源代码解读Cas实现单点登出(single sign out)功能实现原理

关于Cas实现单点登入(single sing on)功能的文章在网上介绍的比较多，想必大家多多少少都已经有所了解，在此就不再做具体介绍。如果不清楚的，那只能等我把single sign on这块整理出来后再了解了。当然去cas官方网站也是有很多的文章进行介绍。cas官网http://www.ja-sig.org/products/cas/。

ok,现在开始本文的重点内容讲解，先来了解一下cas 实现single sign out的原理，如图所示：



                                        图一


                                    图二

第一张图演示了单点登陆的工作原理。
第二张图演示了单点登出的工作原理。

从第一张图中，当一个web浏览器登录到应用服务器时，应用服务器(application)会检测用户的session，如果没有session，则应用服务器会把url跳转到CAS server上，要求用户登录,用户登录成功后，CAS server会记请求的application的url和该用户的sessionId(在应用服务器跳转url时，通过参数传给CAS server)。此时在CAS服务器会种下TGC Cookie值到webbrowser.拥有该TGC Cookie的webbrowser可以无需登录进入所有建立sso服务的应用服务器application。

在第二张图中，当一个web浏览器要求登退应用服务器，应用服务器(application)会把url跳转到CAS server上的 /cas/logout url资源上，

CAS server接受请求后，会检测用户的TCG Cookie，把对应的session清除，同时会找到所有通过该TGC sso登录的应用服务器URL提交请求,所有的回调请求中，包含一个参数logoutRequest,内容格式如下：

<samlp:LogoutRequest ID="[RANDOM ID]" Version="2.0" IssueInstant="[CURRENT DATE/TIME]">
<saml:NameID>@NOT_USED@</saml:NameID>
<samlp:SessionIndex>[SESSION IDENTIFIER]</samlp:SessionIndex>
</samlp:LogoutRequest>

所有收到请求的应用服务器application会解析这个参数，取得sessionId，根据这个Id取得session后，把session删除。
这样就实现单点登出的功能。

知道原理后，下面是结合源代码来讲述一下内部的代码怎么实现的。
首先，要实现single sign out在 应用服务器application端的web.xml要加入以下配置

<filter>
   <filter-name>CAS Single Sign Out Filter</filter-name>
   <filter-class>org.jasig.cas.client.session.SingleSignOutFilter</filter-class>
</filter>

<filter-mapping>
   <filter-name>CAS Single Sign Out Filter</filter-name>
   <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

<listener>
    <listener-class>org.jasig.cas.client.session.SingleSignOutHttpSessionListener</listener-class>
</listener>

注：如果有配置CAS client Filter,则CAS Single Sign Out Filter 必须要放到CAS client Filter之前。

配置部分的目的是在CAS server回调所有的application进行单点登出操作的时候，需要这个filter来实现session清楚。

主要代码如下:
org.jasig.cas.client.session.SingleSignOutFilter

 1 public void doFilter(final ServletRequest servletRequest, final ServletResponse servletResponse, final FilterChain      
 2 
 3 filterChain) throws IOException, ServletException {
 4         final HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
 5 
 6         if ("POST".equals(request.getMethod())) {
 7             final String logoutRequest = request.getParameter("logoutRequest");
 8 
 9             if (CommonUtils.isNotBlank(logoutRequest)) {
10 
11                 if (log.isTraceEnabled()) {
12                     log.trace ("Logout request=[" + logoutRequest + "]");
13                 }
14                 //从xml中解析 SessionIndex key值
15                 final String sessionIdentifier = XmlUtils.getTextForElement(logoutRequest, "SessionIndex");
16 
17                 if (CommonUtils.isNotBlank(sessionIdentifier)) {
18                         //根据sessionId取得session对象
19                     final HttpSession session = SESSION_MAPPING_STORAGE.removeSessionByMappingId(sessionIdentifier);
20 
21                     if (session != null) {
22                         String sessionID = session.getId();
23 
24                         if (log.isDebugEnabled()) {
25                             log.debug ("Invalidating session [" + sessionID + "] for ST [" + sessionIdentifier + "]");
26                         }
27                         
28                         try {
29                 //让session失效
30                             session.invalidate();
31                         } catch (final IllegalStateException e) {
32                             log.debug(e,e);
33                         }
34                     }
35                   return;
36                 }
37             }
38         } else {//get方式 表示登录，把session对象放到SESSION_MAPPING_STORAGE(map对象中)
39             final String artifact = request.getParameter(this.artifactParameterName);
40             final HttpSession session = request.getSession();
41             
42             if (log.isDebugEnabled() && session != null) {
43                 log.debug("Storing session identifier for " + session.getId());
44             }
45             if (CommonUtils.isNotBlank(artifact)) {
46                 SESSION_MAPPING_STORAGE.addSessionById(artifact, session);
47             }
48         }
49 
50         filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);
51     }

SingleSignOutHttpSessionListener实现了javax.servlet.http.HttpSessionListener接口，用于监听session销毁事件

 1 public final class SingleSignOutHttpSessionListener implements HttpSessionListener {
 2 
 3     private Log log = LogFactory.getLog(getClass());
 4 
 5     private SessionMappingStorage SESSION_MAPPING_STORAGE;
 6     
 7     public void sessionCreated(final HttpSessionEvent event) {
 8         // nothing to do at the moment
 9     }
10 
11     //session销毁时
12     public void sessionDestroyed(final HttpSessionEvent event) {
13         if (SESSION_MAPPING_STORAGE == null) {//如果为空，创建一个sessionMappingStorage 对象
14             SESSION_MAPPING_STORAGE = getSessionMappingStorage();
15         }
16         final HttpSession session = event.getSession();//取得当然要销毁的session对象
17         
18         if (log.isDebugEnabled()) {
19             log.debug("Removing HttpSession: " + session.getId());
20         }
21         //从SESSION_MAPPING_STORAGE map根据sessionId移去session对象
22         SESSION_MAPPING_STORAGE.removeBySessionById(session.getId());
23     }
24 
25     /**
26      * Obtains a {@link SessionMappingStorage} object. Assumes this method will always return the same
27      * instance of the object.  It assumes this because it generally lazily calls the method.
28      * 
29      * @return the SessionMappingStorage
30      */
31     protected static SessionMappingStorage getSessionMappingStorage() {
32         return SingleSignOutFilter.getSessionMappingStorage();
33     }
34 }

接下来，我们来看一下CAS server端回调是怎么实现的
先来看一下配置，我们知道CAS server所有的用户登录，登出操作，都是由CentralAuthenticationServiceImpl对象来管理。
我们就先把到CentralAuthenticationServiceImpl的spring配置，在applicationContext.xml文件中

<!-- CentralAuthenticationService -->
    <bean id="centralAuthenticationService" class="org.jasig.cas.CentralAuthenticationServiceImpl"
        p:ticketGrantingTicketExpirationPolicy-ref="grantingTicketExpirationPolicy"
        p:serviceTicketExpirationPolicy-ref="serviceTicketExpirationPolicy"
        p:authenticationManager-ref="authenticationManager"
        p:ticketGrantingTicketUniqueTicketIdGenerator-ref="ticketGrantingTicketUniqueIdGenerator"
        p:ticketRegistry-ref="ticketRegistry"
            p:servicesManager-ref="servicesManager"
            p:persistentIdGenerator-ref="persistentIdGenerator"
        p:uniqueTicketIdGeneratorsForService-ref="uniqueIdGeneratorsMap" />

配置使用了spring2.0的xsd。CentralAuthenticationServiceImpl有一个属性叫uniqueTicketIdGeneratorsForService，它是一个map对象
它的key值是所有实现org.jasig.cas.authentication.principal.Service接口的类名，用于保存Principal对象和进行单点登出回调

application server时使用 value值为org.jasig.cas.util.DefaultUniqueTicketIdGenerator对象,用于生成唯一的TGC ticket。
该属性引用的uniqueIdGeneratorsMap bean在uniqueIdGenerators.xml配置文件中。

<util:map id="uniqueIdGeneratorsMap">
        <entry
            key="org.jasig.cas.authentication.principal.SimpleWebApplicationServiceImpl"
            value-ref="serviceTicketUniqueIdGenerator" />
        <entry
            key="org.jasig.cas.support.openid.authentication.principal.OpenIdService"
            value-ref="serviceTicketUniqueIdGenerator" />
        <entry
            key="org.jasig.cas.authentication.principal.SamlService"
            value-ref="samlServiceTicketUniqueIdGenerator" />
        <entry
            key="org.jasig.cas.authentication.principal.GoogleAccountsService"
            value-ref="serviceTicketUniqueIdGenerator" />
    </util:map>

那CentralAuthenticationServiceImpl是怎么调用的呢？
我们跟踪一下代码，在创建ticket的方法 public String createTicketGrantingTicket(final Credentials credentials)中
可以找到以下这样一段代码：

1         //创建 TicketGrantingTicketImpl 实例
2             final TicketGrantingTicket ticketGrantingTicket = new TicketGrantingTicketImpl(
3                 this.ticketGrantingTicketUniqueTicketIdGenerator
4                     .getNewTicketId(TicketGrantingTicket.PREFIX),
5                 authentication, this.ticketGrantingTicketExpirationPolicy);
6         //并把该对象保存到 ticketRegistry中
7         this.ticketRegistry.addTicket(ticketGrantingTicket);

上面的代码，看到ticketRegistry对象保存了创建的TicketGrantingTicketImpl对象，下面我们看一下当ticket销毁的时候，会做什么
事情，代码如下：

 1     public void destroyTicketGrantingTicket(final String ticketGrantingTicketId) {
 2         Assert.notNull(ticketGrantingTicketId);
 3 
 4         if (log.isDebugEnabled()) {
 5             log.debug("Removing ticket [" + ticketGrantingTicketId
 6                 + "] from registry.");
 7         }
 8     //从 ticketRegistry对象中，取得TicketGrantingTicket对象
 9         final TicketGrantingTicket ticket = (TicketGrantingTicket) this.ticketRegistry
10             .getTicket(ticketGrantingTicketId, TicketGrantingTicket.class);
11 
12         if (ticket == null) {
13             return;
14         }
15 
16         if (log.isDebugEnabled()) {
17             log.debug("Ticket found.  Expiring and then deleting.");
18         }
19         ticket.expire();//调用expire()方法，让ticket过期失效
20         this.ticketRegistry.deleteTicket(ticketGrantingTicketId);//从ticketRegistry中删除的ticket 对象
21     }

我们看到，它是从ticketRegistry对象中取得TicketGrantingTicket对象后，调用expire方法。接下来，要关心的就是expire方法做什么事情

 1     public synchronized void expire() {
 2         this.expired.set(true);
 3         logOutOfServices();
 4     }
 5 
 6     private void logOutOfServices() {
 7         for (final Entry<String, Service> entry : this.services.entrySet()) {
 8             entry.getValue().logOutOfService(entry.getKey());
 9         }
10     }

从代码可以看到，它是遍历每个 Service对象，并执行logOutOfService方法，参数是String sessionIdentifier
现在我们可以对应中，它存放的Service就是在uniqueIdGeneratorsMap bean定义中的那些实现类

因为logOutOfService方法的实现，所有实现类都是由它们继承的抽象类AbstractWebApplicationService来实现，我们来看一下
AbstractWebApplicationService的logOutOfService方法，就可以最终找出，实现single sign out的真正实现代码，下面是主要代码片段：

 1   public synchronized boolean logOutOfService(final String sessionIdentifier) {
 2         if (this.loggedOutAlready) {
 3             return true;
 4         }
 5 
 6         LOG.debug("Sending logout request for: " + getId());
 7         //组装 logoutRequest参数内容
 8         final String logoutRequest = "<samlp:LogoutRequest xmlns:samlp=\"urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:protocol\" ID=\""
 9             + GENERATOR.getNewTicketId("LR")
10             + "\" Version=\"2.0\" IssueInstant=\"" + SamlUtils.getCurrentDateAndTime()
11             + "\"><saml:NameID 
12 
13 xmlns:saml=\"urn:oasis:names:tc:SAML:2.0:assertion\">@NOT_USED@</saml:NameID><samlp:SessionIndex>"
14             + sessionIdentifier + "</samlp:SessionIndex></samlp:LogoutRequest>";
15         
16         this.loggedOutAlready = true;
17         //回调所有的application,getOriginalUrl()是取得回调的application url
18         if (this.httpClient != null) {
19             return this.httpClient.sendMessageToEndPoint(getOriginalUrl(), logoutRequest);
20         }
21         
22         return false;
23     }

至此，已经通过源代码把 CAS实现 single sign out的实现原理和方法完整叙述了一遍，希望对CAS感兴趣的朋友有所帮忙，
如果有什么问题也希望大家提出和指正。