配置中心 Apollo 源码解析 —— Portal 认证与授权（一）之认证

芋道源码_艿艿
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原文链接： www.iocoder.cn
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摘要: 原创出处 http://www.iocoder.cn/Apollo/portal-auth-1/ 「芋道源码」欢迎转载，保留摘要，谢谢！

1. 概述

老艿艿：本系列假定胖友已经阅读过 《Apollo 官方 wiki 文档》 ，特别是 《Portal 实现用户登录功能》 。

本文分享 Portal 的认证与授权，侧重在认证部分。

在 《Portal 实现用户登录功能》 文档的开头：

Apollo 是配置管理系统，会提供权限管理（Authorization），理论上是不负责用户登录认证功能的实现（Authentication）。

所以 Apollo 定义了一些SPI用来解耦，Apollo 接入登录的关键就是实现这些 SPI 。

和我们理解的 JDK SPI 不同，Apollo 是基于 Spring Profile 的特性，配合上 Spring Java Configuration 实现了类似 SPI 的功能。对于大多数人，我们可能比较熟悉的是，基于不同的 Profile 加载不同环境的 yaml 或 properties 配置文件。所以，当笔者看到这样的玩法，也是眼前一亮。

在 apollo-portal 项目中，spi 包下，我们可以看到认证相关的配置与实现，如下图所示：代码结构

  • 绿框：接口。
  • 紫框：实现。
  • 红框：配置接口对应的实现。

2. AuthConfiguration

com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.configuration.AuthConfiguration ，认证 Spring Java 配置。如下图：AuthConfiguration

目前有三种实现：

  • 第一种， profile=ctrip ，携程内部实现，接入了SSO并实现用户搜索、查询接口。
  • 第二种，profile=auth ，使用 Apollo 提供的 Spring Security 简单认证。
  • 第三种，profile 为空，使用默认实现，全局只有 apollo 一个账号。

一般情况下，我们使用第二种，基于 Spring Security 的实现。所以本文仅分享这种方式。对其他方式感兴趣的胖友，可以自己读下代码哈。

整体类图如下：类图

2.1 SpringSecurityAuthAutoConfiguration

UserService ，配置如下：

@Bean
@ConditionalOnMissingBean(UserService.class)
public UserService springSecurityUserService() {
    return new SpringSecurityUserService();
}

UserInfoHolder ，配置如下：

@Bean
@ConditionalOnMissingBean(UserInfoHolder.class)
public UserInfoHolder springSecurityUserInfoHolder() {
    return new SpringSecurityUserInfoHolder();
}

JdbcUserDetailsManager ，配置如下：

@Bean
public JdbcUserDetailsManager jdbcUserDetailsManager(AuthenticationManagerBuilder auth, DataSource datasource) throws Exception {
    JdbcUserDetailsManager jdbcUserDetailsManager = auth.jdbcAuthentication() // 基于 JDBC
            .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder()) // 加密方式为 BCryptPasswordEncoder
            .dataSource(datasource) // 数据源
            .usersByUsernameQuery("select Username,Password,Enabled from `Users` where Username = ?") // 使用 Username 查询 User
            .authoritiesByUsernameQuery("select Username,Authority from `Authorities` where Username = ?") // 使用 Username 查询 Authorities
            .getUserDetailsService();

    jdbcUserDetailsManager.setUserExistsSql("select Username from `Users` where Username = ?"); // 判断 User 是否存在
    jdbcUserDetailsManager.setCreateUserSql("insert into `Users` (Username, Password, Enabled) values (?,?,?)"); // 插入 User
    jdbcUserDetailsManager.setUpdateUserSql("update `Users` set Password = ?, Enabled = ? where Username = ?"); // 更新 User
    jdbcUserDetailsManager.setDeleteUserSql("delete from `Users` where Username = ?"); // 删除 User
    jdbcUserDetailsManager.setCreateAuthoritySql("insert into `Authorities` (Username, Authority) values (?,?)"); // 插入 Authorities
    jdbcUserDetailsManager.setDeleteUserAuthoritiesSql("delete from `Authorities` where Username = ?"); // 删除 Authorities
    jdbcUserDetailsManager.setChangePasswordSql("update `Users` set Password = ? where Username = ?"); // 更新 Authorities

    return jdbcUserDetailsManager;
}

  • org.springframework.security.provisioning.JdbcUserDetailsManager ，继承 JdbcDaoImpl 的功能，提供了一些很有用的与 Users 和 Authorities 表相关的方法。
  • 胖友先看下 「3. Users」 和 「4. Authorities」 小节，然后回过头继续往下看。

SsoHeartbeatHandler ，配置如下：

@Bean
@ConditionalOnMissingBean(SsoHeartbeatHandler.class)
public SsoHeartbeatHandler defaultSsoHeartbeatHandler() {
    return new DefaultSsoHeartbeatHandler();
}

LogoutHandler ，配置如下：

@Bean
@ConditionalOnMissingBean(LogoutHandler.class)
public LogoutHandler logoutHandler() {
    return new DefaultLogoutHandler();
}

2.2 SpringSecurityConfigureration

@Order(99)
@Profile("auth")
@Configuration
@EnableWebSecurity
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
static class SpringSecurityConfigurer extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    public static final String USER_ROLE = "user";

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.csrf().disable(); // 关闭打开的 csrf 保护
        http.headers().frameOptions().sameOrigin(); // 仅允许相同 origin 访问
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/openapi/**", "/vendor/**", "/styles/**", "/scripts/**", "/views/**", "/img/**").permitAll() // openapi 和 资源不校验权限
                .antMatchers("/**").hasAnyRole(USER_ROLE); // 其他，需要登录 User
        http.formLogin().loginPage("/signin").permitAll().failureUrl("/signin?#/error").and().httpBasic(); // 登录页
        http.logout().invalidateHttpSession(true).clearAuthentication(true).logoutSuccessUrl("/signin?#/logout"); // 登出（退出）
        http.exceptionHandling().authenticationEntryPoint(new LoginUrlAuthenticationEntryPoint("/signin")); // 未身份校验，跳转到登录页
    }

}

  • @EnableWebSecurity 注解，禁用 Boot 的默认 Security 配置，配合 @Configuration 启用自定义配置（需要继承 WebSecurityConfigurerAdapter ）。

  • @EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true) 注解，启用 Security 注解，例如最常用的 @PreAuthorize 。

  • 注意，.antMatchers("/**").hasAnyRole(USER_ROLE); 代码块，设置统一的 URL 的权限校验，只判断是否为登陆用户。另外，#hasAnyRole(...) 方法，会自动添加 "ROLE_" 前缀，所以此处的传参是 "user" 。代码如下：

    // ExpressionUrlAuthorizationConfigurer.java

private static String hasAnyRole(String... authorities) {
	String anyAuthorities = StringUtils.arrayToDelimitedString(authorities,
			"','ROLE_");
	return "hasAnyRole('ROLE_" + anyAuthorities + "')";
}

3. Users

Users 表，对应实体 com.ctrip.framework.apollo.portal.entity.po.UserPO ，代码如下：

@Entity
@Table(name = "Users")
public class UserPO {

    /**
     * 编号
     */
    @Id
    @GeneratedValue
    @Column(name = "Id")
    private long id;
    /**
     * 账号
     */
    @Column(name = "Username", nullable = false)
    private String username;
    /**
     * 密码
     */
    @Column(name = "Password", nullable = false)
    private String password;
    /**
     * 邮箱
     */
    @Column(name = "Email", nullable = false)
    private String email;
    /**
     * 是否开启
     */
    @Column(name = "Enabled", nullable = false)
    private int enabled;
    
}

  • 字段比较简单，胖友自己看注释。

3.1 UserInfo

com.ctrip.framework.apollo.portal.entity.bo.UserInfo ，User BO 。代码如下：

public class UserInfo {

    /**
     * 账号 {@link com.ctrip.framework.apollo.portal.entity.po.UserPO#username}
     */
    private String userId;
    /**
     * 账号 {@link com.ctrip.framework.apollo.portal.entity.po.UserPO#username}
     */
    private String name;
    /**
     * 邮箱 {@link com.ctrip.framework.apollo.portal.entity.po.UserPO#email}
     */
    private String email;
    
}

  • 在 UserPO 的 #toUserInfo() 方法中，将 UserPO 转换成 UserBO ，代码如下：

    public UserInfo toUserInfo() {
    UserInfo userInfo = new UserInfo();
    userInfo.setName(this.getUsername());
    userInfo.setUserId(this.getUsername());
    userInfo.setEmail(this.getEmail());
    return userInfo;
}

    • 注意，userId 和 name 属性，都是指向 User.username 。

4. Authorities

Authorities 表，Spring Security 中的 Authority ，实际和 Role 角色等价。表结构如下：

`Id` int(11) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增Id',
`Username` varchar(50) NOT NULL,
`Authority` varchar(50) NOT NULL,

  • 目前 Portal 只有一种角色 "ROLE_user" 。如下图所示：Authorities
  • 为什么是这样的呢？在 Apollo 中，
    • 统一的 URL 的权限校验，只判断是否为登陆用户，在 SpringSecurityConfigureration 中，我们可以看到。
    • 具体每个 URL 的权限校验，通过在对应的方法上，添加 @PreAuthorize 方法注解，配合具体的方法参数，一起校验功能 + 数据级的权限校验。

5. UserService

com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.UserService ，User 服务接口，用来给 Portal 提供用户搜索相关功能。代码如下：

public interface UserService {

    List<UserInfo> searchUsers(String keyword, int offset, int limit);

    UserInfo findByUserId(String userId);

    List<UserInfo> findByUserIds(List<String> userIds);

}

5.1 SpringSecurityUserService

com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.springsecurity.SpringSecurityUserService ，基于 Spring Security 的 UserService 实现类。

5.5.1 构造方法

private PasswordEncoder encoder = new BCryptPasswordEncoder();
/**
 * 默认角色数组，详细见 {@link #init()}
 */
private List<GrantedAuthority> authorities;

@Autowired
private JdbcUserDetailsManager userDetailsManager;
@Autowired
private UserRepository userRepository;

@PostConstruct
public void init() {
    authorities = new ArrayList<>();
    authorities.add(new SimpleGrantedAuthority("ROLE_user"));
}

  • authorities 属性，只有一个元素，为 "ROLE_user" 。

5.5.2 createOrUpdate

#createOrUpdate(UserPO) 方法，创建或更新 User 。代码如下：

 1: @Transactional
 2: public void createOrUpdate(UserPO user) {
 3:     String username = user.getUsername();
 4:     // 创建 Spring Security User
 5:     User userDetails = new User(username, encoder.encode(user.getPassword()), authorities);
 6:     // 若存在，则进行更新
 7:     if (userDetailsManager.userExists(username)) {
 8:         userDetailsManager.updateUser(userDetails);
 9:     // 若不存在，则进行新增
10:     } else {
11:         userDetailsManager.createUser(userDetails);
12:     }
13:     // 更新邮箱
14:     UserPO managedUser = userRepository.findByUsername(username);
15:     managedUser.setEmail(user.getEmail());
16:     userRepository.save(managedUser);
17: }

  • 第 5 行：创建 com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.springsecurity.User 对象。
    • 使用 PasswordEncoder 对 password 加密。
    • 传入对应的角色 authorities 参数。
  • 第 6 至 12 行：新增或更新 User 。
  • 第 13 至 16 行：更新 email 。不直接在【第 6 至 12 行】处理的原因是，com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.springsecurity.User 中没有 email 属性。

5.5.3 其他实现方法

🙂 胖友自己查看代码。嘿嘿。

5.2 UserInfoController

在 apollo-portal 项目中，com.ctrip.framework.apollo.portal.controller.UserInfoController ，提供 User 的 API 。

5.2.1 createOrUpdateUser

在用户管理的界面中，点击【提交】按钮，调用创建或更新 User 的 API 。

创建或更新 User 界面

#createOrUpdateUser(UserPO) 方法，创建或更新 User 。代码如下：

@Autowired
private UserService userService;

@PreAuthorize(value = "@permissionValidator.isSuperAdmin()")
@RequestMapping(value = "/users", method = RequestMethod.POST)
public void createOrUpdateUser(@RequestBody UserPO user) {
    // 校验 `username` `password` 非空
    if (StringUtils.isContainEmpty(user.getUsername(), user.getPassword())) {
        throw new BadRequestException("Username and password can not be empty.");
    }
    // 新增或更新 User
    if (userService instanceof SpringSecurityUserService) {
        ((SpringSecurityUserService) userService).createOrUpdate(user);
    } else {
        throw new UnsupportedOperationException("Create or update user operation is unsupported");
    }
}

  • POST /users 接口，Request Body 传递 JSON 对象。
  • @PreAuthorize(...) 注解，调用 PermissionValidator#isSuperAdmin() 方法，校验是否为超级管理员。后续文章，详细分享。
  • 调用 SpringSecurityUserService#createOrUpdate(UserPO) 方法，新增或更新 User 。

5.2.2 logout

#logout(request, response) 方法，User 登出。代码如下：

@Autowired
private LogoutHandler logoutHandler;
    
@RequestMapping(value = "/user/logout", method = RequestMethod.GET)
public void logout(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
    logoutHandler.logout(request, response);
}

    • GET /user/logout 接口。
  • 调用 LogoutHandler#logout(request, response) 方法，登出 User 。在 「8. LogoutHandler」 中，详细解析。

6. UserInfoHolder

com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.UserInfoHolder ，获取当前登录用户信息，SSO 一般都是把当前登录用户信息放在线程 ThreadLocal 上。代码如下：

public interface UserInfoHolder {

    UserInfo getUser();

}

6.1 SpringSecurityUserInfoHolder

com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.springsecurity.SpringSecurityUserInfoHolder ，实现 UserInfoHolder 接口，基于 Spring Security 的 UserInfoHolder 实现类。代码如下：

public class SpringSecurityUserInfoHolder implements UserInfoHolder {

    @Override
    public UserInfo getUser() {
        // 创建 UserInfo 对象，设置 `username` 到 `UserInfo.userId` 中。
        UserInfo userInfo = new UserInfo();
        userInfo.setUserId(getCurrentUsername());
        return userInfo;
    }

    /**
     * @return username
     */
    private String getCurrentUsername() {
        Object principal = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getPrincipal();
        if (principal instanceof UserDetails) {
            return ((UserDetails) principal).getUsername();
        }
        if (principal instanceof Principal) {
            return ((Principal) principal).getName();
        }
        return String.valueOf(principal);
    }

}

7. SsoHeartbeatHandler

com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.SsoHeartbeatHandler ，Portal 页面如果长时间不刷新，登录信息会过期。通过此接口来刷新登录信息。代码如下：

public interface SsoHeartbeatHandler {

    void doHeartbeat(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response);

}

7.1 DefaultSsoHeartbeatHandler

com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.defaultimpl.DefaultSsoHeartbeatHandler ，实现 SsoHeartbeatHandler 接口，代码如下：

public class DefaultSsoHeartbeatHandler implements SsoHeartbeatHandler {

    @Override
    public void doHeartbeat(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.sendRedirect("default_sso_heartbeat.html");
        } catch (IOException e) {
        }
    }

}

  • 跳转到 default_sso_heartbeat.html 中。页面如下：

    <!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>SSO Heartbeat</title>
    <script type="text/javascript">
        var reloading = false;
        setInterval(function () {
            if (reloading) {
                return;
            }
            reloading = true;
            location.reload(true);
        }, 60000);
    </script>
</head>
<body>
</body>
</html>

    • 每 60 秒刷新一次页面。🙂 一脸懵逼，这是干啥的？继续往下看。

7.2 SsoHeartbeatController

com.ctrip.framework.apollo.portal.controller.SsoHeartbeatController ，代码如下：

@Controller
@RequestMapping("/sso_heartbeat")
public class SsoHeartbeatController {

    @Autowired
    private SsoHeartbeatHandler handler;

    @RequestMapping(value = "", method = RequestMethod.GET)
    public void heartbeat(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        handler.doHeartbeat(request, response);
    }

}

  • 通过打开一个新的窗口，访问 http://ip:prot/sso_hearbeat 地址，每 60 秒刷新一次页面，从而避免 SSO 登陆过期。因此，相关类的类名都包含 Heartbeat ，代表心跳的意思。

8. LogoutHandler

com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.LogoutHandler ，用来实现登出功能。代码如下：

public interface LogoutHandler {

    void logout(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response);

}

8.1 DefaultLogoutHandler

com.ctrip.framework.apollo.portal.spi.defaultimpl.DefaultLogoutHandler ，实现 LogoutHandler 接口，代码如下：

public class DefaultLogoutHandler implements LogoutHandler {

    @Override
    public void logout(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        try {
            response.sendRedirect("/");
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

}

  • 登出后，跳转到 / 地址。
  • 😈 在使用 Spring Security 的请款下，不会调用到。注意，因为，我们配置了登出页。

666. 彩蛋

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