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Spring Security 鉴权与授权详解（前后端分离项目）

news 2025/7/1 11:32:51

前言

在现代 Web 开发中，前后端分离架构已经成为主流。后端专注于提供 RESTful API，而前端通过 AJAX 请求与后端交互。在这种架构下，如何对用户进行 认证（Authentication） 和 授权（Authorization） 成为了系统设计中的核心问题。

Spring Security 是 Spring 框架中用于构建安全系统的模块，它不仅提供了强大的安全机制，还支持灵活的自定义配置。本文将围绕 鉴权失败和成功时的行为、需要拦截的路径配置、以及具体的代码实现方式 展开讲解，并结合多个实际例子，帮助你深入理解 Spring Security 在前后端分离项目中的使用。

本文将从以下三个方面详细展开：

  1. 基础概念：包括认证、授权、关键组件及其作用；
  2. 配置流程：从登录请求到权限控制的完整流程；
  3. 实战示例：JWT 认证、异常处理、多种路径保护等具体实现；

无论你是初学者还是有一定经验的开发者，这篇文章都将为你提供一套完整的解决方案。

一、基础概念详解

Spring Security 的核心在于 认证（Authentication） 和 授权（Authorization）。

1. SecurityFilterChain（安全过滤器链）

  • 作用：定义 HTTP 请求的安全策略。
  • 位置：通常在配置类中通过 @Bean 注解创建。
  • 示例：
@Bean
public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {http.authorizeHttpRequests(auth -> auth.requestMatchers("/public/**").permitAll().anyRequest().authenticated()).formLogin(withDefaults()).httpBasic(withDefaults());return http.build();
}

可以定义多个 SecurityFilterChain 来处理不同路径的权限策略。

2. UserDetailsService（用户详情服务）

  • 作用：负责加载用户信息（用户名、密码、权限）。
  • 实现方式：
    • 内存方式（适合测试）：
@Bean
public UserDetailsService userDetailsService() {UserDetails user = User.withUsername("user").password(passwordEncoder().encode("123456")).roles("USER").build();return new InMemoryUserDetailsManager(user);
}
  • 数据库方式（推荐生产环境）：
@Service
public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {@Autowiredprivate UserRepository userRepository;@Overridepublic UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {User user = userRepository.findByUsername(username).orElseThrow(() -> new UsernameNotFoundException("用户不存在"));return new org.springframework.security.core.userdetails.User(user.getUsername(),user.getPassword(),getAuthorities(user.getRoles()));}private Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities(Collection<Role> roles) {return roles.stream().map(role -> new SimpleGrantedAuthority("ROLE_" + role.getName())).collect(Collectors.toList());}
}

3. PasswordEncoder（密码编码器）

  • 作用：加密存储密码，并验证密码是否匹配。
  • 常用实现：
    • BCryptPasswordEncoder（推荐）
    • NoOpPasswordEncoder（不加密，仅用于开发阶段）
@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {return new BCryptPasswordEncoder();
}

4. JwtRequestFilter（自定义 JWT 过滤器）

  • 作用：拦截每个请求，解析 Token 并设置当前用户认证信息。
  • 实现方式：
@Component
public class JwtRequestFilter extends OncePerRequestFilter {@Autowiredprivate JwtTokenUtil jwtTokenUtil;@Autowiredprivate UserDetailsService userDetailsService;@Overrideprotected void doFilterInternal(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,FilterChain filterChain)throws ServletException, IOException {String token = extractToken(request);if (token != null && jwtTokenUtil.validateToken(token)) {String username = jwtTokenUtil.getUsernameFromToken(token);UserDetails userDetails = userDetailsService.loadUserByUsername(username);UsernamePasswordAuthenticationToken authentication = new UsernamePasswordAuthenticationToken(userDetails, null, userDetails.getAuthorities());authentication.setDetails(new WebAuthenticationDetailsSource().buildDetails(request));SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authentication);}filterChain.doFilter(request, response);}private String extractToken(HttpServletRequest request) {String header = request.getHeader("Authorization");if (header != null && header.startsWith("Bearer ")) {return header.substring(7);}return null;}
}

5. AuthenticationEntryPoint（鉴权失败处理器）

  • 作用：当用户未认证访问受保护资源时触发该处理器。
  • 实现方式：
@Component
public class JwtAuthenticationEntryPoint implements AuthenticationEntryPoint {@Overridepublic void commence(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,AuthenticationException authException) throws IOException {response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");response.setStatus(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED);response.getWriter().write("{\"error\": \"Unauthorized\", \"message\": \"认证失败，请重新登录\"}");}
}

6. AccessDeniedHandler（权限不足处理器）

  • 作用：当用户已认证但没有访问权限时触发。
  • 实现方式：
@Component
public class JwtAccessDeniedHandler implements AccessDeniedHandler {@Overridepublic void handle(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,AccessDeniedException accessDeniedException) throws IOException {response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");response.setStatus(HttpServletResponse.SC_FORBIDDEN);response.getWriter().write("{\"error\": \"Forbidden\", \"message\": \"你没有权限访问该资源\"}");}
}

二、配置流程详解

成功时的流程：

  1. 用户发送登录请求 → /api/auth/login
  2. 后端验证用户名密码，生成 JWT Token 并返回给前端
  3. 前端保存 Token（如 localStorage）
  4. 后续请求携带 Token（放在 Header 中）
  5. 后端通过自定义 JWT 过滤器解析 Token 并设置认证信息
  6. 用户访问受保护资源成功

失败时的流程：

  1. Token 缺失或格式错误 → 返回 401 Unauthorized
  2. Token 已过期或签名无效 → 返回 401 Unauthorized
  3. 用户没有权限访问某资源 → 返回 403 Forbidden

三、实战示例详解

示例 1：JWT Token 工具类（完整版）

@Component
public class JwtTokenUtil {private static final long JWT_TOKEN_VALIDITY = 5 * 60 * 60; // 5小时private String secret = "your-secret-key-here";public String getUsernameFromToken(String token) {return getClaimFromToken(token, Claims::getSubject);}public Date getExpirationDateFromToken(String token) {return getClaimFromToken(token, Claims::getExpiration);}public <T> T getClaimFromToken(String token, Function<Claims, T> claimsResolver) {final Claims claims = getAllClaimsFromToken(token);return claimsResolver.apply(claims);}private Claims getAllClaimsFromToken(String token) {return Jwts.parserBuilder().setSigningKey(secret).build().parseClaimsJws(token).getBody();}private Boolean isTokenExpired(String token) {final Date expiration = getExpirationDateFromToken(token);return expiration.before(new Date());}public String generateToken(UserDetails userDetails) {Map<String, Object> claims = new HashMap<>();return doGenerateToken(claims, userDetails.getUsername());}private String doGenerateToken(Map<String, Object> claims, String subject) {return Jwts.builder().setClaims(claims).setSubject(subject).setIssuedAt(new Date(System.currentTimeMillis())).setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + JWT_TOKEN_VALIDITY * 1000)).signWith(SignatureAlgorithm.HS512, secret).compact();}public Boolean validateToken(String token, UserDetails userDetails) {final String username = getUsernameFromToken(token);return (username.equals(userDetails.getUsername()) && !isTokenExpired(token));}
}

示例 2：登录接口

@RestController
@RequestMapping("/api/auth")
public class AuthController {@Autowiredprivate AuthenticationManager authenticationManager;@Autowiredprivate JwtTokenUtil jwtTokenUtil;@Autowiredprivate UserDetailsService userDetailsService;@PostMapping("/login")public ResponseEntity<?> login(@RequestBody LoginRequest loginRequest) throws Exception {try {authenticationManager.authenticate(new UsernamePasswordAuthenticationToken(loginRequest.getUsername(), loginRequest.getPassword()));} catch (AuthenticationException e) {throw new Exception("用户名或密码错误");}final UserDetails userDetails = userDetailsService.loadUserByUsername(loginRequest.getUsername());final String token = jwtTokenUtil.generateToken(userDetails);return ResponseEntity.ok().header("Authorization", "Bearer " + token).build();}
}

示例 3：多种路径保护方式

@Bean
public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {http.csrf(AbstractHttpConfigurer::disable).cors(cors -> cors.configurationSource(corsConfigurationSource())).sessionManagement(session -> session.sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS)).addFilterBefore(jwtRequestFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class).exceptionHandling(exceptions -> exceptions.authenticationEntryPoint(authenticationEntryPoint).accessDeniedHandler(accessDeniedHandler)).authorizeHttpRequests(auth -> auth.requestMatchers("/api/public/**").permitAll().requestMatchers("/api/admin/**").hasRole("ADMIN").requestMatchers("/api/user/**").hasAnyRole("USER", "ADMIN").anyRequest().authenticated());return http.build();
}

结语

本文从 Spring Security 的基础概念出发，详细介绍了认证与授权的核心组件，并结合多个实战示例展示了 JWT 的集成、路径保护、异常处理等常见场景的实现方式。

http://www.lryc.cn/news/578076.html

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