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重学SpringBoot3-集成Spring Security(四)

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在现代应用开发中,安全性和数据管理是两大重要模块。Spring Security 提供了全面的安全解决方案,而 Spring Data JPA 则简化了与数据库的交互。将两者结合,可以在保护应用的同时,轻松实现基于用户身份的访问控制、权限管理和安全的数据存储操作。

这篇博客将介绍如何在 Spring Boot 3 项目中,整合 Spring SecuritySpring Data JPA,以实现用户认证和基于数据库的授权机制。


1. 项目依赖

在 Spring Boot 3 项目中,首先要添加相关的依赖。你可以在 pom.xml 文件中引入以下 Maven 依赖:

<dependencies>
    <!-- Spring Boot Starter for Web Applications -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>

    <!-- Spring Security for Authentication and Authorization -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
    </dependency>

    <!-- Spring Data JPA for Database Access -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
    </dependency>

    <!-- H2 Database for Testing (or you can use MySQL/PostgreSQL) -->
    <dependency>
        <groupId>com.h2database</groupId>
        <artifactId>h2</artifactId>
        <scope>runtime</scope>
    </dependency>
</dependencies>

这些依赖包括了 Spring Web、Spring Security 和 Spring Data JPA,能够满足创建一个基本的安全和数据库集成的应用。


2. 数据库模型

假设我们有一个 User 实体,其中包含用户的登录信息和角色信息。使用 Spring Data JPA 来定义这个实体类:

package com.example.demo.model;

import jakarta.persistence.*;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

@Entity
@Table(name = "users")
public class User {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @Column(unique = true)
    private String username;

    private String password;

    @ManyToMany(fetch = FetchType.EAGER, cascade = CascadeType.ALL)
    @JoinTable(
        name = "users_roles",
        joinColumns = @JoinColumn(name = "user_id"),
        inverseJoinColumns = @JoinColumn(name = "role_id")
    )
    private Set<Role> roles = new HashSet<>();

    // Constructors, Getters, and Setters
}

同时,我们还需要定义一个 Role 实体,来表示用户的权限或角色:

package com.example.demo.model;

import jakarta.persistence.*;

@Entity
@Table(name = "roles")
public class Role {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @Column(unique = true)
    private String name;

    // Constructors, Getters, and Setters
}

这样,我们就定义好了与数据库交互的基本模型,即用户和角色的关系。


3. 创建用户仓库

为了与数据库交互,我们使用 Spring Data JPA 创建一个 UserRepository,它可以查询用户并获取其角色:

package com.example.demo.repository;

import com.example.demo.model.User;
import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;
import java.util.Optional;

public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    Optional<User> findByUsername(String username);
}

这个接口继承了 JpaRepository,并提供了根据用户名查找用户的方法。


4. Spring Security 配置

要使用 Spring Security 进行用户认证,我们需要配置 SecurityConfig,并实现自定义的 UserDetailsService 来与数据库中的用户信息进行集成。

4.1 自定义 UserDetailsService

我们需要从数据库加载用户信息,创建一个自定义的 UserDetailsService 实现类:

package com.example.demo.security;

import com.example.demo.model.User;
import com.example.demo.repository.UserRepository;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.security.core.userdetails.User.UserBuilder;
import org.springframework.security.core.userdetails.User.withUsername;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class CustomUserDetailsService implements UserDetailsService {

    private final UserRepository userRepository;

    public CustomUserDetailsService(UserRepository userRepository) {
        this.userRepository = userRepository;
    }

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        User user = userRepository.findByUsername(username)
            .orElseThrow(() -> new UsernameNotFoundException("User not found"));

        UserBuilder builder = withUsername(user.getUsername());
        builder.password(user.getPassword());
        builder.roles(user.getRoles().stream().map(Role::getName).toArray(String[]::new));
        return builder.build();
    }
}

这里,我们根据数据库中的用户信息加载用户,并将角色转换为 Spring Security 能识别的格式。

4.2 Spring Security 配置

现在,我们需要配置 HttpSecurity,使其使用自定义的 UserDetailsService 来进行用户验证:

package com.example.demo.security;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;
import org.springframework.security.web.SecurityFilterChain;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SecurityConfig {

    private final CustomUserDetailsService userDetailsService;

    public SecurityConfig(CustomUserDetailsService userDetailsService) {
        this.userDetailsService = userDetailsService;
    }

    @Bean
    public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .authorizeHttpRequests(authz -> authz
                .requestMatchers("/admin/**").hasRole("ADMIN")
                .anyRequest().authenticated()
            )
            .userDetailsService(userDetailsService)
            .formLogin(withDefaults());
        return http.build();
    }

    @Bean
    public PasswordEncoder passwordEncoder() {
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }
}

这段配置确保了 /admin/** 路径只能由具有 ADMIN 角色的用户访问,其他路径则需要用户登录后才能访问。


5. 使用 Bcrypt 加密密码

在实际开发中,我们不能将密码以明文形式存储在数据库中。我们可以使用 Spring Security 提供的 BCryptPasswordEncoder 来加密用户密码:

@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {
    return new BCryptPasswordEncoder();
}

在用户注册或更新密码时,使用这个加密器对密码进行加密后再存储:

String encodedPassword = passwordEncoder.encode(plainPassword);
user.setPassword(encodedPassword);
userRepository.save(user);

6. 启动应用与测试

至此,我们已经完成了 Spring Boot 3 项目中 Spring SecuritySpring Data JPA 的集成。

可以启动应用,测试登录和基于角色的访问控制。


总结

在这篇博客中,我们通过使用 Spring Boot 3,将 Spring SecuritySpring Data JPA 整合在一起,实现了数据库驱动的用户认证和基于角色的授权机制。通过定义用户和角色实体、实现自定义的 UserDetailsService,我们轻松实现了用户的身份验证与访问控制。

这种结合方式不仅在安全性上提供了极大的灵活性,也让数据管理变得更加简洁高效。

在后续的博客中,我们可以进一步探讨如何使用 JWT、OAuth2 等机制来强化认证与授权的实现。


原文地址:https://blog.csdn.net/u014390502/article/details/143064075

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