Spring Security系列教程-初识Spring Security

前言

在开始学习Spring Security系列教程之前，小千先带大家来了解一下Spring Security，看看它到底是什么，有哪些功能，有什么特点，以及它与别的同类框架相比，有什么不同，我们以后学习任何一个新技术，其实都可以遵循"3W1H"法则，这样学习起来才能更有条理。

一. Spring Security概念

首先请各位跟着 小千****来了解一下 Spring Security的概念，我们得先知道要学习的是个什么东西，以后我们出去面试的时候，面试官可能会问你， "请你介绍一下Spring Security" ，那么答案其实就是这个概念了。

Spring Security是一个功能强大且高度可定制的，主要负责为Java程序提供声明式的 身份验证和访问控制 的安全框架。其前身是Acegi Security，后来被收纳为Spring的一个子项目，并更名为了Spring Security。

Spring Security的底层主要是 基于 Spring AOP 和 Servlet 过滤器 来实现安全控制，它提供了全面的安全解决方案，同时授权粒度可以在 Web请求级和方法调用级 来处理身份确认和授权。

二. Spring Security功能

接下来我们必须掌握Spring Security的核心功能有哪些，就是它能够做什么。

Spring Security 的核心功能主要包括如下几个:

• 认证: ****解决 "你是谁" 的问题-->解决的是系统中是否有这个“用户”(用户/设备/系统)的问题，也就是我们常说的“登录”。
• 授权: ****权限控制/鉴别，解决的是系统中某个用户能够访问哪些资源，即“你能干什么”的问题。Spring Security 支持基于 URL 的请求授权、方法访问授权、对象访问授权。
• 防护攻击: 防止身份伪造等各种攻击手段。
• 加密功能: 对密码进行加密、匹配等。
• 会话功能: 对Session进行管理。
• RememberMe功能: 实现“记住我”功能，并可以实现token令牌持久化。
• ......

三. Spring Security支持的身份认证模式

在Spring Security中，我们除了掌握几个核心功能之外，对于其身份认证模式简单了解一下即可。

在身份验证层面，Spring Security广泛支持各种身份认证模式。这些验证模式绝大多数都是由第三方提供，或相关标准组织提供的，目前Spring Security支持如下认证技术:

• HTTP BASIC authentication headers: 一个基于IEFT RFC的标准。
• HTTP Digest authentication headers: 一个基于IETF RFC的标准。
• HTTP X.509 client certificate exchange: 一个基于IETF RFC的标准。
• LDAP: 一种常见的跨平台身份验证方式。
• Form-based authentication: 用于简单的用户界面需求。
• OpenID authentication: 一种去中心化的身份认证方式。
• Authentication based on pre-established request headers: 类似于 Computer Associates
• SiteMinder,一种用户身份验证及授权的集中式安全基础方案。
• Jasig Central Authentication Service: 单点登录方案。
• Transparent authentication context propagation for Remote Method Invocation (RMI) and HttpInvoker: 一个Spring远程调用协议。
• Automatic "remember-me" authentication: 允许在指定到期时间前自行重新登录系统。
• Anonymous authentication: 允许匿名用户使用特定的身份安全访问资源。
• Run-as authentication: 允许在一个会话中变换用户身份的机制。
• Java Authentication and Authorization Service:  JAAS,Java验证和授权API.
• Java EE container authentication: 允许系统继续使用容器管理这种身份验证方式。
• Kerberos: 一种使用对称密钥机制，允许客户端与服务器相互确认身份的认证协议。
• ......

四. Shiro框架简介

如果各位之前有过Java项目的开发经验，应该了解使用过另一个比较有名气的安全框架，就是Shiro。

1. Shiro起源

在Java安全领域，除了Spring Security，还有一个更久远的Shiro框架。Shiro是Apache下的一个开源安全框架，提供了身份验证、授权、密码学和会话管理等关于安全的核心功能。它的前身是 JSecurity，2004 年，Les Hazlewood 和 Jeremy Haile 创办了 Jsecurity。当时他们找不到适用于应用程序级别的合适 Java 安全框架，同时又对 JAAS 非常失望，于是就搞了Shiro这个框架。

2004 年到 2008 年期间，JSecurity 托管在 SourceForge 上，贡献者包括 Peter Ledbrook、Alan Ditzel 和 Tim Veil。

2008 年，JSecurity 项目贡献给了 Apache 软件基金会（ASF），并被接纳成为 Apache Incubator 项目，由导师管理，目标是成为一个顶级 Apache 项目。期间，Jsecurity 曾短暂更名为 Ki，随后因商标问题被社区更名为“Shiro”。随后项目持续在 Apache Incubator 中孵化，并增加了贡献者 KalleKorhonen。

2010 年 7 月，Shiro 社区发布了 1.0 版，随后社区创建了其项目管理委员会，并选举 Les Hazlewood 为主席。2010 年 9 月 22 日，Shrio 成为 Apache 软件基金会的顶级项目（TLP）。

2. Shiro功能

Apache Shiro 也是一个强大而灵活的开源安全框架，它干净利落地处理身份认证，授权，企业会话管理和加密。 Apache Shiro 的首要目标是易于使用和理解，因为安全有时候是很复杂的，甚至是痛苦的，但其实没必要这样。框架应该尽可能掩盖复杂的地方，暴露一个干净而直观的 API，来简化开发人员在应用程序安全上所花费的时间。

Apache Shiro 是一个拥有许多功能的综合性的安全框架，下图表展示了 Shiro 的核心功能:

Shiro 中有四大核心功能——身份验证，授权，会话管理和加密。

1. Authentication：简称为“登录”，这是一个证明用户是谁的行为。
2. Authorization：访问控制的过程，也就是决定“谁”可以去访问“什么”。
3. Session Management ： 管理用户特定的会话，即使在非 Web 或 EJB 应用程序。
4. Cryptography：通过使用加密算法保持数据安全同时易于使用。

除此之外，Shiro 也提供了额外的功能，来解决在不同环境下所面临的安全问题，尤其是以下这些：

1. Web Support： web 支持的 API 能够轻松地保护 Web 应用程序。
2. Caching：缓存是用来确保操作的快速而又高效的。
3. Concurrency：Apache Shiro 利用它的并发特性来支持多线程应用程序。
4. Testing：测试功能来帮助编写单元测试和集成测试。
5. Run As：一个允许用户 以 另一个用户身份(如果允许) 运行的功能，有时候在管理脚本时很有用。
6. Remember Me：在会话中记住用户的身份，这样用户只需要在强制登录时登录。

3. Shiro特点

Shiro 框架具有 直观、易用 等特性，同时也能提供了 健壮的安全性，虽然它的功能不如 Spring Security 那么强大，但是在常规的企业级应用中，其实也够用了。

当然在本系列教程中，我们主要是先学习Spring Security，对于Shiro的内容，请各位多关注我，我以后会再推出关于Shiro的系列教程。

五. Spring Security 与 Shiro对比

在上一小节中，我给各位说到，在Java安全领域中，目前常用的安全框架，就是Spring Security与Shiro，那么我们来对比一下两者各自的特点，这也是我们出去面试时，面试官常问的一个点： "请说一下Spring Security与Shiro的区别"。

1. Spring Security优点

• Spring Security基于Spring开发，所以Spring Security与Spring更契合；
• Spring Security功能比Shiro更加强大，尤其是在安全防护方面；
• Spring Security社区资源比Shiro更加丰富；
• Spring Boot/Spring Cloud环境中，更容易集成Spring Security；
• Spring Security 具备良好的扩展性，可以满足自定义的要求；
• Spring Security对 OAuth2框架支持很好，而Shiro则对 OAuth2 支持不够。

2. Spring Security缺点

• Shiro是一个轻量、简单、易于集成的老牌安全框架，而且使用流程简单清晰；反观Spring Security，则属于是重量级、配置繁琐、学习使用门槛高的安全框架。
• Shiro依赖性低，不需要任何框架和容器，可以独立运行，而Spring Security需要依赖Spring容器。

3. 现在常见的安全技术栈

在目前的Java体系中，我们在进行关于安全方面的开发时，到底该选择Shiro还是Spring Security哪个框架呢？其实我们可以进行如下搭配：

• SSM + Shiro
• Spring Boot/Spring Cloud + Spring Security

就目前而言，Shiro 最大的问题在于和 Spring 家族的产品进行整合时较为不便。在 Spring Boot 推出的很长一段时间里，Shiro 都没有提供相应的 starter，后来虽然有一个 shiro-spring-boot-web-starter 出来，但配置并没有简化多少。所以在 Spring Boot/Spring Cloud 技术栈的微服务项目中，Shiro 几乎不存在优势。

但如果你是进行传统的 SSM 项目开发，而不是微服务项目，那么无疑使用 Shiro 是最方便省事的，因为它足够简单，足够轻量级。

通过本篇教程，相信只要你认真查看，就可以跟着小千了解掌握了Spring Security的概念功能，这些虽然是理论知识，我们也应该有所掌握。很多程序员之所以面试会失败，或者拿不到满意的高薪，就是只会使用某个技能，但是对该技能说不出个"一二三"来，我们必须丰富自己的理论水平，才能让面试官更认可我们，你认为呢？