1. 前言

今天开始我们来一步步窥探它是如何工作的。我们又该如何驾驭它。本篇将通过 Spring Boot 2.x 来讲解 Spring Security 中的用户主体UserDetails。以及从中找点乐子。

2. Spring Boot 集成 Spring Security

这个简直老生常谈了。不过为了照顾大多数还是说一下。集成 Spring Security 只需要引入其对应的 Starter 组件。Spring Security 不仅仅能保护Servlet Web 应用，也可以保护Reactive Web应用，本文我们讲前者。我们只需要在 Spring Security 项目引入以下依赖即可：

<dependencies> <!-- actuator 指标监控 非必须 --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId> </dependency> <!-- spring security starter 必须 --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId> </dependency> <!-- spring mvc servlet web 必须 --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <!-- lombok 插件 非必须 --> <dependency> <groupId>org.projectlombok</groupId> <artifactId>lombok</artifactId> <optional>true</optional> </dependency> <!-- 测试 --> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.security</groupId> <artifactId>spring-security-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency> </dependencies>

3. UserDetailsServiceAutoConfiguration

启动项目，访问Actuator端点http://localhost:8080/actuator会跳转到一个登录页面http://localhost:8080/login如下：

要求你输入用户名 Username （默认值为user）和密码 Password 。密码在springboot控制台会打印出类似 Using generated security password: e1f163be-ad18-4be1-977c-88a6bcee0d37 的字样，后面的长串就是密码，当然这不是生产可用的。如果你足够细心会从控制台打印日志发现该随机密码是由UserDetailsServiceAutoConfiguration 配置类生成的，我们就从它开始顺藤摸瓜来一探究竟。

3.1 UserDetailsService

UserDetailsService接口。该接口只提供了一个方法：

UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException;

该方法很容易理解：通过用户名来加载用户 。这个方法主要用于从系统数据中查询并加载具体的用户到Spring Security中。

3.2 UserDetails

从上面UserDetailsService 可以知道最终交给Spring Security的是UserDetails 。该接口是提供用户信息的核心接口。该接口实现仅仅存储用户的信息。后续会将该接口提供的用户信息封装到认证对象Authentication中去。UserDetails 默认提供了：

• 用户的权限集， 默认需要添加ROLE_ 前缀
• 用户的加密后的密码， 不加密会使用{noop}前缀
• 应用内唯一的用户名
• 账户是否过期
• 账户是否锁定
• 凭证是否过期
• 用户是否可用
  

如果以上的信息满足不了你使用，你可以自行实现扩展以存储更多的用户信息。比如用户的邮箱、手机号等等。通常我们使用其实现类：

org.springframework.security.core.userdetails.User

该类内置一个建造器UserBuilder 会很方便地帮助我们构建UserDetails 对象，后面我们会用到它。

3.3 UserDetailsServiceAutoConfiguration

UserDetailsServiceAutoConfiguration 全限定名为:

org.springframework.boot.autoconfigure.security.servlet.UserDetailsServiceAutoConfiguration

源码如下：

@Configuration@ConditionalOnClass(AuthenticationManager.class)@ConditionalOnBean(ObjectPostProcessor.class)@ConditionalOnMissingBean({ AuthenticationManager.class, AuthenticationProvider.class, UserDetailsService.class })public class UserDetailsServiceAutoConfiguration { private static final String NOOP_PASSWORD_PREFIX = "{noop}"; private static final Pattern PASSWORD_ALGORITHM_PATTERN = Pattern.compile("^\\{.+}.*$"); private static final Log logger = LogFactory.getLog(UserDetailsServiceAutoConfiguration.class); @Bean @ConditionalOnMissingBean( type = "org.springframework.security.oauth2.client.registration.ClientRegistrationRepository") @Lazy public InMemoryUserDetailsManager inMemoryUserDetailsManager(SecurityProperties properties, ObjectProvider<PasswordEncoder> passwordEncoder){ SecurityProperties.User user = properties.getUser(); List<String> roles = user.getRoles(); return new InMemoryUserDetailsManager( User.withUsername(user.getName()).password(getOrDeducePassword(user, passwordEncoder.getIfAvailable())) .roles(StringUtils.toStringArray(roles)).build()); } private String getOrDeducePassword(SecurityProperties.User user, PasswordEncoder encoder) { String password = user.getPassword(); if (user.isPasswordGenerated()) { logger.info(String.format("%n%nUsing generated security password: %s%n", user.getPassword())); } if (encoder != null || PASSWORD_ALGORITHM_PATTERN.matcher(password).matches()) { return password; } return NOOP_PASSWORD_PREFIX + password; }}

我们来简单解读一下该类，从@Conditional系列注解我们知道该类在类路径下存在AuthenticationManager、在Spring 容器中存在Bean ObjectPostProcessor并且不存在Bean AuthenticationManager, AuthenticationProvider, UserDetailsService的情况下生效。千万不要纠结这些类干嘛用的! 该类只初始化了一个UserDetailsManager 类型的Bean。UserDetailsManager 类型负责对安全用户实体抽象UserDetails的增删查改操作。同时还继承了UserDetailsService接口。

明白了上面这些让我们把目光再回到UserDetailsServiceAutoConfiguration 上来。该类初始化了一个名为InMemoryUserDetailsManager 的内存用户管理器。该管理器通过配置注入了一个默认的UserDetails存在内存中，就是我们上面用的那个user ，每次启动user都是动态生成的。那么问题来了如果我们定义自己的UserDetailsManager Bean是不是就可以实现我们需要的用户管理逻辑呢？

3.4 自定义UserDetailsManager

我们来自定义一个UserDetailsManager 来看看能不能达到自定义用户管理的效果。首先我们针对UserDetailsManager 的所有方法进行一个代理的实现，我们依然将用户存在内存中，区别就是这是我们自定义的：

package cn.felord.spring.security;import org.springframework.security.access.AccessDeniedException;import org.springframework.security.core.Authentication;import org.springframework.security.core.context.SecurityContextHolder;import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;import java.util.HashMap;import java.util.Map;/** * 代理 {@link org.springframework.security.provisioning.UserDetailsManager} 所有功能 * * @author Felordcn */public class UserDetailsRepository { private Map<String, UserDetails> users = new HashMap<>(); public void createUser(UserDetails user) { users.putIfAbsent(user.getUsername(), user); } public void updateUser(UserDetails user) { users.put(user.getUsername(), user); } public void deleteUser(String username) { users.remove(username); } public void changePassword(String oldPassword, String newPassword) { Authentication currentUser = SecurityContextHolder.getContext() .getAuthentication(); if (currentUser == null) { // This would indicate bad coding somewhere throw new AccessDeniedException( "Can't change password as no Authentication object found in context " + "for current user."); } String username = currentUser.getName(); UserDetails user = users.get(username); if (user == null) { throw new IllegalStateException("Current user doesn't exist in database."); } // todo copy InMemoryUserDetailsManager 自行实现具体的更新密码逻辑 } public boolean userExists(String username) { return users.containsKey(username); } public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException { return users.get(username); }}

该类负责具体对UserDetails 的增删改查操作。我们将其注入Spring 容器：

@Bean public UserDetailsRepository userDetailsRepository() { UserDetailsRepository userDetailsRepository = new UserDetailsRepository(); // 为了让我们的登录能够运行 这里我们初始化一个用户Felordcn 密码采用明文 当你在密码12345上使用了前缀{noop} 意味着你的密码不使用加密，authorities 一定不能为空 这代表用户的角色权限集合 UserDetails felordcn = User.withUsername("Felordcn").password("{noop}12345").authorities(AuthorityUtils.NO_AUTHORITIES).build(); userDetailsRepository.createUser(felordcn); return userDetailsRepository; }

为了方便测试 我们也内置一个名称为Felordcn 密码为12345的UserDetails用户，密码采用明文 当你在密码12345上使用了前缀{noop} 意味着你的密码不使用加密，这里我们并没有指定密码加密方式你可以使用PasswordEncoder 来指定一种加密方式。通常推荐使用Bcrypt作为加密方式。默认Spring Security使用的也是此方式。authorities 一定不能为null 这代表用户的角色权限集合。接下来我们实现一个UserDetailsManager 并注入Spring 容器：

@Bean public UserDetailsManager userDetailsManager(UserDetailsRepository userDetailsRepository) { return new UserDetailsManager() { @Override public void createUser(UserDetails user) { userDetailsRepository.createUser(user); } @Override public void updateUser(UserDetails user) { userDetailsRepository.updateUser(user); } @Override public void deleteUser(String username) { userDetailsRepository.deleteUser(username); } @Override public void changePassword(String oldPassword, String newPassword) { userDetailsRepository.changePassword(oldPassword, newPassword); } @Override public boolean userExists(String username) { return userDetailsRepository.userExists(username); } @Override public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException { return userDetailsRepository.loadUserByUsername(username); } }; }

这样实际执行委托给了UserDetailsRepository 来做。我们重复 章节3. 的动作进入登陆页面分别输入Felordcn和12345 成功进入。

3.5 数据库管理用户

经过以上的配置，相信聪明的你已经知道如何使用数据库来管理用户了 。只需要将 UserDetailsRepository 中的 users 属性替代为抽象的Dao接口就行了，无论你使用Jpa还是Mybatis来实现。

4. 总结

今天我们对Spring Security 中的用户信息 UserDetails 相关进行的一些解读。并自定义了用户信息处理服务。相信你已经对在Spring Security中如何加载用户信息，如何扩展用户信息有所掌握了。后面我们会由浅入深慢慢解读Spring Security。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。