验证码逻辑
以前在项目中也做过验证码,生成验证码的代码网上有很多,也有一些第三方的jar包也可以生成漂亮的验证码。验证码逻辑很简单,就是在登录页放一个image标签,src指向一个controller,这个Controller返回把生成的图片以输出流返回给页面,生成图片的同时把图片上的文本放在session,登录的时候带过来输入的验证码,从session中取出,两者对比。这位老师讲的用Spring Security集成验证码,大体思路和我说的一样,但更加规范和通用些。
spring security是一系列的过滤器链,所以在这里验证码也声明为过滤器,加在过滤器链的 登录过滤器之前,然后自定义一个异常类,来响应验证码的错误信息。
代码结构:
验证码代码放在core项目,在browser项目做一下配置。
主要代码:
1,ImageCode:
首先是ImageCode类,封装验证码图片、文本、过期时间
package com.imooc.security.core.validate.code; import java.awt.image.BufferedImage; import java.time.LocalDateTime; import java.time.LocalTime; /** * 验证码 * ClassName: ImageCode * @Description: 验证码 * @author lihaoyang * @date 2018年3月1日 */ public class ImageCode { private BufferedImage image; private String code; private LocalDateTime expireTime;//过期时间点 /** * * <p>Description: </p> * @param image * @param code * @param expireTn 多少秒过期 */ public ImageCode(BufferedImage image, String code, int expireTn) { super(); this.image = image; this.code = code; //过期时间=当前时间+过期秒数 this.expireTime = LocalDateTime.now().plusSeconds(expireTn); } public ImageCode(BufferedImage image, String code, LocalDateTime expireTime) { super(); this.image = image; this.code = code; this.expireTime = expireTime; } /** * 验证码是否过期 * @Description: 验证码是否过期 * @param @return true 过期,false 没过期 * @return boolean true 过期,false 没过期 * @throws * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ public boolean isExpired(){ return LocalDateTime.now().isAfter(expireTime); } public BufferedImage getImage() { return image; } public void setImage(BufferedImage image) { this.image = image; } public String getCode() { return code; } public void setCode(String code) { this.code = code; } public LocalDateTime getExpireTime() { return expireTime; } public void setExpireTime(LocalDateTime expireTime) { this.expireTime = expireTime; } }
VerifyCode:生成验证码的工具类,在这里http://www.cnblogs.com/lihaoyang/p/7131512.html 当然也可以使用第三方jar包,无所谓。
ValidateCodeException:封装验证码异常
/** * @Title: ValidateCodeException.java * @Package com.imooc.security.core.validate.code * @Description: TODO * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ package com.imooc.security.core.validate.code; import org.springframework.security.core.AuthenticationException; /** * ClassName: ValidateCodeException * @Description: 验证码错误异常,继承spring security的认证异常 * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ public class ValidateCodeException extends AuthenticationException { /** * @Fields serialVersionUID : TODO */ private static final long serialVersionUID = 1L; public ValidateCodeException(String msg) { super(msg); } }
ValidateCodeFilter:验证码过滤器
逻辑:继承OncePerRequestFilter 保证过滤器每次只会被调用一次(不太清楚为什么),注入认证失败处理器,在验证失败时调用。
package com.imooc.security.core.validate.code; import java.io.IOException; import javax.servlet.FilterChain; import javax.servlet.ServletException; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import org.apache.commons.lang.StringUtils; import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationFailureHandler; import org.springframework.social.connect.web.HttpSessionSessionStrategy; import org.springframework.social.connect.web.SessionStrategy; import org.springframework.web.bind.ServletRequestBindingException; import org.springframework.web.bind.ServletRequestUtils; import org.springframework.web.context.request.ServletWebRequest; import org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter; /** * 处理登录验证码过滤器 * ClassName: ValidateCodeFilter * @Description: * OncePerRequestFilter:spring提供的工具,保证过滤器每次只会被调用一次 * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ public class ValidateCodeFilter extends OncePerRequestFilter{ //认证失败处理器 private AuthenticationFailureHandler authenticationFailureHandler; //获取session工具类 private SessionStrategy sessionStrategy = new HttpSessionSessionStrategy(); @Override protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException { //如果是 登录请求 则执行 if(StringUtils.equals("/authentication/form", request.getRequestURI()) &&StringUtils.equalsIgnoreCase(request.getMethod(), "post")){ try { validate(new ServletWebRequest(request)); } catch (ValidateCodeException e) { //调用错误处理器,最终调用自己的 authenticationFailureHandler.onAuthenticationFailure(request, response, e); return ;//结束方法,不再调用过滤器链 } } //不是登录请求,调用其它过滤器链 filterChain.doFilter(request, response); } /** * 校验验证码 * @Description: 校验验证码 * @param @param request * @param @throws ServletRequestBindingException * @return void * @throws ValidateCodeException * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ private void validate(ServletWebRequest request) throws ServletRequestBindingException { //拿出session中的ImageCode对象 ImageCode imageCodeInSession = (ImageCode) sessionStrategy.getAttribute(request, ValidateCodeController.SESSION_KEY); //拿出请求中的验证码 String imageCodeInRequest = ServletRequestUtils.getStringParameter(request.getRequest(), "imageCode"); //校验 if(StringUtils.isBlank(imageCodeInRequest)){ throw new ValidateCodeException("验证码不能为空"); } if(imageCodeInSession == null){ throw new ValidateCodeException("验证码不存在,请刷新验证码"); } if(imageCodeInSession.isExpired()){ //从session移除过期的验证码 sessionStrategy.removeAttribute(request, ValidateCodeController.SESSION_KEY); throw new ValidateCodeException("验证码已过期,请刷新验证码"); } if(!StringUtils.equalsIgnoreCase(imageCodeInSession.getCode(), imageCodeInRequest)){ throw new ValidateCodeException("验证码错误"); } //验证通过,移除session中验证码 sessionStrategy.removeAttribute(request, ValidateCodeController.SESSION_KEY); } public AuthenticationFailureHandler getAuthenticationFailureHandler() { return authenticationFailureHandler; } public void setAuthenticationFailureHandler(AuthenticationFailureHandler authenticationFailureHandler) { this.authenticationFailureHandler = authenticationFailureHandler; } }
ValidateCodeController:生成验证码Control
package com.imooc.security.core.validate.code; import java.io.IOException; import javax.imageio.ImageIO; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import org.springframework.social.connect.web.HttpSessionSessionStrategy; import org.springframework.social.connect.web.SessionStrategy; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import org.springframework.web.context.request.ServletWebRequest; /** * 验证码Control * ClassName: ValidateCodeController * @Description: TODO * @author lihaoyang * @date 2018年3月1日 */ @RestController public class ValidateCodeController { public static final String SESSION_KEY = "SESSION_KEY_IMAGE_CODE"; //获取session private SessionStrategy sessionStrategy = new HttpSessionSessionStrategy(); @GetMapping("/verifycode/image") public void createCode(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException{ ImageCode imageCode = createImageCode(request, response); sessionStrategy.setAttribute(new ServletWebRequest(request), SESSION_KEY, imageCode); ImageIO.write(imageCode.getImage(), "JPEG", response.getOutputStream()); } private ImageCode createImageCode(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { VerifyCode verifyCode = new VerifyCode(); return new ImageCode(verifyCode.getImage(),verifyCode.getText(),60); } }
BrowserSecurityConfig里进行过滤器配置:
package com.imooc.security.browser; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity; import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter; import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder; import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder; import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationFailureHandler; import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationSuccessHandler; import org.springframework.security.web.authentication.UsernamePasswordAuthenticationFilter; import com.imooc.security.core.properties.SecurityProperties; import com.imooc.security.core.validate.code.ValidateCodeFilter; @Configuration //这是一个配置 public class BrowserSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter{ //读取用户配置的登录页配置 @Autowired private SecurityProperties securityProperties; //自定义的登录成功后的处理器 @Autowired private AuthenticationSuccessHandler imoocAuthenticationSuccessHandler; //自定义的认证失败后的处理器 @Autowired private AuthenticationFailureHandler imoocAuthenticationFailureHandler; //注意是org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder @Bean public PasswordEncoder passwordencoder(){ //BCryptPasswordEncoder implements PasswordEncoder return new BCryptPasswordEncoder(); } //版本二:可配置的登录页 @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { //验证码过滤器 ValidateCodeFilter validateCodeFilter = new ValidateCodeFilter(); //验证码过滤器中使用自己的错误处理 validateCodeFilter.setAuthenticationFailureHandler(imoocAuthenticationFailureHandler); //实现需要认证的接口跳转表单登录,安全=认证+授权 //http.httpBasic() //这个就是默认的弹框认证 // http.addFilterBefore(validateCodeFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class)//把验证码过滤器加载登录过滤器前边 .formLogin() //表单认证 .loginPage("/authentication/require") //处理用户认证BrowserSecurityController //登录过滤器UsernamePasswordAuthenticationFilter默认登录的url是"/login",在这能改 .loginProcessingUrl("/authentication/form") .successHandler(imoocAuthenticationSuccessHandler)//自定义的认证后处理器 .failureHandler(imoocAuthenticationFailureHandler) //登录失败后的处理 .and() .authorizeRequests() //下边的都是授权的配置 // /authentication/require:处理登录,securityProperties.getBrowser().getLoginPage():用户配置的登录页 .antMatchers("/authentication/require", securityProperties.getBrowser().getLoginPage(),//放过登录页不过滤,否则报错 "/verifycode/image").permitAll() //验证码 .anyRequest() //任何请求 .authenticated() //都需要身份认证 .and() .csrf().disable() //关闭csrf防护 ; } }
登陆页:登陆页做的比较粗糙,其实验证码可以在验证码input失去焦点的时候做校验,还可以做个点击图片刷新验证码功能,这里就不做了。
<body> demo 登录页. <br> <form action="/authentication/form" method="post"> <table> <tr> <td>用户名:</td> <td><input type="text" name="username"/></td> <td></td> </tr> <tr> <td>密码:</td> <td><input type="password" name="password"/></td> <td></td> </tr> <tr> <td>验证码:</td> <td> <input width="100" type="text" name="imageCode"/> </td> <td> <img src="/verifycode/image"/> </td> </tr> <tr> <td colspan="2" align="right"><button type="submit">登录</button></td> </tr> </table> </form> </body>
访问 http://localhost:8080/demo-login.html:
响应自定义的异常信息
大体功能已经没问题了。但是不够通用,比如验证码图片的宽高、过期时间、过滤的url、验证码成逻辑都是写死的。这些可以做成活的,现在把验证码做成一个过滤器的好处体现出来了。我们可以配置需要过滤的url,有时候可能不只是登陆页需要验证码,这样更加通用。
1,通用性改造 之 验证码基本参数可配
做成可配置的,那个应用引用该模块,他自己配置去,不配置就使用默认配置。而且,配置既可以在请求url中声明,也可以在应用中声明,老师的确是老师,代码通用性真好!
想要实现的效果是,在application.properties里做这样的配置:
#验证码 图片宽、高、字符个数
imooc.security.code.image.width = 100
imooc.security.code.image.height = 30
imooc.security.code.image.length = 6
然后就能控制验证码的效果,因为验证码还分图片验证码、短信验证码,所以多做了一级.code.image,这就用到了springboot的自定义配置文件,需要声明对应的java类:
需要在SecurityProperties里声明code属性:
package com.imooc.security.core.properties; import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties; import org.springframework.context.annotation.Configuration; /** * 自定义配置项 * ClassName: SecurityProperties * @Description: 自定义配置项 * 这个类会读取application.properties里所有以imooc.security开头的配置项 * * imooc.security.browser.loginPage = /demo-login.html * 其中的browser的配置会读取到BrowserProperties中去 * 这是以点分割的,一级一级的和类的属性对应 * @author lihaoyang * @date 2018年2月28日 */ @ConfigurationProperties(prefix="imooc.security") public class SecurityProperties { private BrowserProperties browser = new BrowserProperties(); private ValidateCodeProperties code = new ValidateCodeProperties(); public BrowserProperties getBrowser() { return browser; } public void setBrowser(BrowserProperties browser) { this.browser = browser; } public ValidateCodeProperties getCode() { return code; } public void setCode(ValidateCodeProperties code) { this.code = code; } }
ValidateCodeProperties:
package com.imooc.security.core.properties; /** * 验证码配置 * ClassName: ValidateCodeProperties * @Description: 验证码配置,验证码有图片验证码、短信验证码等,所以再包一层 * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ public class ValidateCodeProperties { //默认配置 private ImageCodeProperties image = new ImageCodeProperties(); public ImageCodeProperties getImage() { return image; } public void setImage(ImageCodeProperties image) { this.image = image; } }
ImageCodeProperties:
package com.imooc.security.core.properties; /** * 图片验证码配置类 * ClassName: ImageCodeProperties * @Description: 图片验证码配置类 * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ public class ImageCodeProperties { //图片宽 private int width = 67; //图片高 private int height = 23; //验证码字符个数 private int length = 4; //过期时间 private int expireIn = 60; public int getWidth() { return width; } public void setWidth(int width) { this.width = width; } public int getHeight() { return height; } public void setHeight(int height) { this.height = height; } public int getLength() { return length; } public void setLength(int length) { this.length = length; } public int getExpireIn() { return expireIn; } public void setExpireIn(int expireIn) { this.expireIn = expireIn; } }
请求级的配置,如果请求里带的有验证码的参数,就用请求里的:
在ValidateCodeController的createImageCode方法做控制,判断请求参数是否有这些参数,有的话,传给验证码生成类VerifyCode,在生成的时候就能动态控制了。
private ImageCode createImageCode(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) { //先从request里读取有没有长、宽、字符个数参数,有的话就用,没有用默认的 int width = ServletRequestUtils.getIntParameter(request, "width",securityProperties.getCode().getImage().getWidth()); int height = ServletRequestUtils.getIntParameter(request, "height",securityProperties.getCode().getImage().getHeight()); int charLength = this.securityProperties.getCode().getImage().getLength(); VerifyCode verifyCode = new VerifyCode(width,height,charLength); return new ImageCode(verifyCode.getImage(),verifyCode.getText(),this.securityProperties.getCode().getImage().getExpireIn()); }
VerifyCode:
public VerifyCode(int w, int h, int charLength) { super(); this.w = w; this.h = h; this.charLength = charLength; }
实验:在demo项目做应用级配置
登录表单做请求级配置
<img src="/verifycode/image?width=200"/>
访问:
长度为请求级带的参数200,高为30,字符为配置的6个。
2,通用性改造 之 验证码拦截的接口可配置
先要的效果就是再application.properties里能动态配置需要拦截的接口:
ImageCodeProperties新增一个属性:private String url; //拦截的url,来匹配上图的配置。
核心,验证码过滤器需要修改:
1,在拦截器里声明一个set集合,用来存储配置文件里配置的需要拦截的urls。
2,实现InitializingBean接口,目的: 在其他参数都组装完毕的时候,初始化需要拦截的urls的值,重写afterPropertiesSet方法来实现。
3,注入SecurityProperties,读取配置文件
4,实例化AntPathMatcher工具类,这是一个匹配器
5,在browser项目的BrowserSecurityConfig里设置调用一下afterPropertiesSet方法。
6,在引用该模块的demo项目的application.properties里配置要过滤的url
ValidateCodeFilter:
/** * 处理登录验证码过滤器 * ClassName: ValidateCodeFilter * @Description: * 继承OncePerRequestFilter:spring提供的工具,保证过滤器每次只会被调用一次 * 实现 InitializingBean接口的目的: * 在其他参数都组装完毕的时候,初始化需要拦截的urls的值 * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ public class ValidateCodeFilter extends OncePerRequestFilter implements InitializingBean{ //认证失败处理器 private AuthenticationFailureHandler authenticationFailureHandler; //获取session工具类 private SessionStrategy sessionStrategy = new HttpSessionSessionStrategy(); //需要拦截的url集合 private Set<String> urls = new HashSet<>(); //读取配置 private SecurityProperties securityProperties; //spring工具类 private AntPathMatcher antPathMatcher = new AntPathMatcher(); @Override public void afterPropertiesSet() throws ServletException { super.afterPropertiesSet(); //读取配置的拦截的urls String[] configUrls = StringUtils.splitByWholeSeparatorPreserveAllTokens(securityProperties.getCode().getImage().getUrl(), ","); for (String configUrl : configUrls) { urls.add(configUrl); } //登录的请求一定拦截 urls.add("/authentication/form"); } @Override protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException { /** * 可配置的验证码校验 * 判断请求的url和配置的是否有匹配的,匹配上了就过滤 */ boolean action = false; for(String url:urls){ if(antPathMatcher.match(url, request.getRequestURI())){ action = true; } } if(action){ try { validate(new ServletWebRequest(request)); } catch (ValidateCodeException e) { //调用错误处理器,最终调用自己的 authenticationFailureHandler.onAuthenticationFailure(request, response, e); return ;//结束方法,不再调用过滤器链 } } //不是登录请求,调用其它过滤器链 filterChain.doFilter(request, response); } //省略无关代码,,, }
BrowserSecurityConfig:
配置url:
#验证码拦截的接口配置
imooc.security.code.image.url = /user,/user/*
测试:/user /user/1 被拦截了
访问登录页,不写验证码:
和预期一致。至此,动态配置拦截接口完成
3,验证码的生成逻辑可配置
写的比较好的程序,一般都开放接口,可以让用户去自定义实现,如果不实现就用默认的实现,下面来做这件事,使验证码的生成可以自己实现。如果要想把验证码的生成逻辑做成可配置的,就不能只写一个图片验证码生成器的类了,需要把验证码生成提取成一个接口ValidateCodeGenerator,一个生成验证码的方法generator()。因为验证码还有图片验证码、短信验证码等,这样,我们在自己的验证模块里做一个默认的实现,如图片验证码的实现ImageCodeGenerator,在ImageCodeGenerator里我们不在该类上加@Component注解。然后使用写一个验证码bean的配置类ValidateCodeBeanConfig,这个配置类配置各种需要的验证码实现类bean如图片验证码实现imageCodeGenerator、短信验证码等,他们返回类型都是ValidateCodeGenerator,使用@ConditionalOnMissingBean(name="imageCodeGenerator")注解,可以判断如果当前spring容器有名字为imageCodeGenerator的bean时,就使用,没有的话再配置,这样如果别人引用了你的该模块,如果别人自己实现了验证码生成ValidateCodeGenerator接口,他们配置了实现类的name为imageCodeGenerator,就用他们自己的实现,这样就做到了程序的可扩展性。
主要代码:
代码生成器接口ValidateCodeGenerator:
package com.imooc.security.core.validate.code; import org.springframework.web.context.request.ServletWebRequest; /** * 验证码生成接口 * ClassName: ValidateCodeGenerator * @Description: TODO * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ public interface ValidateCodeGenerator { /** * 图片验证码生成接口 * @Description: TODO * @param @param request * @param @return * @return ImageCode * @throws * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ ImageCode generator(ServletWebRequest request); }
图片验证码生成器实现ImageCodeGenerator:
package com.imooc.security.core.validate.code; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.web.bind.ServletRequestUtils; import org.springframework.web.context.request.ServletWebRequest; import com.imooc.security.core.properties.SecurityProperties; /** * 图片验证码生成类 * ClassName: ImageCodeGenerator * @Description: TODO * @author lihaoyang * @date 2018年3月2日 */ public class ImageCodeGenerator implements ValidateCodeGenerator { @Autowired private SecurityProperties securityProperties; @Override public ImageCode generator(ServletWebRequest request) { //先从request里读取有没有长、宽、字符个数参数,有的话就用,没有用默认的 int width = ServletRequestUtils.getIntParameter(request.getRequest(), "width",securityProperties.getCode().getImage().getWidth()); int height = ServletRequestUtils.getIntParameter(request.getRequest(), "height",securityProperties.getCode().getImage().getHeight()); int charLength = this.securityProperties.getCode().getImage().getLength(); VerifyCode verifyCode = new VerifyCode(width,height,charLength); return new ImageCode(verifyCode.getImage(),verifyCode.getText(),this.securityProperties.getCode().getImage().getExpireIn()); } public SecurityProperties getSecurityProperties() { return securityProperties; } public void setSecurityProperties(SecurityProperties securityProperties) { this.securityProperties = securityProperties; } }
ValidateCodeBeanConfig:
package com.imooc.security.core.validate.code; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnMissingBean; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import com.imooc.security.core.properties.SecurityProperties; /** * 配置验证码生成接口ValidateCodeGenerator的实际实现类的Bean * ClassName: ValidateCodeBeanConfig * @Description: * 配置验证码生成接口ValidateCodeGenerator的实际实现类的Bean * 如图片验证码的实现、短信验证码的实现 * @author lihaoyang * @date 2018年3月5日 */ @Configuration public class ValidateCodeBeanConfig { @Autowired private SecurityProperties securityProperties; /** * @Description: * @ConditionalOnMissingBean注解意思是当spring容器不存在imageCodeGenerator时才给配置一个该bean * 作用是使程序更具可扩展性,该配置类是配置在core模块,这就意味着,如果引用该模块的项目 * 如果有一个自己的实现,实现了ValidateCodeGenerator接口,定义了自己的实现,名字也叫imageCodeGenerator时, * 就用应用级别的实现,没有的话就用这个默认实现。 * @param @return * @return ValidateCodeGenerator * @throws * @author lihaoyang * @date 2018年3月5日 */ @Bean @ConditionalOnMissingBean(name="imageCodeGenerator") public ValidateCodeGenerator imageCodeGenerator(){ ImageCodeGenerator codeGenerator = new ImageCodeGenerator(); codeGenerator.setSecurityProperties(securityProperties); return codeGenerator; } }
这样,如果哪个模块引用了这个验证码模块,他自定义了实现,如:
package com.imooc.code; import org.springframework.stereotype.Component; import org.springframework.web.context.request.ServletWebRequest; import com.imooc.security.core.validate.code.ImageCode; import com.imooc.security.core.validate.code.ValidateCodeGenerator; @Component("imageCodeGenerator") public class DemoImageCodeGenerator implements ValidateCodeGenerator { @Override public ImageCode generator(ServletWebRequest request) { System.err.println("demo项目实现的生成验证码,,,"); return null; } }
这样ValidateCodeBeanConfig在配置验证码bean时,就会使用使用者自定义的实现。
完整代码放在了github:https://github.com/lhy1234/spring-security