深入理解 SecurityConfigurer 【源码篇】

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我们来继续撸 Spring Security 源码

SecurityConfigurer 在 Spring Security 中是一个非常重要的角色。在前面的文章中,松哥曾经多次提到过,Spring Security 过滤器链中的每一个过滤器,都是通过 xxxConfigurer 来进行配置的,而这些 xxxConfigurer 实际上都是 SecurityConfigurer 的实现。

所以我们今天有必要来跟大家把 SecurityConfigurer 从头到尾捋一捋。

1. SecurityConfigurer

SecurityConfigurer 本身是一个接口,我们来看下:

public interface SecurityConfigurer<O, B extends SecurityBuilder<O>> {

 void init(B builder) throws Exception;

 void configure(B builder) throws Exception;
}

可以看到,SecurityConfigurer 中主要是两个方法,init 和 configure。

init 就是一个初始化方法。而 configure 则是一个配置方法。这里只是规范了方法的定义,具体的实现则在不同的实现类中。

需要注意的是这两个方法的参数类型都是一个泛型 B,也就是 SecurityBuilder 的子类,关于 SecurityBuilder ,它是用来构建过滤器链的,松哥将在下篇文章中和大家介绍。

SecurityConfigurer 有三个实现类:

  • SecurityConfigurerAdapter

  • GlobalAuthenticationConfigurerAdapter

  • WebSecurityConfigurer

我们分别来看。

1.1 SecurityConfigurerAdapter

SecurityConfigurerAdapter 实现了 SecurityConfigurer 接口,我们所使用的大部分的 xxxConfigurer 也都是 SecurityConfigurerAdapter 的子类。

SecurityConfigurerAdapter 在 SecurityConfigurer 的基础上,还扩展出来了几个非常好用的方法,我们一起来看下:

public abstract class SecurityConfigurerAdapter<O, B extends SecurityBuilder<O>>
  implements SecurityConfigurer<O, B> {
 private B securityBuilder;

 private CompositeObjectPostProcessor objectPostProcessor = new CompositeObjectPostProcessor();

 public void init(B builder) throws Exception {
 }

 public void configure(B builder) throws Exception {
 }

 public B and() {
  return getBuilder();
 }
 protected final B getBuilder() {
  if (securityBuilder == null) {
   throw new IllegalStateException("securityBuilder cannot be null");
  }
  return securityBuilder;
 }
 @SuppressWarnings("unchecked")
 protected <T> T postProcess(T object) {
  return (T) this.objectPostProcessor.postProcess(object);
 }
 public void addObjectPostProcessor(ObjectPostProcessor<?> objectPostProcessor) {
  this.objectPostProcessor.addObjectPostProcessor(objectPostProcessor);
 }
 public void setBuilder(B builder) {
  this.securityBuilder = builder;
 }
 private static final class CompositeObjectPostProcessor implements
   ObjectPostProcessor<Object> {
  private List<ObjectPostProcessor<?>> postProcessors = new ArrayList<>();

  @SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
  public Object postProcess(Object object) {
   for (ObjectPostProcessor opp : postProcessors) {
    Class<?> oppClass = opp.getClass();
    Class<?> oppType = GenericTypeResolver.resolveTypeArgument(oppClass,
      ObjectPostProcessor.class);
    if (oppType == null || oppType.isAssignableFrom(object.getClass())) {
     object = opp.postProcess(object);
    }
   }
   return object;
  }
  private boolean addObjectPostProcessor(
    ObjectPostProcessor<?> objectPostProcessor) {
   boolean result = this.postProcessors.add(objectPostProcessor);
   postProcessors.sort(AnnotationAwareOrderComparator.INSTANCE);
   return result;
  }
 }
}
  1. CompositeObjectPostProcessor 首先一开始声明了一个 CompositeObjectPostProcessor 实例,CompositeObjectPostProcessor 是 ObjectPostProcessor 的一个实现,ObjectPostProcessor 本身是一个后置处理器,该后置处理器默认有两个实现,AutowireBeanFactoryObjectPostProcessor 和 CompositeObjectPostProcessor。其中 AutowireBeanFactoryObjectPostProcessor 主要是利用了 AutowireCapableBeanFactory 对 Bean 进行手动注册,因为在 Spring Security 中,很多对象都是手动 new 出来的,这些 new 出来的对象和容器没有任何关系,利用 AutowireCapableBeanFactory 可以将这些手动 new 出来的对象注入到容器中,而 AutowireBeanFactoryObjectPostProcessor 的主要作用就是完成这件事;CompositeObjectPostProcessor 则是一个复合的对象处理器,里边维护了一个 List 集合,这个 List 集合中,大部分情况下只存储一条数据,那就是 AutowireBeanFactoryObjectPostProcessor,用来完成对象注入到容器的操作,如果用户自己手动调用了 addObjectPostProcessor 方法,那么 CompositeObjectPostProcessor 集合中维护的数据就会多出来一条,在 CompositeObjectPostProcessor#postProcess 方法中,会遍历集合中的所有 ObjectPostProcessor,挨个调用其 postProcess 方法对对象进行后置处理。

  2. and 方法,该方法返回值是一个 securityBuilder,securityBuilder 实际上就是 HttpSecurity,我们在 HttpSecurity 中去配置不同的过滤器时,可以使用 and 方法进行链式配置,就是因为这里定义了 and 方法并返回了 securityBuilder 实例。

这便是 SecurityConfigurerAdapter 的主要功能,后面大部分的 xxxConfigurer 都是基于此类来实现的。

1.2 GlobalAuthenticationConfigurerAdapter

GlobalAuthenticationConfigurerAdapter 看名字就知道是一个跟全局配置有关的东西,它本身实现了 SecurityConfigurerAdapter 接口,但是并未对方法做具体的实现,只是将泛型具体化了:

@Order(100)
public abstract class GlobalAuthenticationConfigurerAdapter implements
  SecurityConfigurer<AuthenticationManager, AuthenticationManagerBuilder> {

 public void init(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
 }

 public void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
 }
}

可以看到,SecurityConfigurer 中的泛型,现在明确成了 AuthenticationManager 和 AuthenticationManagerBuilder。所以 GlobalAuthenticationConfigurerAdapter 的实现类将来主要是和配置 AuthenticationManager 有关。当然也包括默认的用户名密码也是由它的实现类来进行配置的。

我们在 Spring Security 中使用的 AuthenticationManager 其实可以分为两种,一种是局部的,另一种是全局的,这里主要是全局的配置。

1.3 WebSecurityConfigurer

还有一个实现类就是 WebSecurityConfigurer,这个可能有的小伙伴比较陌生,其实他就是我们天天用的 WebSecurityConfigurerAdapter 的父接口。

所以 WebSecurityConfigurer 的作用就很明确了,用户扩展用户自定义的配置。

SecurityConfigurer 默认主要是这三个实现,考虑到大多数的过滤器配置都是通过 SecurityConfigurerAdapter 进行扩展的,因此我们今天就通过这条线进行展开。另外两条线松哥也将撸两篇文章和大家介绍。

2. SecurityConfigurerAdapter

SecurityConfigurerAdapter 的实现主要也是三大类:

  • UserDetailsAwareConfigurer

  • AbstractHttpConfigurer

  • LdapAuthenticationProviderConfigurer

考虑到 LDAP 现在使用很少,所以这里我来和大家重点介绍下前两个。

2.1 UserDetailsAwareConfigurer

这个配置类看名字大概就知道这是用来配置用户类的。

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AbstractDaoAuthenticationConfigurer

AbstractDaoAuthenticationConfigurer 中所做的事情比较简单,主要是构造了一个默认的 DaoAuthenticationProvider,并为其配置 PasswordEncoder 和 UserDetailsService

UserDetailsServiceConfigurer

UserDetailsServiceConfigurer 重写了 AbstractDaoAuthenticationConfigurer 中的 configure 方法,在 configure 方法执行之前加入了 initUserDetailsService 方法,以方便开发展按照自己的方式去初始化 UserDetailsService。不过这里的 initUserDetailsService 方法是空方法。

UserDetailsManagerConfigurer

UserDetailsManagerConfigurer 中实现了 UserDetailsServiceConfigurer 中定义的 initUserDetailsService 方法,具体的实现逻辑就是将 UserDetailsBuilder 所构建出来的 UserDetails 以及提前准备好的 UserDetails 中的用户存储到 UserDetailsService 中。

该类同时添加了 withUser 方法用来添加用户,同时还增加了一个 UserDetailsBuilder 用来构建用户,这些逻辑都比较简单,小伙伴们可以自行查看。

JdbcUserDetailsManagerConfigurer

JdbcUserDetailsManagerConfigurer 在父类的基础上补充了 DataSource 对象,同时还提供了相应的数据库查询方法。

InMemoryUserDetailsManagerConfigurer

InMemoryUserDetailsManagerConfigurer 在父类的基础上重写了构造方法,将父类中的 UserDetailsService 实例定义为 InMemoryUserDetailsManager。

DaoAuthenticationConfigurer

DaoAuthenticationConfigurer 继承自 AbstractDaoAuthenticationConfigurer,只是在构造方法中修改了一下 userDetailsService 而已。

有小伙伴可能要问了,JdbcUserDetailsManagerConfigurer 或者 InMemoryUserDetailsManagerConfigurer,到底在哪里可以用到呀?

松哥给大家举一个简单的例子:

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.inMemoryAuthentication().withUser("javaboy")
                .password("{noop}123")
                .roles("admin");
    }

    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .anyRequest().authenticated()
                //省略
    }
}

当你调用 auth.inMemoryAuthentication 进行配置时,实际上调用的就是 InMemoryUserDetailsManagerConfigurer。

这下明白了吧!

2.2 AbstractHttpConfigurer

AbstractHttpConfigurer 这一派中的东西非常多,我们所有的过滤器配置,都是它的子类,我们来看下都有哪些类?

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可以看到,它的实现类还是非常多的。

这么多实现类,松哥就不一一给大家介绍了,我挑一个常用的 FormLoginConfigurer 来给大家详细介绍,只要大家把这个理解了,其他的照猫画虎就很好理解了。

我们一个一个来看。

2.2.1 AbstractHttpConfigurer

AbstractHttpConfigurer 继承自 SecurityConfigurerAdapter,并增加了两个方法,disable 和 withObjectPostProcessor:

public abstract class AbstractHttpConfigurer<T extends AbstractHttpConfigurer<T, B>, B extends HttpSecurityBuilder<B>>
  extends SecurityConfigurerAdapter<DefaultSecurityFilterChain, B> {

 /**
  * Disables the {@link AbstractHttpConfigurer} by removing it. After doing so a fresh
  * version of the configuration can be applied.
  *
  * @return the {@link HttpSecurityBuilder} for additional customizations
  */
 @SuppressWarnings("unchecked")
 public B disable() {
  getBuilder().removeConfigurer(getClass());
  return getBuilder();
 }

 @SuppressWarnings("unchecked")
 public T withObjectPostProcessor(ObjectPostProcessor<?> objectPostProcessor) {
  addObjectPostProcessor(objectPostProcessor);
  return (T) this;
 }
}

这两个方法松哥之前都有给大家介绍过,disable 基本上是大家的老熟人了,我们常用的 .csrf().disable() 就是出自这里,那么从这里我们也可以看到 disable 的实现原理,就是从 getBuilder 中移除相关的 xxxConfigurer,getBuilder 方法获取到的实际上就是 HttpSecurity,所以移除掉 xxxConfigurer 实际上就是从过滤器链中移除掉某一个过滤器,例如 .csrf().disable() 就是移除掉处理 csrf 的过滤器。

另一个增加的方法是 withObjectPostProcessor,这是为配置类添加手动添加后置处理器的。在 AbstractHttpConfigurer 的父类中其实有一个类似的方法就是 addObjectPostProcessor,但是 addObjectPostProcessor 只是一个添加方法,返回值为 void,而 withObjectPostProcessor 的返回值是当前配置类,也就是 xxxConfigurer,所以如果使用 withObjectPostProcessor 的话,可以使用链式配置,事实上,在松哥之前的文章,以及 vhr(https://github.com/lenve/vhr) 项目中,使用的也都是 withObjectPostProcessor 方法(当然,你也可以使用 addObjectPostProcessor,最终效果是一样的)。

2.2.2 AbstractAuthenticationFilterConfigurer

AbstractAuthenticationFilterConfigurer 类的功能比较多,源码也是相当相当长。不过我们只需要抓住两点即可,init 方法和 configure 方法,因为这两个方法是所有 xxxConfigurer 的灵魂

@Override
public void init(B http) throws Exception {
 updateAuthenticationDefaults();
 updateAccessDefaults(http);
 registerDefaultAuthenticationEntryPoint(http);
}

init 方法主要干了三件事:

  1. updateAuthenticationDefaults 主要是配置了登录处理地址,失败跳转地址,注销成功跳转地址。

  2. updateAccessDefaults 方法主要是对 loginPage、loginProcessingUrl、failureUrl 进行 permitAll 设置(如果用户配置了 permitAll 的话)。

  3. registerDefaultAuthenticationEntryPoint 则是注册异常的处理器。

再来看 configure 方法:

@Override
public void configure(B http) throws Exception {
 PortMapper portMapper = http.getSharedObject(PortMapper.class);
 if (portMapper != null) {
  authenticationEntryPoint.setPortMapper(portMapper);
 }
 RequestCache requestCache = http.getSharedObject(RequestCache.class);
 if (requestCache != null) {
  this.defaultSuccessHandler.setRequestCache(requestCache);
 }
 authFilter.setAuthenticationManager(http
   .getSharedObject(AuthenticationManager.class));
 authFilter.setAuthenticationSuccessHandler(successHandler);
 authFilter.setAuthenticationFailureHandler(failureHandler);
 if (authenticationDetailsSource != null) {
  authFilter.setAuthenticationDetailsSource(authenticationDetailsSource);
 }
 SessionAuthenticationStrategy sessionAuthenticationStrategy = http
   .getSharedObject(SessionAuthenticationStrategy.class);
 if (sessionAuthenticationStrategy != null) {
  authFilter.setSessionAuthenticationStrategy(sessionAuthenticationStrategy);
 }
 RememberMeServices rememberMeServices = http
   .getSharedObject(RememberMeServices.class);
 if (rememberMeServices != null) {
  authFilter.setRememberMeServices(rememberMeServices);
 }
 F filter = postProcess(authFilter);
 http.addFilter(filter);
}

configure 中的逻辑就很简答了,构建各种各样的回调函数设置给 authFilter,authFilter 再去 postProcess 中走一圈注册到 Spring 容器中,最后再把 authFilter 添加到过滤器链中。

这便是 AbstractAuthenticationFilterConfigurer 的主要功能。需要提醒大家的是,我们日常配置的,如:

  • loginPage

  • loginProcessingUrl

  • permitAll

  • defaultSuccessUrl

  • failureUrl

等方法都是在这里定义的。

最后我们再来看看 FormLoginConfigurer。

2.2.3 FormLoginConfigurer

FormLoginConfigurer 在定义是,明确了 AbstractAuthenticationFilterConfigurer 中的泛型是 UsernamePasswordAuthenticationFilter,也就是我们这里最终要配置的过滤是 UsernamePasswordAuthenticationFilter。

FormLoginConfigurer 重写了 init 方法,配置了一下默认的登录页面。其他的基本上都是从父类来的,未做太多改变。

另外我们日常配置的很多东西也是来自这里:

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好啦,这就是 FormLoginConfigurer 这个配置类,FormLoginConfigurer 对应的过滤器是 UsernamePasswordAuthenticationFilter,小伙伴们可以自行分析其他的 xxxConfigurer,每一个 xxxConfigurer 都对应了一个 不同的 Filter。

3.小结

好啦,今天就主要和大家分享一下 SecurityConfigurer 的源码,当然这里还有很多值得再次仔细讨论的东西,松哥将在后面的文章中继续和大家分享。

觉得有收获的小伙伴记得点个在看鼓励下松哥哦~

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