Spring Security登录流程分析

本文内容来自王松老师的《深入浅出Spring Security》，自己在学习的时候为了加深理解顺手抄录的，有时候还会写一些自己的想法

登录流程分析

        要搞请求Spring Security认证流程，我们先得认识与之相关的三个基本组件：AuthenticationManager、ProviderManager、AuthenticationProvider，同时还要去了解接入认证器的过滤器AbstractAuthenticationProcessingFilter，这四个类搞清楚了，基本上认证流程也清楚了。

AuthenticationManager

        从名称上看AuthenticationManager是一个认证管理器，它定义了Spring Security过滤器要如何执行认证操作。AuthenticationManager在认证成功后会返回一个Authentication对象，这个Authenticaiton会被设置到SecurityContextHolder中。

public interface AuthenticationManager {
	Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException;
}

        从AuthenticationManager的源码中可以看到AuthenticationManager接受一个Authentication对象进行身份认证，此时传入的Authentication对象只包含简单的用户名和密码等简单的属性，如果认证成功之后返回的Authentication的属性会得到填充，包含用户具备的角色信息。

        AuthenticationManager是一个接口，它有诸多的实现类，开发者可以自定义AuthenticationManager的实现类。不过在实际开发中，我们使用的最多的是providerManager。在Spring Security框架中默认也是使用ProviderManager。

AuthenticationProvider

        Spring Security支持多种不同的认证方式，不同的认证方式对应不同的身份类型，AuthenticationProvider是针对不同的身份类型执行具体的身份认证。例如常见的DaoAuthenticationProvider用来支持用户名/密码登录认证。其源码如下：

public interface AuthenticationProvider {
	Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException;
	boolean supports(Class authentication);
}

• authenticate方法用来执行具体的认证方式

• supports方法用来判断当前的AuthenticationProvider是否支持对应的身份认证

ProviderManager

        ProviderManager是AuthenticationManager的一个重要实现类，在前面学习的章节中有提到。下面这幅图可以清楚的反应ProviderManager和AuthenticationProvider的关系：

 

        在Spring Security中，由于系统中可能会同时支持多种不同的认证方式，例如：用户名/密码、验证码、手机号码动态验证。而不同的认证方式对应了不同的AuthenticaitonProvider，所以一个完整的认证流程可能由多个AuthenticationProvider来提供。

 

        多个AuthenticationProvider将组成一个列表，这个列表将由ProviderManager来代理。换句话说，在ProviderManager中遍历列表中的每一个AuthenticationProvider去身份认证，最终得到一个认证结果。

        我们重点看一下ProviderManager的authenticate方法：

@Override
	public Authentication authenticate(Authentication authentication) throws AuthenticationException {
		Classextends Authentication> toTest = authentication.getClass();
		AuthenticationException lastException = null;
		AuthenticationException parentException = null;
		Authentication result = null;
		Authentication parentResult = null;
		int currentPosition = 0;
		int size = this.providers.size();
		for (AuthenticationProvider provider : getProviders()) {
			if (!provider.supports(toTest)) {
				continue;
			}
			if (logger.isTraceEnabled()) {
				logger.trace(LogMessage.format("Authenticating request with %s (%d/%d)",
						provider.getClass().getSimpleName(), ++currentPosition, size));
			}
			try {
				result = provider.authenticate(authentication);
				if (result != null) {
					copyDetails(authentication, result);
					break;
				}
			}
			catch (AccountStatusException | InternalAuthenticationServiceException ex) {
				prepareException(ex, authentication);
				// SEC-546: Avoid polling additional providers if auth failure is due to
				// invalid account status
				throw ex;
			}
			catch (AuthenticationException ex) {
				lastException = ex;
			}
		}
		if (result == null && this.parent != null) {
			// Allow the parent to try.
			try {
				parentResult = this.parent.authenticate(authentication);
				result = parentResult;
			}
			catch (ProviderNotFoundException ex) {
				// ignore as we will throw below if no other exception occurred prior to
				// calling parent and the parent
				// may throw ProviderNotFound even though a provider in the child already
				// handled the request
			}
			catch (AuthenticationException ex) {
				parentException = ex;
				lastException = ex;
			}
		}
		if (result != null) {
			if (this.eraseCredentialsAfterAuthentication && (result instanceof CredentialsContainer)) {
				// Authentication is complete. Remove credentials and other secret data
				// from authentication
				((CredentialsContainer) result).eraseCredentials();
			}
			// If the parent AuthenticationManager was attempted and successful then it
			// will publish an AuthenticationSuccessEvent
			// This check prevents a duplicate AuthenticationSuccessEvent if the parent
			// AuthenticationManager already published it
			if (parentResult == null) {
				this.eventPublisher.publishAuthenticationSuccess(result);
			}
 
			return result;
		}
 
		// Parent was null, or didn't authenticate (or throw an exception).
		if (lastException == null) {
			lastException = new ProviderNotFoundException(this.messages.getMessage("ProviderManager.providerNotFound",
					new Object[] { toTest.getName() }, "No AuthenticationProvider found for {0}"));
		}
		// If the parent AuthenticationManager was attempted and failed then it will
		// publish an AbstractAuthenticationFailureEvent
		// This check prevents a duplicate AbstractAuthenticationFailureEvent if the
		// parent AuthenticationManager already published it
		if (parentException == null) {
			prepareException(lastException, authentication);
		}
		throw lastException;
	}

        这段源码也比较简单，逻辑也比较清晰：

• 首先获取Authentication对象的类型
• getProviders方法获取当前ProviderManager代理的所有的AuthenticationProvider的对象，挨个的调用AuthenticationProvider的supports方法判断是否支持当前的Authentication对象，要是不支持就调用下一个AuthenticationProvider，如果支持的话就调用当前的AuthenticationProvider的authenticate方法进行认证
• 调用AuthenticationProvider对象的authenticate如果认证成功，则返回Authentication对象，同时调用copyDetails方法给Authentication对象的details属性赋值
• 接下来就是异常处理相关的事情

        小伙伴现在大致已经熟悉Authentication、AuthenticationManager、ProviderManager以及AuthenticationProvider的工作原理了。接下我们学习下这些组件是如何跟登录联系起来的。这里就要设计我们下面学习的一个重要的过滤器   ------>   AbstractAuthenticationProcessingFilter。

AbstractAuthenticationProcessingFilter

        作为Spring Security过滤器中的一环AbstractAuthenticationProcessingFilter可以用来处理任何交给它的身份认证。下图描述了AbstractAuthenticationProcessingFilter的工作原理：

 

                AbstractAuthenticationProcessingFilter作为一个抽象类，如果使用用户名/密码登录，那么它对应的实现类是UsernamePasswordAuthenticationFilter，构造出来Authenticaiton的对象则是UsernamePasswordAuthenticaitonToken。至于AuthenticationManager前面学习过，一般情况下她的实现类是ProviderManager，这里在ProviderManager中认证。认证成功会进入成功的回调，否则进入失败的回调。因此对于上面的流程可以再详细一点：

         所以认证的基本流程是这样：

• 当用户提交登录请求时，UsernamePasswordAuthenticationFilter会从当前请求的HttpServletRequest中提取出用户名、密码，然后创建一个UsernamePasswrodToken对象
• UsernamePasswordAuthenticationToken对象作为一个Authenticaiton对象传入ProvoderManager中进行具体的认证
• 如果认证失败，则会进行登录信息存储、Session处理、登录成功事件发布以及登录成功方法回调等操作
• 如果登录失败，则SecurityContextHolder中相关信息将被清除，登录失败回调也会被调用