关于java:深入理解-HttpSecurity源码篇

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HttpSecurity 也是 Spring Security 中的重要一环。咱们平时所做的大部分 Spring Security 配置也都是基于 HttpSecurity 来配置的。因而咱们有必要从源码的角度来了解下 HttpSecurity 到底干了啥？

首先咱们来看下 HttpSecurity 的继承关系图：

能够看到，HttpSecurity 继承自 AbstractConfiguredSecurityBuilder，同时实现了 SecurityBuilder 和 HttpSecurityBuilder 两个接口。

咱们来看下 HttpSecurity 的定义：

public final class HttpSecurity extends
        AbstractConfiguredSecurityBuilder<DefaultSecurityFilterChain, HttpSecurity>
        implements SecurityBuilder<DefaultSecurityFilterChain>,
        HttpSecurityBuilder<HttpSecurity> {//...}

这里每一个类都带有泛型，看得人有点目迷五色。

我把这个泛型类拿进去和大家讲一下，小伙伴们就明确了。

泛型次要是两个，DefaultSecurityFilterChain 和 HttpSecurity，HttpSecurity 就不用说了，这是咱们明天的配角，那么 DefaultSecurityFilterChain 是干嘛的？

这咱们就得从 SecurityFilterChain 说起了。

先来看定义：

public interface SecurityFilterChain {boolean matches(HttpServletRequest request);
    List<Filter> getFilters();}

SecurityFilterChain 其实就是咱们平时所说的 Spring Security 中的过滤器链，它里边定义了两个办法，一个是 matches 办法用来匹配申请，另外一个 getFilters 办法返回一个 List 汇合，汇合中放着 Filter 对象，当一个申请到来时，用 matches 办法去比拟申请是否和以后链吻合，如果吻合，就返回 getFilters 办法中的过滤器，那么以后申请会一一通过 List 汇合中的过滤器。这一点，小伙伴们能够回顾后面【深刻了解 FilterChainProxy【源码篇】】一文。

SecurityFilterChain 接口只有一个实现类，那就是 DefaultSecurityFilterChain：

public final class DefaultSecurityFilterChain implements SecurityFilterChain {private static final Log logger = LogFactory.getLog(DefaultSecurityFilterChain.class);
    private final RequestMatcher requestMatcher;
    private final List<Filter> filters;

    public DefaultSecurityFilterChain(RequestMatcher requestMatcher, Filter... filters) {this(requestMatcher, Arrays.asList(filters));
    }

    public DefaultSecurityFilterChain(RequestMatcher requestMatcher, List<Filter> filters) {logger.info("Creating filter chain:" + requestMatcher + "," + filters);
        this.requestMatcher = requestMatcher;
        this.filters = new ArrayList<>(filters);
    }

    public RequestMatcher getRequestMatcher() {return requestMatcher;}

    public List<Filter> getFilters() {return filters;}

    public boolean matches(HttpServletRequest request) {return requestMatcher.matches(request);
    }

    @Override
    public String toString() {return "[" + requestMatcher + "," + filters + "]";
    }
}

DefaultSecurityFilterChain 只是对 SecurityFilterChain 中的办法进行了实现，并没有特地值得说的中央，松哥也就不啰嗦了。

那么从下面的介绍中，大家能够看到，DefaultSecurityFilterChain 其实就相当于是 Spring Security 中的过滤器链，一个 DefaultSecurityFilterChain 代表一个过滤器链，如果零碎中存在多个过滤器链，则会存在多个 DefaultSecurityFilterChain 对象。

接下来咱们把 HttpSecurity 的这几个父类捋一捋。

public interface SecurityBuilder<O> {O build() throws Exception;
}

SecurityBuilder 就是用来构建过滤器链的，在 HttpSecurity 实现 SecurityBuilder 时，传入的泛型就是 DefaultSecurityFilterChain，所以 SecurityBuilder#build 办法的性能很明确，就是用来构建一个过滤器链进去。

HttpSecurityBuilder 看名字就是用来构建 HttpSecurity 的。不过它也只是一个接口，具体的实现在 HttpSecurity 中，接口定义如下：

public interface HttpSecurityBuilder<H extends HttpSecurityBuilder<H>> extends
        SecurityBuilder<DefaultSecurityFilterChain> {
    <C extends SecurityConfigurer<DefaultSecurityFilterChain, H>> C getConfigurer(Class<C> clazz);
    <C extends SecurityConfigurer<DefaultSecurityFilterChain, H>> C removeConfigurer(Class<C> clazz);
    <C> void setSharedObject(Class<C> sharedType, C object);
    <C> C getSharedObject(Class<C> sharedType);
    H authenticationProvider(AuthenticationProvider authenticationProvider);
    H userDetailsService(UserDetailsService userDetailsService) throws Exception;
    H addFilterAfter(Filter filter, Class<? extends Filter> afterFilter);
    H addFilterBefore(Filter filter, Class<? extends Filter> beforeFilter);
    H addFilter(Filter filter);
}

这里的办法比较简单：

getConfigurer 获取一个配置对象。Spring Security 过滤器链中的所有过滤器对象都是由 xxxConfigure 来进行配置的，这里就是获取这个 xxxConfigure 对象。
removeConfigurer 移除一个配置对象。
setSharedObject/getSharedObject 配置 / 获取由多个 SecurityConfigurer 共享的对象。
authenticationProvider 办法示意配置验证器。
userDetailsService 配置数据源接口。
addFilterAfter 在某一个过滤器之前增加过滤器。
addFilterBefore 在某一个过滤器之后增加过滤器。
addFilter 增加一个过滤器，该过滤器必须是现有过滤器链中某一个过滤器或者其扩大。

这便是 HttpSecurityBuilder 中的性能，这些接口在 HttpSecurity 中都将失去实现。

AbstractSecurityBuilder 类实现了 SecurityBuilder 接口，该类中次要做了一件事，就是确保整个构建只被构建一次。

public abstract class AbstractSecurityBuilder<O> implements SecurityBuilder<O> {private AtomicBoolean building = new AtomicBoolean();
    private O object;
    public final O build() throws Exception {if (this.building.compareAndSet(false, true)) {this.object = doBuild();
            return this.object;
        }
        throw new AlreadyBuiltException("This object has already been built");
    }
    public final O getObject() {if (!this.building.get()) {throw new IllegalStateException("This object has not been built");
        }
        return this.object;
    }
    protected abstract O doBuild() throws Exception;}

能够看到，这里从新定义了 build 办法，并设置 build 办法为 final 类型，无奈被重写，在 build 办法中，通过 AtomicBoolean 实现该办法只被调用一次。具体的构建逻辑则定义了新的形象办法 doBuild，未来在实现类中通过 doBuild 办法定义构建逻辑。

AbstractSecurityBuilder 办法的实现类就是 AbstractConfiguredSecurityBuilder。

AbstractConfiguredSecurityBuilder 中所做的事件就比拟多了，咱们别离来看。

首先 AbstractConfiguredSecurityBuilder 中定义了一个枚举类，将整个构建过程分为 5 种状态，也能够了解为构建过程生命周期的五个阶段，如下：

private enum BuildState {UNBUILT(0),
    INITIALIZING(1),
    CONFIGURING(2),
    BUILDING(3),
    BUILT(4);
    private final int order;
    BuildState(int order) {this.order = order;}
    public boolean isInitializing() {return INITIALIZING.order == order;}
    public boolean isConfigured() {return order >= CONFIGURING.order;}
}

五种状态别离是 UNBUILT、INITIALIZING、CONFIGURING、BUILDING 以及 BUILT。另外还提供了两个判断办法，isInitializing 判断是否正在初始化，isConfigured 示意是否曾经配置结束。

AbstractConfiguredSecurityBuilder 中的办法比拟多，松哥在这里列出来两个要害的办法和大家剖析：

private <C extends SecurityConfigurer<O, B>> void add(C configurer) {Assert.notNull(configurer, "configurer cannot be null");
    Class<? extends SecurityConfigurer<O, B>> clazz = (Class<? extends SecurityConfigurer<O, B>>) configurer
            .getClass();
    synchronized (configurers) {if (buildState.isConfigured()) {
            throw new IllegalStateException("Cannot apply" + configurer
                    + "to already built object");
        }
        List<SecurityConfigurer<O, B>> configs = allowConfigurersOfSameType ? this.configurers
                .get(clazz) : null;
        if (configs == null) {configs = new ArrayList<>(1);
        }
        configs.add(configurer);
        this.configurers.put(clazz, configs);
        if (buildState.isInitializing()) {this.configurersAddedInInitializing.add(configurer);
        }
    }
}
private Collection<SecurityConfigurer<O, B>> getConfigurers() {List<SecurityConfigurer<O, B>> result = new ArrayList<>();
    for (List<SecurityConfigurer<O, B>> configs : this.configurers.values()) {result.addAll(configs);
    }
    return result;
}

第一个就是这个 add 办法，这相当于是在收集所有的配置类。将所有的 xxxConfigure 收集起来存储到 configurers 中，未来再对立初始化并配置，configurers 自身是一个 LinkedHashMap，key 是配置类的 class，value 是一个汇合，汇合里边放着 xxxConfigure 配置类。当须要对这些配置类进行集中配置的时候，会通过 getConfigurers 办法获取配置类，这个获取过程就是把 LinkedHashMap 中的 value 拿进去，放到一个汇合中返回。

另一个办法就是 doBuild 办法。

@Override
protected final O doBuild() throws Exception {synchronized (configurers) {
        buildState = BuildState.INITIALIZING;
        beforeInit();
        init();
        buildState = BuildState.CONFIGURING;
        beforeConfigure();
        configure();
        buildState = BuildState.BUILDING;
        O result = performBuild();
        buildState = BuildState.BUILT;
        return result;
    }
}
private void init() throws Exception {Collection<SecurityConfigurer<O, B>> configurers = getConfigurers();
    for (SecurityConfigurer<O, B> configurer : configurers) {configurer.init((B) this);
    }
    for (SecurityConfigurer<O, B> configurer : configurersAddedInInitializing) {configurer.init((B) this);
    }
}
private void configure() throws Exception {Collection<SecurityConfigurer<O, B>> configurers = getConfigurers();
    for (SecurityConfigurer<O, B> configurer : configurers) {configurer.configure((B) this);
    }
}

在 AbstractSecurityBuilder 类中，过滤器的构建被转移到 doBuild 办法下面了，不过在 AbstractSecurityBuilder 中只是定义了形象的 doBuild 办法，具体的实现在 AbstractConfiguredSecurityBuilder。

doBuild 办法就是一边更新状态，进行进行初始化。

beforeInit 是一个预留办法，没有任何实现。

init 办法就是找到所有的 xxxConfigure，挨个调用其 init 办法进行初始化。

beforeConfigure 是一个预留办法，没有任何实现。

configure 办法就是找到所有的 xxxConfigure，挨个调用其 configure 办法进行配置。

最初则是 performBuild 办法，是真正的过滤器链构建办法，然而在 AbstractConfiguredSecurityBuilder 中 performBuild 办法只是一个形象办法，具体的实现在 HttpSecurity 中。

这便是 HttpSecurity 所有父类、父接口的性能。

看完了父辈，接下来回到咱们明天文章的主题，HttpSecurity。

HttpSecurity 做的事件，就是进行各种各样的 xxxConfigurer 配置。

轻易举几例：

public CorsConfigurer<HttpSecurity> cors() throws Exception {return getOrApply(new CorsConfigurer<>());
}
public CsrfConfigurer<HttpSecurity> csrf() throws Exception {ApplicationContext context = getContext();
    return getOrApply(new CsrfConfigurer<>(context));
}
public ExceptionHandlingConfigurer<HttpSecurity> exceptionHandling() throws Exception {return getOrApply(new ExceptionHandlingConfigurer<>());
}

HttpSecurity 中有大量相似的办法，过滤器链中的过滤器就是这样一个一个配置的。我就不一一介绍了。

每个配置办法的结尾都会来一句 getOrApply，这个是干嘛的？

private <C extends SecurityConfigurerAdapter<DefaultSecurityFilterChain, HttpSecurity>> C getOrApply(C configurer) throws Exception {C existingConfig = (C) getConfigurer(configurer.getClass());
    if (existingConfig != null) {return existingConfig;}
    return apply(configurer);
}

getConfigurer 办法是在它的父类 AbstractConfiguredSecurityBuilder 中定义的，目标就是去查看以后这个 xxxConfigurer 是否曾经配置过了。

如果以后 xxxConfigurer 曾经配置过了，则间接返回，否则调用 apply 办法，这个 apply 办法最终会调用到 AbstractConfiguredSecurityBuilder#add 办法，将以后配置 configurer 收集起来。

HttpSecurity 中还有一个 addFilter 办法：

public HttpSecurity addFilter(Filter filter) {Class<? extends Filter> filterClass = filter.getClass();
    if (!comparator.isRegistered(filterClass)) {
        throw new IllegalArgumentException(
                "The Filter class"
                        + filterClass.getName()
                        + "does not have a registered order and cannot be added without a specified order. Consider using addFilterBefore or addFilterAfter instead.");
    }
    this.filters.add(filter);
    return this;
}

这个 addFilter 办法的作用，次要是在各个 xxxConfigurer 进行配置的时候，会调用到这个办法，（xxxConfigurer 就是用来配置过滤器的），把 Filter 都增加到 fitlers 变量中。

最终在 HttpSecurity 的 performBuild 办法中，构建进去一个过滤器链：

@Override
protected DefaultSecurityFilterChain performBuild() {filters.sort(comparator);
    return new DefaultSecurityFilterChain(requestMatcher, filters);
}

先给过滤器排序，而后结构 DefaultSecurityFilterChain 对象。

好啦，这就是 HttpSecurity 的一个大抵工作流程。把握住了这个工作流程，剩下的就只是一些简略的反复的 xxxConfigurer 配置了，松哥就不再啰嗦啦。

如果小伙伴们感觉有播种，记得点个在看激励下松哥哦～

正文完

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发表至： java

2020-07-22

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1. 抽丝剥茧

1.1 SecurityFilterChain

1.2 SecurityBuilder

1.3 HttpSecurityBuilder

1.4 AbstractSecurityBuilder

1.5 AbstractConfiguredSecurityBuilder

2. HttpSecurity

3. 小结

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