从零开始的Spring Security Oauth2(三)


上一篇文章中我们介绍了获取token的流程,这一篇重点分析一下,携带token访问受限资源时,内部的工作流程。

@EnableResourceServer与@EnableAuthorizationServer

还记得我们在第一节中就介绍过了OAuth2的两个核心概念,资源服务器与身份认证服务器。我们对两个注解进行配置的同时,到底触发了内部的什么相关配置呢?

上一篇文章重点介绍的其实是与身份认证相关的流程,即如果获取token,而本节要分析的携带token访问受限资源,自然便是与@EnableResourceServer相关的资源服务器配置了。

我们注意到其相关配置类是ResourceServerConfigurer,内部关联了ResourceServerSecurityConfigurer和HttpSecurity。前者与资源安全配置相关,后者与http安全配置相关。(类名比较类似,注意区分,以Adapter结尾的是适配器,以Configurer结尾的是配置器,以Builder结尾的是建造器,他们分别代表不同的设计模式,对设计模式有所了解可以更加方便理解其设计思路)

public class ResourceServerConfigurerAdapter implements ResourceServerConfigurer {    @Override    public void configure(ResourceServerSecurityConfigurer resources <1> ) throws Exception {    }    @Override    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {        http.authorizeRequests().anyRequest().authenticated();    }}

<1> ResourceServerSecurityConfigurer显然便是我们分析的重点了。

ResourceServerSecurityConfigurer(了解)

其核心配置如下所示:

public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {    AuthenticationManager oauthAuthenticationManager = oauthAuthenticationManager(http);    resourcesServerFilter = new OAuth2AuthenticationProcessingFilter();//<1>    resourcesServerFilter.setAuthenticationEntryPoint(authenticationEntryPoint);    resourcesServerFilter.setAuthenticationManager(oauthAuthenticationManager);//<2>    if (eventPublisher != null) {        resourcesServerFilter.setAuthenticationEventPublisher(eventPublisher);    }    if (tokenExtractor != null) {        resourcesServerFilter.setTokenExtractor(tokenExtractor);//<3>    }    resourcesServerFilter = postProcess(resourcesServerFilter);    resourcesServerFilter.setStateless(stateless);    // @formatter:off    http        .authorizeRequests().expressionHandler(expressionHandler)    .and()        .addFilterBefore(resourcesServerFilter, AbstractPreAuthenticatedProcessingFilter.class)        .exceptionHandling()            .accessDeniedHandler(accessDeniedHandler)//<4>            .authenticationEntryPoint(authenticationEntryPoint);    // @formatter:on}

这段是整个oauth2与HttpSecurity相关的核心配置,其中有非常多的注意点,顺带的都强调一下:

<1> 创建OAuth2AuthenticationProcessingFilter,即下一节所要介绍的OAuth2核心过滤器。

<2> 为OAuth2AuthenticationProcessingFilter提供固定的AuthenticationManager即OAuth2AuthenticationManager,它并没有将OAuth2AuthenticationManager添加到spring的容器中,不然可能会影响spring security的普通认证流程(非oauth2请求),只有被OAuth2AuthenticationProcessingFilter拦截到的oauth2相关请求才被特殊的身份认证器处理。

<3> 设置了TokenExtractor默认的实现—-BearerTokenExtractor,这个类在下一节介绍。

<4> 相关的异常处理器,可以重写相关实现,达到自定义异常的目的。

还记得我们在一开始的配置中配置了资源服务器,是它触发了相关的配置。

@Configuration@EnableResourceServerprotected static class ResourceServerConfiguration extends ResourceServerConfigurerAdapter {}

核心过滤器 OAuth2AuthenticationProcessingFilter(掌握)

回顾一下我们之前是如何携带token访问受限资源的: http://localhost:8080/order/1?access_token=950a7cc9-5a8a-42c9-a693-40e817b1a4b0唯一的身份凭证,便是这个access_token,携带它进行访问,会进入OAuth2AuthenticationProcessingFilter之中,其核心代码如下:

public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain){    final HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;    final HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) res;    try {        //从请求中取出身份信息,即access_token        Authentication authentication = tokenExtractor.extract(request);        if (authentication == null) {            ...        }        else {            request.setAttribute(OAuth2AuthenticationDetails.ACCESS_TOKEN_VALUE, authentication.getPrincipal());            if (authentication instanceof AbstractAuthenticationToken) {                AbstractAuthenticationToken needsDetails = (AbstractAuthenticationToken) authentication;                needsDetails.setDetails(authenticationDetailsSource.buildDetails(request));            }            //认证身份            Authentication authResult = authenticationManager.authenticate(authentication);            ...            eventPublisher.publishAuthenticationSuccess(authResult);            //将身份信息绑定到SecurityContextHolder中            SecurityContextHolder.getContext().setAuthentication(authResult);        }    }    catch (OAuth2Exception failed) {        ...        return;    }    chain.doFilter(request, response);}

整个过滤器便是oauth2身份鉴定的关键,在源码中,对这个类有一段如下的描述

A pre-authentication filter for OAuth2 protected resources. Extracts an OAuth2 token from the incoming request and uses it to populate the Spring Security context with an {@link OAuth2Authentication} (if used in conjunction with an {@link OAuth2AuthenticationManager}).

OAuth2保护资源的预先认证过滤器。如果与OAuth2AuthenticationManager结合使用,则会从到来的请求之中提取一个OAuth2 token,之后使用OAuth2Authentication来填充Spring Security上下文。

其中涉及到了两个关键的类TokenExtractor,AuthenticationManager。相信后者这个接口大家已经不陌生,但前面这个类之前还未出现在我们的视野中。

OAuth2的身份管理器–OAuth2AuthenticationManager(掌握)

在之前的OAuth2核心过滤器中出现的AuthenticationManager其实在我们意料之中,携带access_token必定得经过身份认证,但是在我们debug进入其中后,发现了一个出乎意料的事,AuthenticationManager的实现类并不是我们在前面文章中聊到的常用实现类ProviderManager,而是OAuth2AuthenticationManager。

从零开始的Spring Security Oauth2(三)

回顾我们第一篇文章的配置,压根没有出现过这个OAuth2AuthenticationManager,并且它脱离了我们熟悉的认证流程(第二篇文章中的认证管理器UML图是一张经典的spring security结构类图),它直接重写了容器的*身份认证接口,内部维护了一个ClientDetailService和ResourceServerTokenServices,这两个核心类在 从零开始的Spring Security Oauth2(二)有分析过。在ResourceServerSecurityConfigurer的小节中我们已经知晓了它是如何被框架自动配置的,这里要强调的是OAuth2AuthenticationManager是密切与token认证相关的,而不是与获取token密切相关的。

其判别身份的关键代码如下:

public Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException {    ...    String token = (String) authentication.getPrincipal();    //最终还是借助tokenServices根据token加载身份信息    OAuth2Authentication auth = tokenServices.loadAuthentication(token);    ...    checkClientDetails(auth);    if (authentication.getDetails() instanceof OAuth2AuthenticationDetails) {        OAuth2AuthenticationDetails details = (OAuth2AuthenticationDetails) authentication.getDetails();        ...    }    auth.setDetails(authentication.getDetails());    auth.setAuthenticated(true);    return auth;}

说到tokenServices这个密切与token相关的接口,这里要强调下,避免产生误解。tokenServices分为两类,一个是用在AuthenticationServer端,第二篇文章中介绍的

public interface AuthorizationServerTokenServices {    //创建token    OAuth2AccessToken createAccessToken(OAuth2Authentication authentication) throws AuthenticationException;    //刷新token    OAuth2AccessToken refreshAccessToken(String refreshToken, TokenRequest tokenRequest)            throws AuthenticationException;    //获取token    OAuth2AccessToken getAccessToken(OAuth2Authentication authentication);}

而在ResourceServer端有自己的tokenServices接口:

public interface ResourceServerTokenServices {    //根据accessToken加载客户端信息    OAuth2Authentication loadAuthentication(String accessToken) throws AuthenticationException, InvalidTokenException;    //根据accessToken获取完整的访问令牌详细信息。    OAuth2AccessToken readAccessToken(String accessToken);}

具体内部如何加载,和AuthorizationServer大同小异,只是从tokenStore中取出相应身份的流程有点区别,不再详细看实现类了。

TokenExtractor(了解)

这个接口只有一个实现类,而且代码非常简单

public class BearerTokenExtractor implements TokenExtractor {    private final static Log logger = LogFactory.getLog(BearerTokenExtractor.class);    @Override    public Authentication extract(HttpServletRequest request) {        String tokenValue = extractToken(request);        if (tokenValue != null) {            PreAuthenticatedAuthenticationToken authentication = new PreAuthenticatedAuthenticationToken(tokenValue, "");            return authentication;        }        return null;    }    protected String extractToken(HttpServletRequest request) {        // first check the header...        String token = extractHeaderToken(request);        // bearer type allows a request parameter as well        if (token == null) {            ...            //从requestParameter中获取token        }        return token;    }/**     * Extract the OAuth bearer token from a header.     */    protected String extractHeaderToken(HttpServletRequest request) {        Enumeration<String> headers = request.getHeaders("Authorization");        while (headers.hasMoreElements()) { // typically there is only one (most servers enforce that)            ...            //从Header中获取token        }        return null;    }}

它的作用在于分离出请求中包含的token。也启示了我们可以使用多种方式携带token。

1 在Header中携带 http://localhost:8080/order/1 Header: Authentication:Bearer f732723d-af7f-41bb-bd06-2636ab2be135

2 拼接在url中作为requestParam http://localhost:8080/order/1?access_token=f732723d-af7f-41bb-bd06-2636ab2be135

3 在form表单中携带 http://localhost:8080/order/1 form param: access_token=f732723d-af7f-41bb-bd06-2636ab2be135

异常处理

OAuth2在资源服务器端的异常处理不算特别完善,但基本够用,如果想要重写异常机制,可以直接替换掉相关的Handler,如权限相关的AccessDeniedHandler。具体的配置应该在@EnableResourceServer中被覆盖,这是适配器+配置器的好处。

总结

到这儿,Spring Security OAuth2的整个内部流程就算是分析结束了。本系列的文章只能算是揭示一个大概的流程,重点还是介绍相关设计+接口,想要了解更多的细节,需要自己去翻看源码,研究各个实现类。在分析源码过程中总结出的一点经验,与君共勉:

  • 先掌握宏观,如研究UML类图,搞清楚关联

  • 分析*接口,设计是面向接口的,不重要的部分,具体实现类甚至都可以忽略

  • 学会对比,如ResourceServer和AuthenticationServer是一种对称的设计,整个框架内部的类非常多,但分门别类的记忆,会加深记忆。如ResourceServerTokenServices ,AuthenticationServerTokenServices就一定是作用相关,但所属领域不同的两个接口

  • 熟悉设计模式,spring中涉及了大量的设计模式,在框架的设计中也是遵循着设计模式的规范,如以Adapter结尾,便是运用了适配器模式;以Factory结尾,便是运用了适配器模式;Template结尾,便是运用了模板方法模式;Builder结尾,便是运用了建造者模式...

  • 一点自己的理解:对源码的理解和灵感,这一切都建立自身的编码经验之上,自己遵循规范便能更好的理解别人同样遵守规范的代码。相对的,阅读好的源码,也能帮助我们自身提升编码规范。

本系列文章



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