在Spring Boot中实现通用Auth认证的几种方式
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2021-06-17 22:55
来源 | https://zhenbianshu.github.io/
文章介绍了spring-boot中实现通用auth的四种方式，包括 传统AOP、拦截器、参数解析器和过滤器，并提供了对应的实例代码，最后简单总结了下他们的执行顺序。
前言
最近一直被无尽的业务需求淹没，没时间喘息，终于接到一个能让我突破代码舒适区的活儿，解决它的过程非常曲折，一度让我怀疑人生，不过收获也很大，代码方面不明显，但感觉自己抹掉了 java、Tomcat、Spring 一直挡在我眼前的一层纱。对它们的理解上了一个新的层次。
好久没输出了，于是挑一个方面总结一下，希望在梳理过程中再了解一些其他的东西。由于 Java 繁荣的生态，下面每一个模块都有大量的文章专门讲述。所以我选了另外一个角度，从实际问题出发，将这些分散的知识串联起来，各位可以作为一个综述来看。各个模块的极致详细介绍，大家可以去翻官方文档或看网络上的其他博客。
需求很简单清晰，跟产品们提的妖艳需求一点也不一样：在我们的 web 框架里添加一个通用的 appkey 白名单校验功能，希望它的扩展性更好一些。
这个 web 框架是部门前驱者基于 spring-boot 实现的，介于业务和 Spring 框架之间，做一些偏向于业务的通用性功能，如 日志输出、功能开关、通用参数解析等。平常是对业务透明的，最近一直忙于把需求做好，代码写好，甚至从没注意过它的存在。
传统AOP
对于这种需求，首先想到的当然是 Spring-boot 提供的 AOP 接口，只需要在 Controller 方法前添加切点，然后再对切点进行处理即可。
实现
其使用步骤如下：
使用 @Aspect声明一下切面类WhitelistAspect；在切面类内添加一个切点 whitelistPointcut()，为了实现此切点灵活可装配的能力，这里不使用execution全部拦截，而是添加一个注解@Whitelist，被注解的方法才会校验白名单。在切面类中使用 spring 的 AOP 注解 @Before声明一个通知方法checkWhitelist()在 Controller 方法被执行之前校验白名单。
切面类伪代码如下
@Aspect
public class WhitelistAspect {
@Before(value = "whitelistPointcut() && @annotation(whitelist)")
public void checkAppkeyWhitelist(JoinPoint joinPoint, Whitelist whitelist) {
checkWhitelist();
// 可使用 joinPoint.getArgs() 获取Controller方法的参数
// 可以使用 whitelist 变量获取注解参数
}
@Pointcut("@annotation(com.zhenbianshu.Whitelist)")
public void whitelistPointCut() {
}
}
在Controller方法上添加 @Whitelist注解实现功能。
扩展
本例中使用了 注解 来声明切点，并且我实现了通过注解参数来声明要校验的白名单，如果之后还需要添加其他白名单的话，如通过 UID 来校验，则可以为此注解添加 uid() 等方法，实现自定义校验。
此外，spring 的 AOP 还支持 execution（执行方法） 、bean（匹配特定名称的 Bean 对象的执行方法）等切点声明方法和 @Around（在目标函数执行中执行） 、@After（方法执行后） 等通知方法。
如此，功能已经实现了，但领导并不满意=_=，原因是项目中 AOP 用得太多了，都用滥了，建议我换一种方式。嗯，只好搞起。
Interceptor
Spring 的 拦截器(Interceptor) 实现这个功能也非常合适。顾名思义，拦截器用于在 Controller 内 Action 被执行前通过一些参数判断是否要执行此方法，要实现一个拦截器，可以实现 Spring 的 HandlerInterceptor 接口。
实现
实现步骤如下：
定义拦截器类 AppkeyInterceptor类并实现 HandlerInterceptor 接口。实现其 preHandle()方法；在 preHandle 方法内通过注解和参数判断是否需要拦截请求，拦截请求时接口返回 false；在自定义的 WebMvcConfigurerAdapter类内注册此拦截器；
AppkeyInterceptor 类如下：
@Component
public class WhitelistInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
Whitelist whitelist = ((HandlerMethod) handler).getMethodAnnotation(Whitelist.class);
// whitelist.values(); 通过 request 获取请求参数，通过 whitelist 变量获取注解参数
return true;
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
// 方法在Controller方法执行结束后执行
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
// 在view视图渲染完成后执行
}
}
扩展
要启用 拦截器还要显式配置它启用，这里我们使用 WebMvcConfigurerAdapter 对它进行配置。需要注意，继承它的的 MvcConfiguration 需要在 ComponentScan 路径下。
@Configuration
public class MvcConfiguration extends WebMvcConfigurerAdapter {
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(new WhitelistInterceptor()).addPathPatterns("/*").order(1);
// 这里可以配置拦截器启用的 path 的顺序，在有多个拦截器存在时，任一拦截器返回 false 都会使后续的请求方法不再执行
}
}
还需要注意，拦截器执行成功后响应码为 200，但响应数据为空。
当使用拦截器实现功能后，领导终于祭出大招了：我们已经有一个 Auth 参数了，appkey 可以从 Auth 参数里取到，可以把在不在白名单作为 Auth 的一种方式，为什么不在 Auth 时校验？emmm… 吐血中。
ArgumentResolver
参数解析器是 Spring 提供的用于解析自定义参数的工具，我们常用的 @RequestParam 注解就有它的影子，使用它，我们可以将参数在进入Controller Action之前就组合成我们想要的样子。Spring 会维护一个 ResolverList， 在请求到达时，Spring 发现有自定义类型参数（非基本类型）， 会依次尝试这些 Resolver，直到有一个 Resolver 能解析需要的参数。要实现一个参数解析器，需要实现 HandlerMethodArgumentResolver 接口。
实现
定义自定义参数类型 AuthParam，类内有 appkey 相关字段；定义 AuthParamResolver并实现 HandlerMethodArgumentResolver 接口；实现 supportsParameter()接口方法将 AuthParam 与 AuthParamResolver 适配起来；实现 resolveArgument()接口方法解析 reqest 对象生成 AuthParam 对象，并在此校验 AuthParam ，确认 appkey 是否在白名单内；在 Controller Action 方法上签名内添加 AuthParam 参数以启用此 Resolver;
实现的 AuthParamResolver 类如下：
@Component
public class AuthParamResolver implements HandlerMethodArgumentResolver {
@Override
public boolean supportsParameter(MethodParameter parameter) {
return parameter.getParameterType().equals(AuthParam.class);
}
@Override
public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, ModelAndViewContainer mavContainer, NativeWebRequest webRequest, WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception {
Whitelist whitelist = parameter.getMethodAnnotation(Whitelist.class);
// 通过 webRequest 和 whitelist 校验白名单
return new AuthParam();
}
}
扩展
当然，使用参数解析器也需要单独配置，我们同样在 WebMvcConfigurerAdapter内配置：
@Configuration
public class MvcConfiguration extends WebMvcConfigurerAdapter {
@Override
public void addArgumentResolvers(List<HandlerMethodArgumentResolver> argumentResolvers) {
argumentResolvers.add(new AuthParamResolver());
}
}
这次实现完了，我还有些不放心，于是在网上查找是否还有其他方式可以实现此功能，发现常见的还有 Filter。
Filter
Filter 并不是 Spring 提供的，它是在 Servlet 规范中定义的，是 Servlet 容器支持的。被 Filter 过滤的请求，不会派发到 Spring 容器中。它的实现也比较简单，实现 javax.servlet.Filter接口即可。
由于不在 Spring 容器中，Filter 获取不到 Spring 容器的资源，只能使用原生 Java 的 ServletRequest 和 ServletResponse 来获取请求参数。
另外，在一个 Filter 中要显示调用 FilterChain 的 doFilter 方法，不然认为请求被拦截。实现类似：
public class WhitelistFilter implements javax.servlet.Filter {
@Override
public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
// 初始化后被调用一次
}
@Override
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
// 判断是否需要拦截
chain.doFilter(request, response); // 请求通过要显示调用
}
@Override
public void destroy() {
// 被销毁时调用一次
}
}
扩展
Filter 也需要显示配置：
@Configuration
public class FilterConfiguration {
@Bean
public FilterRegistrationBean someFilterRegistration() {
FilterRegistrationBean registration = new FilterRegistrationBean();
registration.setFilter(new WhitelistFilter());
registration.addUrlPatterns("/*");
registration.setName("whitelistFilter");
registration.setOrder(1); // 设置过滤器被调用的顺序
return registration;
}
}
小结
四种实现方式都有其适合的场景，那么它们之间的调用顺序如何呢？
Filter 是 Servlet 实现的，自然是最先被调用，后续被调用的是 Interceptor 被拦截了自然不需要后续再进行处理，然后是 参数解析器，最后才是 切面的切点。我将四种方式在一个项目内全部实现后，输出日志也证明了这个结论。
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