什么是单点登录

我就是我 2023-10-10 18:07 5阅读 0赞

#### 一、什么是单点登录？ ####

单点登录的英文名叫做：Single Sign On（简称SSO）。

在初学/以前的时候，一般我们就单系统，所有的功能都在同一个系统上。

后来，我们为了合理利用资源和降低耦合性，于是把单系统拆分成多个子系统。

回顾：分布式基础知识

比如阿里系的淘宝和天猫，很明显地我们可以知道这是两个系统，但是你在使用的时候，登录了天猫，淘宝也会自动登录。

简单来说，单点登录就是在多个系统中，用户只需一次登录，各个系统即可感知该用户已经登录。

#### 二、回顾单系统登录 ####

在我初学JavaWeb的时候，登录和注册是我做得最多的一个功能了（初学Servlet的时候做过、学SpringMVC的时候做过、跟着做项目的时候做过…），反正我也数不清我做了多少次登录和注册的功能了…这里简单讲述一下我们初学时是怎么做登录功能的。

众所周知，HTTP是无状态的协议，这意味着服务器无法确认用户的信息。于是乎，W3C就提出了：给每一个用户都发一个通行证，无论谁访问的时候都需要携带通行证，这样服务器就可以从通行证上确认用户的信息。通行证就是Cookie。

如果说Cookie是检查用户身上的”通行证“来确认用户的身份，那么Session就是通过检查服务器上的”客户明细表“来确认用户的身份的。Session相当于在服务器中建立了一份“客户明细表”。

HTTP协议是无状态的，Session不能依据HTTP连接来判断是否为同一个用户。于是乎：服务器向用户浏览器发送了一个名为JESSIONID的Cookie，它的值是Session的id值。其实Session是依据Cookie来识别是否是同一个用户。

所以，一般我们单系统实现登录会这样做：

如果在Session对象中能查到，说明已经登录

如果在Session对象中查不到，说明没登录（或者已经退出了登录）

注销（退出登录）：从Session中删除用户的信息

记住我（关闭掉浏览器后，重新打开浏览器还能保持登录状态）：配合Cookie来用

我之前Demo的代码，可以参考一下：

/**
    
    用户登陆
    */
    @PostMapping(value = “/user/session”, produces = {“application/json;charset=UTF-8”})
    public Result login(String mobileNo, String password, String inputCaptcha, HttpSession session, HttpServletResponse response) {
    
    //判断验证码是否正确
    if (WebUtils.validateCaptcha(inputCaptcha, “captcha”, session)) {
    
     //判断有没有该用户
     User user = userService.userLogin(mobileNo, password);
     if (user != null) {
         /*设置自动登陆，一个星期.  将token保存在数据库中*/
         String loginToken = WebUtils.md5(new Date().toString() + session.getId());
         user.setLoginToken(loginToken);
         User user1 = userService.userUpload(user);
    
         session.setAttribute("user", user1);
    
         CookieUtil.addCookie(response,"loginToken",loginToken,604800);
    
         return ResultUtil.success(user1);
    
     } else {
         return ResultUtil.error(ResultEnum.LOGIN_ERROR);
     }
    } else {
    return ResultUtil.error(ResultEnum.CAPTCHA_ERROR);
    }
    
    }
    
    /**
    
    用户退出
    */
    @DeleteMapping(value = “/session”, produces = {“application/json;charset=UTF-8”})
    public Result logout(HttpSession session,HttpServletRequest request,HttpServletResponse response ) {
    
    //删除session和cookie
    session.removeAttribute(“user”);
    
    CookieUtil.clearCookie(request, response, “loginToken”);
    
    return ResultUtil.success();
    }
    /**
    
    @author ozc
    
    @version 1.0
    
    拦截器；实现自动登陆功能
    */
    public class UserInterceptor implements HandlerInterceptor {
    
    @Autowired
    private UserService userService;
    
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object o) throws Exception {
    User sessionUser = (User) request.getSession().getAttribute(“user”);
    
    // 已经登陆了，放行
    if (sessionUser != null) {
        return true;
    } else {
        //得到带过来cookie是否存在
        String loginToken = CookieUtil.findCookieByName(request, "loginToken");
        if (StringUtils.isNotBlank(loginToken)) {
            //到数据库查询有没有该Cookie
            User user = userService.findUserByLoginToken(loginToken);
            if (user != null) {
                request.getSession().setAttribute("user", user);
                return true;
            } else {
                //没有该Cookie与之对应的用户(Cookie不匹配)
                CookieUtil.clearCookie(request, response, "loginToken");
                return false;
            }
        } else {
    
            //没有cookie、也没有登陆。是index请求获取用户信息，可以放行
            if (request.getRequestURI().contains("session")) {
                return true;
            }
    
            //没有cookie凭证
            response.sendRedirect("/login.html");
            return false;
        }
    }
    }
    }

总结一下上面代码的思路：

用户登录时，验证用户的账户和密码

生成一个Token保存在数据库中，将Token写到Cookie中

将用户数据保存在Session中

请求时都会带上Cookie，检查有没有登录，如果已经登录则放行

如果没看懂的同学，建议回顾Session和Cookie和HTTP：

介绍会话技术、Cookie的API、详解、应用

Session介绍、API、生命周期、应用、与Cookie区别

什么是HTTP

#### 三、多系统登录的问题与解决 ####

3.1 Session不共享问题

单系统登录功能主要是用Session保存用户信息来实现的，但我们清楚的是：多系统即可能有多个Tomcat，而Session是依赖当前系统的Tomcat，所以系统A的Session和系统B的Session是不共享的。

![74dc8936a4f826274070988b398a5355.png][]

解决系统之间Session不共享问题有一下几种方案：

Tomcat集群Session全局复制（集群内每个tomcat的session完全同步）【会影响集群的性能呢，不建议】

根据请求的IP进行Hash映射到对应的机器上（这就相当于请求的IP一直会访问同一个服务器）【如果服务器宕机了，会丢失了一大部分Session的数据，不建议】

把Session数据放在Redis中（使用Redis模拟Session）【建议】

如果还不了解Redis的同学，建议移步（Redis合集）

我们可以将登录功能单独抽取出来，做成一个子系统。

SSO（登录系统）的逻辑如下：

// 登录功能(SSO单独的服务)
    @Override
    public TaotaoResult login(String username, String password) throws Exception {
    
    //根据用户名查询用户信息
    TbUserExample example = new TbUserExample();
    Criteria criteria = example.createCriteria();
    criteria.andUsernameEqualTo(username);
    List list = userMapper.selectByExample(example);
    if (null == list || list.isEmpty()) {
        return TaotaoResult.build(400, "用户不存在");
    }
    //核对密码
    TbUser user = list.get(0);
    if (!DigestUtils.md5DigestAsHex(password.getBytes()).equals(user.getPassword())) {
        return TaotaoResult.build(400, "密码错误");
    }
    //登录成功，把用户信息写入redis
    //生成一个用户token
    String token = UUID.randomUUID().toString();
    jedisCluster.set(USER_TOKEN_KEY + ":" + token, JsonUtils.objectToJson(user));
    //设置session过期时间
    jedisCluster.expire(USER_TOKEN_KEY + ":" + token, SESSION_EXPIRE_TIME);
    return TaotaoResult.ok(token);
    }

其他子系统登录时，请求SSO（登录系统）进行登录，将返回的token写到Cookie中，下次访问时则把Cookie带上：

public TaotaoResult login(String username, String password,
    HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
    //请求参数
    Map param = new HashMap<>();
    param.put(“username”, username);
    param.put(“password”, password);
    //登录处理
    String stringResult = HttpClientUtil.doPost(REGISTER_USER_URL + USER_LOGIN_URL, param);
    TaotaoResult result = TaotaoResult.format(stringResult);
    //登录出错
    if (result.getStatus() != 200) {
    return result;
    }
    //登录成功后把取token信息，并写入cookie
    String token = (String) result.getData();
    //写入cookie
    CookieUtils.setCookie(request, response, “TT_TOKEN”, token);
    //返回成功
    return result;
    
    }

总结：

SSO系统生成一个token，并将用户信息存到Redis中，并设置过期时间

其他系统请求SSO系统进行登录，得到SSO返回的token，写到Cookie中

每次请求时，Cookie都会带上，拦截器得到token，判断是否已经登录

到这里，其实我们会发现其实就两个变化：

将登陆功能抽取为一个系统（SSO），其他系统请求SSO进行登录

本来将用户信息存到Session，现在将用户信息存到Redis

3.2 Cookie跨域的问题

上面我们解决了Session不能共享的问题，但其实还有另一个问题。Cookie是不能跨域的

比如说，我们请求https://www.google.com/时，浏览器会自动把google.com的Cookie带过去给google的服务器，而不会把https://www.baidu.com/的Cookie带过去给google的服务器。

这就意味着，由于域名不同，用户向系统A登录后，系统A返回给浏览器的Cookie，用户再请求系统B的时候不会将系统A的Cookie带过去。

针对Cookie存在跨域问题，有几种解决方案：

服务端将Cookie写到客户端后，客户端对Cookie进行解析，将Token解析出来，此后请求都把这个Token带上就行了

多个域名共享Cookie，在写到客户端的时候设置Cookie的domain。

将Token保存在SessionStroage中（不依赖Cookie就没有跨域的问题了）

到这里，我们已经可以实现单点登录了。

3.3 CAS原理

说到单点登录，就肯定会见到这个名词：CAS （Central Authentication Service），下面说说CAS是怎么搞的。

如果已经将登录单独抽取成系统出来，我们还能这样玩。现在我们有两个系统，分别是www.java3y.com和www.java4y.com，一个SSOwww.sso.com

![6505b213b655794ca74ae7eab656fdc7.png][]

首先，用户想要访问系统Awww.java3y.com受限的资源(比如说购物车功能，购物车功能需要登录后才能访问)，系统Awww.java3y.com发现用户并没有登录，于是重定向到sso认证中心，并将自己的地址作为参数。请求的地址如下：

www.sso.com?service=www.java3y.com

sso认证中心发现用户未登录，将用户引导至登录页面，用户进行输入用户名和密码进行登录，用户与认证中心建立全局会话（生成一份Token，写到Cookie中，保存在浏览器上）

![e68d8c69dd41947d38865632e6ecda16.png][]

随后，认证中心重定向回系统A，并把Token携带过去给系统A，重定向的地址如下：

www.java3y.com?token=xxxxxxx

接着，系统A去sso认证中心验证这个Token是否正确，如果正确，则系统A和用户建立局部会话（创建Session）。到此，系统A和用户已经是登录状态了。

![a025091411dab858f6e24afbcffc84d0.png][]

此时，用户想要访问系统Bwww.java4y.com受限的资源(比如说订单功能，订单功能需要登录后才能访问)，系统Bwww.java4y.com发现用户并没有登录，于是重定向到sso认证中心，并将自己的地址作为参数。请求的地址如下：

www.sso.com?service=www.java4y.com

注意，因为之前用户与认证中心www.sso.com已经建立了全局会话（当时已经把Cookie保存到浏览器上了），所以这次系统B重定向到认证中心www.sso.com是可以带上Cookie的。

认证中心根据带过来的Cookie发现已经与用户建立了全局会话了，认证中心重定向回系统B，并把Token携带过去给系统B，重定向的地址如下：

www.java4y.com?token=xxxxxxx

接着，系统B去sso认证中心验证这个Token是否正确，如果正确，则系统B和用户建立局部会话（创建Session）。到此，系统B和用户已经是登录状态了。

![f35235eee6fc2d6c3fb56ad2c50375d8.png][]

看到这里，其实SSO认证中心就类似一个中转站。

[74dc8936a4f826274070988b398a5355.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/74dc8936a4f826274070988b398a5355.png
[6505b213b655794ca74ae7eab656fdc7.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/6505b213b655794ca74ae7eab656fdc7.png
[e68d8c69dd41947d38865632e6ecda16.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e68d8c69dd41947d38865632e6ecda16.png
[a025091411dab858f6e24afbcffc84d0.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/a025091411dab858f6e24afbcffc84d0.png
[f35235eee6fc2d6c3fb56ad2c50375d8.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f35235eee6fc2d6c3fb56ad2c50375d8.png