Spring ACEGI的基本实现原理

zckai
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Acegi Spring 应用服务器框架 Access
Spring ACEGI 

作为Spring丰富生态系统中的一个非常典型的应用，安全框架Spring ACEGI的使用是非常普遍的。尽管它不属于Spring平台的范围，但由于它建立在Spring的基础上，因此可以方便地与Spring应用集成，从而 方便的为基于Spring的应用提供安全服务。 

作为一个完整的Java EE安全应用解决方案，ACEGI能够为基于Spring构建的应用项目，提供全面的安全服务，它可以处理应用需要的各种典型的安全需求；例如，用户的身 份验证、用户授权，等等。ACEGI因为其优秀的实现，而被Spring开发团队推荐作为Spring应用的通用安全框架，随着Spring的广泛传播而 被广泛应用。在各种有关Spring的书籍，文档和应用项目中，都可以看到它活跃的身影。 



Spring ACEGI的基本实现 

关于ACEGI的基本设置，在这里就不多啰嗦了。我们关心的是ACEGI是怎样实现用户的安全需求的，比如最基本的用户验证，授权的工作原理和实现。 

在ACEGI配置中，是通过AuthenticationProcessingFilter的过滤功能来启动Web页面的用户验证实现的。 AuthenticationProcessingFilter过滤器的基类是AbstractProcessingFilter，在这个 AbstractProcessingFilter的实现中，可以看到验证过程的实现模板，在这个实现模板中，可以看到它定义了实现验证的基本过程，如以 下代码所示： 
Java代码


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01.public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) 


02.        throws IOException, ServletException { 


03.        //检验是不是符合ServletRequest/SevletResponse的要求 


04.        if (!(request instanceof HttpServletRequest)) { 


05.            throw new ServletException("Can only process HttpServletRequest"); 


06.        } 


07.  


08.        if (!(response instanceof HttpServletResponse)) { 


09.            throw new ServletException("Can only process HttpServletResponse"); 


10.        } 


11.  


12.        HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) request; 


13.        HttpServletResponse httpResponse = (HttpServletResponse) response; 


14.  


15.        if (requiresAuthentication(httpRequest, httpResponse)) { 


16.            if (logger.isDebugEnabled()) { 


17.                logger.debug("Request is to process authentication"); 


18.            } 


19.//这里定义ACEGI中的Authentication对象，从而通过这个Authentication对象，来持有用户验证信息 


20.            Authentication authResult; 


21.  


22.            try { 


23.                onPreAuthentication(httpRequest, httpResponse); 


24.//具体验证过程委托给子类完成，比如通过AuthenticationProcessingFilter来完成基于Web页面的用户验证 


25.                authResult = attemptAuthentication(httpRequest); 


26.            } catch (AuthenticationException failed) { 


27.                // Authentication failed 


28.                unsuccessfulAuthentication(httpRequest, httpResponse, failed); 


29.  


30.                return; 


31.            } 


32.  


33.            // Authentication success 


34.            if (continueChainBeforeSuccessfulAuthentication) { 


35.                chain.doFilter(request, response); 


36.            } 


37.//验证工作完成后的后续工作，跳转到相应的页面，跳转的页面路径已经做好了配置 


38.            successfulAuthentication(httpRequest, httpResponse, authResult); 


39.  


40.            return; 


41.        } 


42.  


43.        chain.doFilter(request, response); 


44.    }





在看到上面的对WEB页面请求的拦截后，处理开始转到ACEGI框架中后台了，我们看到，完成验证工作的主要类在ACEGI中是AuthenticationManager。如以下代码所示：  
Java代码


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01.public final Authentication authenticate(Authentication authRequest) 


02.        throws AuthenticationException { 


03.        try { 


04.              /*doAuthentication是一个抽象方法，由具体的AuthenticationManager实现，从而完成验证工作。传入的参数是一个Authentication对象，在这个对象中已经封装了从HttpServletRequest中得到的用户名和密码，这些信息都是在页面登录时用户输入的*/


05.            Authentication authResult = doAuthentication(authRequest); 


06.            copyDetails(authRequest, authResult); 


07.            return authResult; 


08.        } catch (AuthenticationException e) { 


09.            e.setAuthentication(authRequest); 


10.            throw e; 


11.        } 


12.    } 


13.  


14.    /** 


15.     * Copies the authentication details from a source Authentication object to a destination one, provided the 


16.     * latter does not already have one set. 


17.     */


18.    private void copyDetails(Authentication source, Authentication dest) { 


19.        if ((dest instanceof AbstractAuthenticationToken) && (dest.getDetails() == null)) { 


20.            AbstractAuthenticationToken token = (AbstractAuthenticationToken) dest; 


21.  


22.            token.setDetails(source.getDetails()); 


23.        } 


24.    } 


25.    protected abstract Authentication doAuthentication(Authentication authentication) 


26.        throws AuthenticationException;





而读取用户信息的操作，我们举大家已经很熟悉的DaoAuthenticationProvider作为例子。可以看到，在配置的JdbcDaoImpl中，定义了读取用户数据的操作，如以下代码所示：  
Java代码


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01.public static final String DEF_USERS_BY_USERNAME_QUERY = "SELECT username,password,enabled FROM users WHERE username = ?"; 


02.    public static final String DEF_AUTHORITIES_BY_USERNAME_QUERY = "SELECT username,authority FROM authorities WHERE username = ?"; 


03.    public UserDetails loadUserByUsername(String username) 


04.        throws UsernameNotFoundException, DataAccessException { 


05.            //使用Spring JDBC SqlMappingQuery来完成用户信息的查询 


06.        List users = usersByUsernameMapping.execute(username); 


07.            //根据输入的用户名，没有查询到相应的用户信息 


08.        if (users.size() == 0) { 


09.            throw new UsernameNotFoundException("User not found"); 


10.        } 


11.            //如果查询到一个用户列表，使用列表中的第一个作为查询得到的用户 


12.        UserDetails user = (UserDetails) users.get(0); // contains no GrantedAuthority[] 


13.            //使用Spring JDBC SqlMappingQuery来完成用户权限信息的查询 


14.        List dbAuths = authoritiesByUsernameMapping.execute(user.getUsername()); 


15.  


16.        addCustomAuthorities(user.getUsername(), dbAuths); 


17.  


18.        if (dbAuths.size() == 0) { 


19.            throw new UsernameNotFoundException("User has no GrantedAuthority"); 


20.        } 


21.  


22.        GrantedAuthority[] arrayAuths = (GrantedAuthority[]) dbAuths.toArray(new GrantedAuthority[dbAuths.size()]); 


23.  


24.        String returnUsername = user.getUsername(); 


25.  


26.        if (!usernameBasedPrimaryKey) { 


27.            returnUsername = username; 


28.        } 


29.          //根据查询的用户信息和权限信息，构造User对象返回 


30.        return new User(returnUsername, user.getPassword(), user.isEnabled(), true, true, true, arrayAuths); 


31.    }





ACEGI授权器的实现 

ACEGI就像一位称职的，负责安全保卫工作的警卫，在它的工作中，不但要对来访人员的身份进行检查（通过口令识别身份），还可以根据识别出来的 身份，赋予其不同权限的钥匙，从而可以去打开不同的门禁，得到不同级别的服务。从这点上看，与在这个场景中的“警卫”人员承担的角色一样，ACEGI在 Spring应用系统中，起到的也是类似的保卫系统安全的作用，而验证和授权，就分别对应于警卫识别来访者身份和为其赋予权限的过程。 

为用户授权是由AccessDecisionManager授权器来完成的，授权的过程，在授权器的decide方法中实现，这个decide 方法是AccessDecisionManger定义的一个接口方法，通过这个接口方法，可以对应好几个具体的授权器实现，对于授权器完成决策的规则实 现，在这里，我们以AffirmativeBased授权器为例，看看在AffirmativeBased授权器中，实现的一票决定授权规则是怎样完成 的，这个实现过程，如以下代码所示：  
Java代码


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01.public void decide(Authentication authentication, Object object, ConfigAttributeDefinition config) 


02.        throws AccessDeniedException { 


03.           //取得配置投票器的迭代器，可以用来遍历所有的投票器 


04.        Iterator iter = this.getDecisionVoters().iterator(); 


05.        int deny = 0; 


06.  


07.        while (iter.hasNext()) { 


08.              //取得当前投票器的投票结果 


09.            AccessDecisionVoter voter = (AccessDecisionVoter) iter.next(); 


10.            int result = voter.vote(authentication, object, config); 


11.              //对投票结果进行处理，如果是遇到ACCESS_GRANT的结果，授权直接通过 


12.              //否则，累计ACCESS_DENIED的投票票数 


13.            switch (result) { 


14.            case AccessDecisionVoter.ACCESS_GRANTED: 


15.                return; 


16.  


17.            case AccessDecisionVoter.ACCESS_DENIED: 


18.                deny++; 


19.  


20.                break; 


21.  


22.            default: 


23.                break; 


24.            } 


25.        } 


26.//如果有反对票，那么拒绝授权 


27.        if (deny > 0) { 


28.            throw new AccessDeniedException(messages.getMessage("AbstractAccessDecisionManager.accessDenied", 


29.                    "Access is denied")); 


30.        } 


31.// 这里对弃权票进行处理，看看是全是弃权票的决定情况，默认是不通过，这种处理情况，是由allowIfAllAbstainDecisions变量来控制的 


32.        // To get this far, every AccessDecisionVoter abstained 


33.            checkAllowIfAllAbstainDecisions(); 


34.    }





可以看到，在ACEGI的框架实现中，应用的安全需求管理，主要是由过滤器、验证器、用户数据提供器、授权器、投票器，这几个基本模块的协作一起完成的。 这几个基本模块的关系，刻画出了ACEGI内部架构的基本情况，也是我们基于ACEGI实现Spring安全应用，需要重点关注的地方。