021-04-25 15:33:55 作者：互联网

Spring Security 做前后端分离，通过 JSON数据交互

前后端分离开发后，认证这一块到底是使用传统的 session 还是使用像 JWT 这样的 token 来解决呢？这确实代表了两种不同的方向。传统的通过 session 来记录用户认证信息的方式我们可以理解为这是一种有状态登录，而 JWT 则代表了一种无状态登录。可能有小伙伴对这个概念还不太熟悉，我这里就先来科普一下有状态登录和无状态登录。

1. 无状态登录

1.1 什么是有状态

有状态服务，即服务端需要记录每次会话的客户端信息，从而识别客户端身份，根据用户身份进行请求的处理，典型的设计如 Tomcat 中的 Session。例如登录：用户登录后，我们把用户的信息保存在服务端 session 中，并且给用户一个 cookie 值，记录对应的 session，然后下次请求，用户携带 cookie 值来（这一步有浏览器自动完成），我们就能识别到对应 session，从而找到用户的信息。这种方式目前来看最方便，但是也有一些缺陷，如下：

服务端保存大量数据，增加服务端压力
服务端保存用户状态，不支持集群化部署

1.2 什么是无状态

微服务集群中的每个服务，对外提供的都使用 RESTful 风格的接口。而 RESTful 风格的一个最重要的规范就是：服务的无状态性，即：

服务端不保存任何客户端请求者信息
客户端的每次请求必须具备自描述信息，通过这些信息识别客户端身份

那么这种无状态性有哪些好处呢？

客户端请求不依赖服务端的信息，多次请求不需要必须访问到同一台服务器
服务端的集群和状态对客户端透明
服务端可以任意的迁移和伸缩（可以方便的进行集群化部署）
减小服务端存储压力

1.3 如何实现无状态

无状态登录的流程：

首先客户端发送账户名/密码到服务端进行认证
认证通过后，服务端将用户信息加密并且编码成一个 token，返回给客户端
以后客户端每次发送请求，都需要携带认证的 token
服务端对客户端发送来的 token 进行解密，判断是否有效，并且获取用户登录信息

1.4 各自优缺点

使用 session 最大的优点在于方便。你不用做过多的处理，一切都是默认的即可。但是使用 session 有另外一个致命的问题就是如果你的前端是 Android、iOS、小程序等，这些 App 天然的就没有 cookie，如果非要用 session，就需要这些工程师在各自的设备上做适配，一般是模拟 cookie，从这个角度来说，在移动 App 遍地开花的今天，我们单纯的依赖 session 来做安全管理，似乎也不是特别理想。

这个时候 JWT 这样的无状态登录就展示出自己的优势了，这些登录方式所依赖的 token 你可以通过普通参数传递，也可以通过请求头传递，怎么样都行，具有很强的灵活性。不过话说回来，如果你的前后端分离只是网页+服务端，其实没必要上无状态登录，基于 session 来做就可以了，省事又方便。好了，说了这么多，本文我还是先来和大家说说基于 session 的认证，关于 JWT 的登录以后我会和大家细说。

2. 登录交互

在上篇文章中，和大家捋了常见的登录参数配置问题，对于登录成功和登录失败，我们还遗留了一个回调函数没有讲，这篇文章就来和大家细聊一下。

2.1 前后端分离的数据交互

在前后端分离这样的开发架构下，前后端的交互都是通过 JSON 来进行，无论登录成功还是失败，都不会有什么服务端跳转或者客户端跳转之类。

登录成功了，服务端就返回一段登录成功的提示 JSON 给前端，前端收到之后，该跳转该展示，由前端自己决定，就和后端没有关系了。

登录失败了，服务端就返回一段登录失败的提示 JSON 给前端，前端收到之后，该跳转该展示，由前端自己决定，也和后端没有关系了。

首先把这样的思路确定了，基于这样的思路，我们来看一下登录配置。

2.2 登录成功

之前我们配置登录成功的处理是通过如下两个方法来配置的：

defaultSuccessUrl
successForwardUrl

这两个都是配置跳转地址的，适用于前后端不分的开发。除了这两个方法之外，还有一个必杀技，那就是 successHandler。

successHandler 的功能十分强大，甚至已经囊括了 defaultSuccessUrl 和 successForwardUrl 的功能。我们来看一下：

.successHandler((req, resp, authentication) -> {
    Object principal = authentication.getPrincipal();
    resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
    PrintWriter out = resp.getWriter();
    out.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(principal));
    out.flush();
    out.close();
})

successHandler 方法的参数是一个 AuthenticationSuccessHandler 对象，这个对象中我们要实现的方法是 onAuthenticationSuccess。

onAuthenticationSuccess 方法有三个参数，分别是：

HttpServletRequest
HttpServletResponse
Authentication

有了前两个参数，我们就可以在这里随心所欲的返回数据了。利用 HttpServletRequest 我们可以做服务端跳转，利用 HttpServletResponse 我们可以做客户端跳转，当然，也可以返回 JSON 数据。

第三个 Authentication 参数则保存了我们刚刚登录成功的用户信息。

配置完成后，我们再去登录，就可以看到登录成功的用户信息通过 JSON 返回到前端了，如下：

{
    "password": null,
    "username": "summer",
    "authorities": [
        {
            "authority": "ROLE_admin"
        }
    ],
    "accountNonExpired": true,
    "accountNonLocked": true,
    "credentialsNonExpired": true,
    "enabled": true
}

当然用户的密码已经被擦除掉了。擦除密码的问题，之前和大家分享过，大家可以参考这篇文章：手把手带你捋一遍 Spring Security 登录流程

2.3 登录失败

登录失败也有一个类似的回调，如下：

.failureHandler((req, resp, e) -> {
    resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
    PrintWriter out = resp.getWriter();
    out.write(e.getMessage());
    out.flush();
    out.close();
})

失败的回调也是三个参数，前两个就不用说了，第三个是一个 Exception，对于登录失败，会有不同的原因，Exception 中则保存了登录失败的原因，我们可以将之通过 JSON 返回到前端。

当然大家也看到，我还挨个去识别了一下异常的类型，根据不同的异常类型，我们可以给用户一个更加明确的提示：

.failureHandler((req, resp, e) -> {
    resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
    PrintWriter out = resp.getWriter();
    RespBean respBean = RespBean.error(e.getMessage());
    if (e instanceof LockedException) {
      respBean.setMsg("账户被锁定，请联系管理员!");
    } else if (e instanceof CredentialsExpiredException) {
      respBean.setMsg("密码过期，请联系管理员!");
    } else if (e instanceof AccountExpiredException) {
      respBean.setMsg("账户过期，请联系管理员!");
    } else if (e instanceof DisabledException) {
      respBean.setMsg("账户被禁用，请联系管理员!");
    } else if (e instanceof BadCredentialsException) {
      respBean.setMsg("用户名或者密码输入错误，请重新输入!");
    }
    out.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(respBean));
    out.flush();
    out.close();
})

这里使用到一个自定义响应实体类对象RespBean

package org.wavefar.securityconfig;

public class RespBean {
    private Integer status;
    private String msg;
    private Object obj;

    public static RespBean build() {
        return new RespBean();
    }

    public static RespBean ok(String msg) {
        return new RespBean(200, msg, null);
    }

    public static RespBean ok(String msg, Object obj) {
        return new RespBean(200, msg, obj);
    }

    public static RespBean error(String msg) {
        return new RespBean(500, msg, null);
    }

    public static RespBean error(String msg, Object obj) {
        return new RespBean(500, msg, obj);
    }

    private RespBean() {
    }

    private RespBean(Integer status, String msg, Object obj) {
        this.status = status;
        this.msg = msg;
        this.obj = obj;
    }

    public Integer getStatus() {
        return status;
    }

    public RespBean setStatus(Integer status) {
        this.status = status;
        return this;
    }

    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public RespBean setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
        return this;
    }

    public Object getObj() {
        return obj;
    }

    public RespBean setObj(Object obj) {
        this.obj = obj;
        return this;
    }
}

这里有一个需要注意的点。我们知道，当用户登录时，用户名或者密码输入错误，我们一般只给一个模糊的提示，即**「用户名或者密码输入错误，请重新输入」**，而不会给一个明确的诸如“用户名输入错误”或“密码输入错误”这样精确的提示，但是对于很多不懂行的新手小伙伴，他可能就会给一个明确的错误提示，这会给系统带来风险。

但是使用了 Spring Security 这样的安全管理框架之后，即使你是一个新手，也不会犯这样的错误。

在 Spring Security 中，用户名查找失败对应的异常是：

UsernameNotFoundException

密码匹配失败对应的异常是：

BadCredentialsException

但是我们在登录失败的回调中，却总是看不到 UsernameNotFoundException 异常，无论用户名还是密码输入错误，抛出的异常都是 BadCredentialsException。

这是为什么呢？在之前的文章手把手带你捋一遍 Spring Security 登录流程中介绍过，在登录中有一个关键的步骤，就是去加载用户数据，我们再来把这个方法拎出来看一下（部分）：

public Authentication authenticate(Authentication authentication)
		throws AuthenticationException {
	try {
		user = retrieveUser(username,
				(UsernamePasswordAuthenticationToken) authentication);
	}
	catch (UsernameNotFoundException notFound) {
		logger.debug("User '" + username + "' not found");
		if (hideUserNotFoundExceptions) {
			thrownew BadCredentialsException(messages.getMessage(
					"AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.badCredentials",
					"Bad credentials"));
		}
		else {
			throw notFound;
		}
	}
}

从这段代码中，我们看出，在查找用户时，如果抛出了 UsernameNotFoundException，这个异常会被捕获，捕获之后，如果 hideUserNotFoundExceptions 属性的值为 true，就抛出一个 BadCredentialsException。相当于将 UsernameNotFoundException 异常隐藏了，而默认情况下，hideUserNotFoundExceptions 的值就为 true。

看到这里大家就明白了为什么无论用户还是密码写错，你收到的都是 BadCredentialsException 异常。

一般来说这个配置是不需要修改的，如果你一定要区别出来 UsernameNotFoundException 和 BadCredentialsException，我这里给大家提供三种思路：

自己定义 DaoAuthenticationProvider 代替系统默认的，在定义时将 hideUserNotFoundExceptions 属性设置为 false。
当用户名查找失败时，不抛出 UsernameNotFoundException 异常，而是抛出一个自定义异常，这样自定义异常就不会被隐藏，进而在登录失败的回调中根据自定义异常信息给前端用户一个提示。
当用户名查找失败时，直接抛出 BadCredentialsException，但是异常信息为 “用户名不存在”。

三种思路仅供小伙伴们参考，除非情况特殊，一般不用修改这一块的默认行为。

官方这样做的好处是什么呢？很明显可以强迫开发者给一个模糊的异常提示，这样即使是不懂行的新手，也不会将系统置于危险之中。

好了，这样配置完成后，无论是登录成功还是失败，后端都将只返回 JSON 给前端了。

3. 未认证处理方案

那未认证又怎么办呢？

有小伙伴说，那还不简单，没有认证就访问数据，直接重定向到登录页面就行了，这没错，系统默认的行为也是这样。

但是在前后端分离中，这个逻辑明显是有问题的，如果用户没有登录就访问一个需要认证后才能访问的页面，这个时候，我们不应该让用户重定向到登录页面，而是给用户一个尚未登录的提示，前端收到提示之后，再自行决定页面跳转。

要解决这个问题，就涉及到 Spring Security 中的一个接口 AuthenticationEntryPoint ，该接口有一个实现类：LoginUrlAuthenticationEntryPoint ，该类中有一个方法 commence，如下：

/**
 * Performs the redirect (or forward) to the login form URL.
 */
public void commence(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
		AuthenticationException authException) {
	String redirectUrl = null;
	if (useForward) {
		if (forceHttps && "http".equals(request.getScheme())) {
			redirectUrl = buildHttpsRedirectUrlForRequest(request);
		}
		if (redirectUrl == null) {
			String loginForm = determineUrlToUseForThisRequest(request, response,
					authException);
			if (logger.isDebugEnabled()) {
				logger.debug("Server side forward to: " + loginForm);
			}
			RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher(loginForm);
			dispatcher.forward(request, response);
			return;
		}
	}
	else {
		redirectUrl = buildRedirectUrlToLoginPage(request, response, authException);
	}
	redirectStrategy.sendRedirect(request, response, redirectUrl);
}

首先我们从这个方法的注释中就可以看出，这个方法是用来决定到底是要重定向还是要 forward，通过 Debug 追踪，我们发现默认情况下 useForward 的值为 false，所以请求走进了重定向。

那么我们解决问题的思路很简单，直接重写这个方法，在方法中返回 JSON 即可，不再做重定向操作，具体配置如下：

.csrf().disable()
.exceptionHandling()
.authenticationEntryPoint((req, resp, authException) -> {
            resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
    				resp.setStatus(401);
            PrintWriter out = resp.getWriter();
            out.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(RespBean.error("尚未登录，请先登录")));
            out.flush();
            out.close();
        }
);

在 Spring Security 的配置中加上自定义的 AuthenticationEntryPoint 处理方法，该方法中直接返回相应的 JSON 提示即可。这样，如果用户再去直接访问一个需要认证之后才可以访问的请求，就不会发生重定向操作了，服务端会直接给浏览器一个 JSON 提示，浏览器收到 JSON 之后，该干嘛干嘛。

4. 注销登录

最后我们再来看看注销登录的处理方案。

注销登录我们前面说过，按照前面的配置，注销登录之后，系统自动跳转到登录页面，这也是不合适的，如果是前后端分离项目，注销登录成功后返回 JSON 即可，配置如下：

.and()
.logout()
.logoutSuccessHandler((req, resp, authentication) -> {
    resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
    PrintWriter out = resp.getWriter();
    out.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(RespBean.ok("注销成功!")));
    out.flush();
    out.close();
})
.permitAll()
.and()

这样，注销成功之后，前端收到的也是 JSON 了：

{
    "status": 200,
    "msg": "注销成功!",
    "obj": null
}

好了，本文就和小伙伴们介绍下前后端分离中常见的 JSON 交互问题，整体配置代码如下：

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
                .formLogin()
//                .loginPage("/login.html") 由于这里我们通过json进行交互，不需要页面跳转，所以注释掉此处。
//                .defaultSuccessUrl("/s")
                .successHandler((httpServletRequest, resp, authentication) -> {
                    Object principal = authentication.getPrincipal();
                    resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
                    PrintWriter out = resp.getWriter();
                    out.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(RespBean.ok("登录成功！",principal)));
                    out.flush();
                    out.close();
                })
                .failureHandler((req, resp, e) -> {
                    resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
                    PrintWriter out = resp.getWriter();
                    RespBean respBean = RespBean.error(e.getMessage());
                    if (e instanceof LockedException) {
                        respBean.setMsg("账户被锁定，请联系管理员!");
                    } else if (e instanceof CredentialsExpiredException) {
                        respBean.setMsg("密码过期，请联系管理员!");
                    } else if (e instanceof AccountExpiredException) {
                        respBean.setMsg("账户过期，请联系管理员!");
                    } else if (e instanceof DisabledException) {
                        respBean.setMsg("账户被禁用，请联系管理员!");
                    } else if (e instanceof BadCredentialsException) {
                        respBean.setMsg("用户名或者密码输入错误，请重新输入!");
                    }
                    out.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(respBean));
                    out.flush();
                    out.close();
                })
                .permitAll()
                .and()
                .logout()
                .logoutSuccessHandler((req, resp, authentication) -> {
                    resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
                    PrintWriter out = resp.getWriter();
                    out.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(RespBean.ok("注销成功!")));
                    out.flush();
                    out.close();
                })
                .and()
                .exceptionHandling()
                .authenticationEntryPoint((req, resp, authException) -> {
                            resp.setContentType("application/json;charset=utf-8");
                            resp.setStatus(401);
                            PrintWriter out = resp.getWriter();
                            out.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(RespBean.error("尚未登录，请先登录")));
                            out.flush();
                            out.close();
                        }
                )
                .and().csrf().disable();

    }

标签：RespBean,登录,Spring,resp,JSON,msg,Security,服务端,out
来源： https://blog.csdn.net/xia296/article/details/116130131

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