Spring Security入门1：Spring Security的定义与用途

深藏阁楼爱情的钟 2024-02-18 09:33 58阅读 0赞

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> **作者简介**：3年JAVA全栈开发经验，专注JAVA技术、系统定制、远程指导，致力于企业数字化转型，CSDN博客专家，阿里云社区专家博主，蓝桥云课讲师。

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## 引言 ##

安全性是软件系统必要的非功能特性之一，安全性有助于保护软件系统中的敏感数据和重要信息，防止其被未经授权的人员获取、篡改或破坏。这对于保护用户的个人隐私和商业机密非常重要。安全性可以防止未经授权的用户或攻击者入侵系统，确保只有经过授权的用户才能访问系统的功能和资源。这有助于防止恶意行为和不当使用系统，**本文讲解了安全性问题的解决方案之一：Spring Security，探讨Spring Security的定义与用途**。

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#### 目录 ####

*  引言
 *  一、程序员对软件的安全性意识现状
 *   *  1.1 缺乏安全性认识
     *  1.2 功能性需求和安全性相辅相成
 *  二、Spring Security 的定义
 *   *  2.1 Spring Security 和 Spring 的关系
     *  2.2 举个例子
     *   *  2.2.1 用户认证
         *  2.2.2 用户授权
         *  2.2.3 安全过滤器链
         *  2.4 小结
 *  三、Spring Security 的用途
 *   *  3.1 Web 应用程序安全性
     *  3.2 RESTful API 安全性
     *  3.3 单点登录（SSO）和认证中心
     *  3.4 企业应用程序安全性
     *  3.5 客户端应用程序安全性
     *  3.6 小结
 *  四、Spring Security 的整合和使用
 *   *  4.1 添加Spring Security依赖
     *  4.2 创建Spring Security配置类
     *  4.3 配置安全规则和认证机制
     *  4.4 自定义登录页面
     *  4.5 运行应用程序

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## 一、程序员对软件的安全性意识现状 ##

### 1.1 缺乏安全性认识 ###

在国内，随着网络技术的快速发展和数字化转型的推进，软件安全性的重要性逐渐得到广泛认识。然而，国内程序员对软件安全性的意识和水平仍存在一些现状：

部分程序员对软件安全性的重要性认识不足，可能将安全性视为次要问题，更注重功能和性能等方面。这导致在软件开发过程中，安全性措施的考虑和实施不够充分。

软件安全性是一个复杂的领域，需要专业的知识和技能。然而，部分程序员在软件安全方面的知识和技术水平相对较低，缺乏系统的学习和培训。

在商业竞争日益激烈的市场环境下，程序员通常面临开发周期紧张、功能需求频繁变更的压力。为了追求开发速度和产品上线，安全性常常被忽视或被简单处理。

### 1.2 功能性需求和安全性相辅相成 ###

软件系统的功能性需求和安全性是相辅相成的，它们相互促进和支持，**安全性措施可以帮助防止系统中的恶意攻击和未经授权的访问**，从而确保功能正常运行，保证系统的可靠性和稳定性。**功能需求要求系统提供特定的功能和服务，而安全性需要在这些功能的基础上提供相应的安全保障**，以防止攻击和数据泄露。因此，功能需求可以促进安全性的实现。  
安全性加强功能的用户体验：

安全性措施可以帮助用户**保护个人信息和敏感数据的安全**，增强用户对系统的信任感，从而提升用户体验。**安全性措施可以防止系统被滥用和遭受恶意攻击**，确保系统的功能被正常使用，提高用户的满意度。

在功能设计阶段就应该考虑安全性需求，将安全性作为功能需求的一部分，以确保系统的全面安全。在功能设计中，需要权衡安全性和用户体验之间的关系，保证安全性的同时，不影响系统的功能性和易用性。

**功能性需求和安全性是相辅相成的**，功能性需求推动安全性的实现，并为安全性提供支持和引导，而安全性加强功能的用户体验，保护用户的隐私和数据安全，在软件系统的开发过程中，需要将功能性需求和安全性需求进行整合，以确保系统功能完善、安全可靠，并提供良好的用户体验。

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## 二、Spring Security 的定义 ##

### 2.1 Spring Security 和 Spring 的关系 ###

**Spring Security 是基于 Spring 框架的安全性解决方案**，它提供了一套强大的认证和授权机制，用于保护Spring应用程序的安全性。Spring Security 与 Spring 框架紧密集成，为Spring应用程序提供了全面的安全性功能。

具体来说，**Spring Security是Spring框架的一个扩展模块**，它利用了Spring的依赖注入和面向切面编程等特性，可以与Spring的其他模块（如Spring MVC、Spring Boot）无缝集成。

Spring框架提供了一种轻量级的容器和开发框架，用于构建企业级Java应用程序，它提供了IoC（控制反转）和AOP（面向切面编程）等核心功能，简化了Java应用程序的开发过程。

**Spring Security利用了Spring框架的AOP功能，通过切面编程实现了对安全性的增强**，它可以与Spring框架中的其他组件（如Spring MVC）无缝集成，实现对应用程序的请求进行认证和授权。

因此，可以说**Spring Security是Spring框架的一个重要组成部分**，它为Spring应用程序提供了安全性解决方案，帮助开发人员轻松实现功能强大的认证和授权机制。

### 2.2 举个例子 ###

假设同学你是一个访问控制系统的管理员，负责控制公司员工进入办公室的权限，你使用Spring Security来管理和保护这个访问控制系统。

#### 2.2.1 用户认证 ####

**当员工尝试进入办公室时，他们需要在门口刷员工卡（输入用户名和密码）进行身份认证**。在Spring Security中，你可以配置一个认证提供者（Authentication Provider），它会验证输入的用户名和密码是否与系统中保存的员工卡信息匹配。如果匹配成功，员工被认为是合法的用户，可以继续进入办公室。

#### 2.2.2 用户授权 ####

**一旦员工成功通过身份认证，他们进入办公室后可能需要访问不同的区域，如会议室、员工休息室等**。在Spring Security中，你可以配置访问决策管理器（Access Decision Manager），它会根据员工的角色和权限判断员工是否有权进入特定的区域。比如，只有经理角色的员工才能进入会议室，而所有员工都可以进入员工休息室。

#### 2.2.3 安全过滤器链 ####

**为了保护访问控制系统免受恶意攻击，你在门口安装了一些安全设备，如门禁摄像头、防火墙等**。在Spring Security中，安全过滤器链类似于这些安全设备，它由一系列的过滤器组成，用于处理和保护传入的请求。每个过滤器都有特定的功能，如身份认证、授权、安全头部处理等。它们按照特定的顺序依次执行，确保请求的安全性。

#### 2.4 小结 ####

Spring Security的工作原理类似于一个访问控制系统管理员，**通过身份认证验证员工的身份，根据角色和权限授权他们的访问权限，并在请求处理过程中通过安全过滤器链保护系统的安全性**。这样，Spring Security帮助你构建一个安全可靠的应用程序，保护用户数据和系统资源免受未经授权的访问。

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## 三、Spring Security 的用途 ##

Spring Security 的主要用途是提供身份认证和授权机制，用于保护应用程序的安全性，它可以应用于各种不同的场景，以下应用场景需要同学们学习掌握。

### 3.1 Web 应用程序安全性 ###

Spring Security 可以用于保护 Web 应用程序的安全性，包括用户身份认证、访问控制和保护敏感数据等，它可以集成到 Spring MVC 框架中，提供基于 URL 的授权、表单登录、记住我功能和防止跨站点请求伪造（CSRF）等。

### 3.2 RESTful API 安全性 ###

对于基于 `RESTful` 风格的 API，Spring Security 可以用于确保只有经过身份验证和授权的客户端才能访问 `API` 资源。它支持基于令牌的身份验证（如JWT、OAuth2）和方法级别的授权。

### 3.3 单点登录（SSO）和认证中心 ###

Spring Security可以作为单点登录系统的核心组件，用于集中管理用户的身份认证和授权。它可以与各种标准的 `SSO` 协议（如SAML、OAuth2）进行集成，实现跨应用程序的用户认证和授权。

### 3.4 企业应用程序安全性 ###

对于企业级应用程序，Spring Security 提供了更复杂的安全性需求。它支持基于角色和权限的细粒度访问控制、`AP/Active Directory` 集成、双因素身份认证和安全审计等功能。

### 3.5 客户端应用程序安全性 ###

如果你正在构建一个基于客户端的应用程序，如桌面应用程序或移动应用程序，Spring Security也可以用于保护客户端应用程序的资源和数据访问。它提供了 `OAuth2` 客户端支持，用于安全地与 `OAuth2` 服务器进行交互。

### 3.6 小结 ###

Spring Security 可以应用于各种不同的场景，为应用程序提供身份认证和授权机制，保护敏感数据和资源的安全性。它是构建安全可靠的应用程序的重要工具之一。

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## 四、Spring Security 的整合和使用 ##

在 Spring Boot 项目中整合 Spring Security 框架相对简单，以下是整合步骤的概述，请同学们认真学习。

### 4.1 添加Spring Security依赖 ###

> 在项目的 `pom.xml` 文件中添加 Spring Security 的依赖。

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
    </dependency>

### 4.2 创建Spring Security配置类 ###

> 创建一个继承自 WebSecurityConfigurerAdapter的配置类，并添加 `@EnableWebSecurity` 注解。

@Configuration
    @EnableWebSecurity
    public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
        
        
        // 配置相关的安全规则和认证机制
    
    }

### 4.3 配置安全规则和认证机制 ###

> 在 SecurityConfig 类中重写 `configure()` 方法，配置安全规则和认证机制。

@Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        
        http
            .authorizeRequests()
                .antMatchers("/public").permitAll() // 允许公共访问的URL
                .anyRequest().authenticated() // 其他URL需要认证
                .and()
            .formLogin() // 使用表单登录
                .loginPage("/login") // 自定义登录页URL
                .defaultSuccessUrl("/home") // 登录成功后的默认URL
                .permitAll()
                .and()
            .logout()
                .logoutUrl("/logout") // 自定义退出登录URL
                .permitAll();
    }
    
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        
        auth
            .inMemoryAuthentication() // 使用内存存储用户信息（可根据需要切换为数据库存储）
                .withUser("admin").password("{noop}admin123").roles("ADMIN") // 添加用户及其角色
                .and()
                .withUser("user").password("{noop}user123").roles("USER");
    }

以上示例中，`.antMatchers()` 用于配置公共访问的 URL 路径，`.anyRequest().authenticated()` 表示其他 URL 需要认证，`.formLogin()` 配置使用表单登录，`.defaultSuccessUrl()` 设置登录成功后的默认 URL，`.logout()` 配置退出登录。

### 4.4 自定义登录页面 ###

如果需要自定义登录页面，可以创建一个Controller，并返回登录页的视图。

@Controller
    public class LoginController {
        
        
        @GetMapping("/login")
        public String login() {
        
            return "login"; // 返回登录页的视图名
        }
        
    }

### 4.5 运行应用程序 ###

启动Spring Boot应用程序，Spring Security将会自动应用配置并保护URL。

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[Designer]: https://blog.csdn.net/qq_41464123
[d1662a6f25024210a2f2a3bfc536abcd.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/46e60754f5764eb7b2fefb134ba17aae.png
[adb36658d8184e6ea69708950cafdb06.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/45b72ded5823469580018c3d1836d951.png
[5ef6fa18d55d484f8bcefb9a229b807b.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/ef14426a860e4fcfb352ed9bbf4675c2.png
[8afbd61b56e745eca2ff717a92f109db.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/90a214a2e4f849bca8731945ae31fc2d.png
[858e73b1dd2d4da599ed1c9db3171c2b.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/18/d13a80b818864301926de0e629733567.png