# 11 | 实战案例：使用Spring Security搭建一套基于JWT的OAuth 2.0架构

    你好，我朱晔，是[《Java业务开发常见错误100例》](https://time.geekbang.org/column/intro/294)专栏课程的作者。

《OAuth 2.0实战课》上线之后，我也第一时间关注了这门课。在开篇词中，我看到有一些同学留言问道：“如何使用Spring Security来实现OAuth 2.0？”这时，我想到之前自己写过一篇相关的文章，于是就直接在开篇词下留了言。后面我很快收到了不少用户的点赞和肯定，紧接着极客时间编辑也邀请我从自己的角度为专栏写篇加餐。好吧，功不唐捐，于是我就将之前我写的那篇老文章再次迭代、整理为今天的这一讲内容，希望可以帮助你掌握OAuth 2.0。

如果你熟悉Spring Security的话，肯定知道它因为功能多、组件抽象程度高、配置方式多样，导致了强大且复杂的特性。也因此，Spring Security的学习成本几乎是Spring家族中最高的。但不仅于此，在结合实际的复杂业务场景使用Spring Security时，我们还要去理解一些组件的工作原理和流程，不然需要自定义和扩展框架的时候就会手足无措。这就让使用Spring Security的门槛更高了。

因此，在决定使用Spring Security搭建整套安全体系（授权、认证、权限、审计）之前，我们还需要考虑的是：将来我们的业务会多复杂，徒手写一套安全体系来得划算，还是使用Spring Security更好？我相信，这也是王老师给出课程配套代码中，并没有使用Spring Security来演示OAuth 2.0流程的原因之一。

反过来说，如果你的应用已经使用了Spring Security来做鉴权、认证和权限管理的话，那么仍然使用Spring Security来实现OAuth的成本是很低的。而且，在学习了OAuth 2.0的流程打下扎实的基础之后，我们再使用Spring Security来配置OAuth 2.0就不会那么迷茫了。这也是我在工作中使用Spring Security来实现OAuth 2.0的直观感受。

所以，我就结合自己的实践和积累，带你使用Spring Security来一步一步地搭建一套基于JWT的OAuth 2.0授权体系。这些内容会涉及OAuth 2.0的三角色（客户端、授权服务、受保护资源），以及资源拥有者凭据许可、客户端凭据许可和授权码许可这三种常用的授权许可类型（隐式许可类型，不太安全也不太常用）。同时，我还会演示OAuth 2.0的权限控制，以及使用OAuth 2.0实现SSO单点登录体系。

这样一来，今天这一讲涉及到的流程就会比较多，内容也会很长。不过不用担心，我会手把手带你从零开始，完成整个程序的搭建，并给出所有流程的演示。

## 项目准备工作

实战之前，我们先来搭建项目父依赖和初始化数据库结构，为后面具体的编码做准备。

首先，我们来创建一个父POM，内含三个模块：

*   springsecurity101-cloud-oauth2-client，用来扮演客户端角色；
*   springsecurity101-cloud-oauth2-server，用来扮演授权服务器角色；
*   springsecurity101-cloud-oauth2-userservice，是用户服务，用来扮演资源提供者角色。

```
<project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>me.josephzhu</groupId>
    <artifactId>springsecurity101</artifactId>
    <packaging>pom</packaging>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.2.1.RELEASE</version>
        <relativePath/>
    </parent>

    <modules>
        <module>springsecurity101-cloud-oauth2-client</module>
        <module>springsecurity101-cloud-oauth2-server</module>
        <module>springsecurity101-cloud-oauth2-userservice</module>
    </modules>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
    </dependencies>

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
                <version>Greenwich.SR4</version>
                <type>pom</type>
                <scope>import</scope>
            </dependency>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

```

然后，我们来创建一个oauth数据库，初始化将来会用到的5个表。

*   authorities表：记录账号的权限，需要我们在后面配置。
*   oauth\_approvals表：记录授权批准的状态。
*   oauth\_client\_details表：记录OAuth的客户端，需要我们在后面做配置。
*   oauth\_code表：记录授权码。
*   users表：记录账号，需要我们在后面做初始化。

```
SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for authorities
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `authorities`;
CREATE TABLE `authorities` (
  `username` varchar(50) NOT NULL,
  `authority` varchar(50) NOT NULL,
  UNIQUE KEY `ix_auth_username` (`username`,`authority`),
  CONSTRAINT `fk_authorities_users` FOREIGN KEY (`username`) REFERENCES `users` (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- ----------------------------
-- Table structure for oauth_approvals
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `oauth_approvals`;
CREATE TABLE `oauth_approvals` (
  `userId` varchar(256) DEFAULT NULL,
  `clientId` varchar(256) DEFAULT NULL,
  `partnerKey` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `scope` varchar(256) DEFAULT NULL,
  `status` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `expiresAt` datetime DEFAULT NULL,
  `lastModifiedAt` datetime DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Table structure for oauth_client_details
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `oauth_client_details`;
CREATE TABLE `oauth_client_details` (
  `client_id` varchar(255) NOT NULL,
  `resource_ids` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `client_secret` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `scope` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `authorized_grant_types` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `web_server_redirect_uri` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `authorities` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `access_token_validity` int(11) DEFAULT NULL,
  `refresh_token_validity` int(11) DEFAULT NULL,
  `additional_information` varchar(4096) DEFAULT NULL,
  `autoapprove` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`client_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- ----------------------------
-- Table structure for oauth_code
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `oauth_code`;
CREATE TABLE `oauth_code` (
  `code` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `authentication` blob
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- ----------------------------
-- Table structure for users
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `users`;
CREATE TABLE `users` (
  `username` varchar(50) NOT NULL,
  `password` varchar(100) NOT NULL,
  `enabled` tinyint(1) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`username`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

```

这5个表是Spring Security OAuth需要用到的存储表，我们不要去修改既有的表结构。这里可以看到，我们并没有在数据库中创建相应的表，来存放访问令牌和刷新令牌。这是因为，我们之后的实现会使用JWT来传输令牌信息，以便进行本地校验，所以并不一定要将其存放到数据库中。基本上所有的这些表都是可以自己扩展的，只需要继承实现Spring的一些既有类即可，这里不做展开。

接下来，我们开始搭建授权服务器和受保护资源服务器。

## 搭建授权服务器

我们先创建第一个模块，也就是授权服务器。首先创建POM，配置依赖：

```
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>springsecurity101</artifactId>
        <groupId>me.josephzhu</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>springsecurity101-cloud-oauth2-server</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

```

这里，我们使用了Spring Cloud的spring-cloud-starter-oauth2组件，而不是直接使用的Spring Security，因为前者做了一些自动化配置的工作，使用起来会更方便。

此外，我们还在POM中加入了数据访问、Web等依赖，因为我们的受保护资源服务器需要使用数据库来保存客户端的信息、用户信息等数据，同时也会引入thymeleaf模板引擎依赖，来稍稍美化一下登录页面。

然后创建一个配置文件application.yml实现程序配置：

```
server:
  port: 8080

spring:
  application:
    name: oauth2-server
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:6657/oauth?useSSL=false
    username: root
    password: kIo9u7Oi0eg
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver

```

可以看到，我们配置了oauth数据库的连接字符串，定义了授权服务器的监听端口是8080。

最后，使用keytool工具生成密钥对，把密钥文件jks保存到资源目录下，并要导出一个公钥留作以后使用。

以上完成了项目框架搭建工作，接下来，我们正式开始编码。

第一步，创建一个最核心的类用于配置授权服务器。我把每段代码的作用放在了注释里，你可以直接看下。

```
@Configuration
@EnableAuthorizationServer //开启授权服务器
public class OAuth2ServerConfiguration extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
    @Autowired
    private DataSource dataSource;
    @Autowired
    private AuthenticationManager authenticationManager;

    /**
     * 我们配置了使用数据库来维护客户端信息。虽然在各种Demo中我们经常看到的是在内存中维护客户端信息，通过配置直接写死在这里。
     * 但是，对于实际的应用我们一般都会用数据库来维护这个信息，甚至还会建立一套工作流来允许客户端自己申请ClientID，实现OAuth客户端接入的审批。
     * @param clients
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
        clients.jdbc(dataSource);
    }

    /**
     * 这里干了两件事儿。首先，打开了验证Token的访问权限（以便之后我们演示）。
     * 然后，允许ClientSecret明文方式保存，并且可以通过表单提交（而不仅仅是Basic Auth方式提交），之后会演示到这个。
     * @param security
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security) throws Exception {
        security.checkTokenAccess("permitAll()")
                .allowFormAuthenticationForClients().passwordEncoder(NoOpPasswordEncoder.getInstance());
    }

    /**
     * 干了以下4件事儿：
     * 1. 配置我们的令牌存放方式为JWT方式，而不是内存、数据库或Redis方式。
     * JWT是Json Web Token的缩写，也就是使用JSON数据格式包装的令牌，由.号把整个JWT分隔为头、数据体、签名三部分。
     * JWT保存Token虽然易于使用但是不是那么安全，一般用于内部，且需要走HTTPS并配置比较短的失效时间。
     * 2. 配置JWT Token的非对称加密来进行签名
     * 3. 配置一个自定义的Token增强器，把更多信息放入Token中
     * 4. 配置使用JDBC数据库方式来保存用户的授权批准记录
     * @param endpoints
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) {
        TokenEnhancerChain tokenEnhancerChain = new TokenEnhancerChain();
        tokenEnhancerChain.setTokenEnhancers(
                Arrays.asList(tokenEnhancer(), jwtTokenEnhancer()));

        endpoints.approvalStore(approvalStore())
                .authorizationCodeServices(authorizationCodeServices())
                .tokenStore(tokenStore())
                .tokenEnhancer(tokenEnhancerChain)
                .authenticationManager(authenticationManager);
    }

    /**
     * 使用JDBC数据库方式来保存授权码
     * @return
     */
    @Bean
    public AuthorizationCodeServices authorizationCodeServices() {
        return new JdbcAuthorizationCodeServices(dataSource);
    }

    /**
     * 使用JWT存储
     * @return
     */
    @Bean
    public TokenStore tokenStore() {
        return new JwtTokenStore(jwtTokenEnhancer());
    }

    /**
     * 使用JDBC数据库方式来保存用户的授权批准记录
     * @return
     */
    @Bean
    public JdbcApprovalStore approvalStore() {
        return new JdbcApprovalStore(dataSource);
    }

    /**
     * 自定义的Token增强器，把更多信息放入Token中
     * @return
     */
    @Bean
    public TokenEnhancer tokenEnhancer() {
        return new CustomTokenEnhancer();
    }

    /**
     * 配置JWT使用非对称加密方式来验证
     * @return
     */
    @Bean
    protected JwtAccessTokenConverter jwtTokenEnhancer() {
        KeyStoreKeyFactory keyStoreKeyFactory = new KeyStoreKeyFactory(new ClassPathResource("jwt.jks"), "mySecretKey".toCharArray());
        JwtAccessTokenConverter converter = new JwtAccessTokenConverter();
        converter.setKeyPair(keyStoreKeyFactory.getKeyPair("jwt"));
        return converter;
    }

    /**
     * 配置登录页面的视图信息（其实可以独立一个配置类，这样会更规范）
     */
    @Configuration
    static class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
        @Override
        public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
            registry.addViewController("login").setViewName("login");
        }
    }
}

```

第二步，还记得吗，刚才在第一步的代码中我们还用到了一个自定义的Token增强器，把用户信息嵌入到JWT Token中去（如果使用的是客户端凭据许可类型，这段代码无效，因为和用户没关系）。

这是一个常见需求。因为，默认情况下Token中只会有用户名这样的基本信息，我们往往需要把关于用户的更多信息返回给客户端（在实际应用中，你可能会从数据库或外部服务查询更多的用户信息加入到JWT Token中去）。这个时候，我们就可以自定义增强器来丰富Token的内容：

```
public class CustomTokenEnhancer implements TokenEnhancer {

    @Override
    public OAuth2AccessToken enhance(OAuth2AccessToken accessToken, OAuth2Authentication authentication) {
        Authentication userAuthentication = authentication.getUserAuthentication();
        if (userAuthentication != null) {
            Object principal = authentication.getUserAuthentication().getPrincipal();
            //把用户标识嵌入JWT Token中去(Key是userDetails)
            Map<String, Object> additionalInfo = new HashMap<>();
            additionalInfo.put("userDetails", principal);
            ((DefaultOAuth2AccessToken) accessToken).setAdditionalInformation(additionalInfo);
        }
        return accessToken;
    }
}

```

第三步，实现安全方面的配置。你可以直接看下代码注释，来了解关键代码的作用。

```
@Configuration
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Autowired
    private DataSource dataSource;

    @Override
    @Bean
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean() throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }

    /**
     * 配置用户账户的认证方式。显然，我们把用户存在了数据库中希望配置JDBC的方式。
     * 此外，我们还配置了使用BCryptPasswordEncoder哈希来保存用户的密码（生产环境中，用户密码肯定不能是明文保存的）
     * @param auth
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.jdbcAuthentication()
                .dataSource(dataSource)
                .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder());
    }

    /**
     * 开放/login和/oauth/authorize两个路径的匿名访问。前者用于登录，后者用于换授权码，这两个端点访问的时机都在登录之前。
     * 设置/login使用表单验证进行登录。
     * @param http
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/login", "/oauth/authorize")
                .permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
                .formLogin().loginPage("/login");
    }
}

```

第四步，在资源目录下创建一个templates文件夹，然后创建一个login.html登录页：

```
<body class="uk-height-1-1">

<div class="uk-vertical-align uk-text-center uk-height-1-1">
    <div class="uk-vertical-align-middle" style="width: 250px;">
        <h1>Login Form</h1>

        <p class="uk-text-danger" th:if="${param.error}">
            用户名或密码错误...
        </p>

        <form class="uk-panel uk-panel-box uk-form" method="post" th:action="@{/login}">
            <div class="uk-form-row">
                <input class="uk-width-1-1 uk-form-large" type="text" placeholder="Username" name="username"
                       value="reader"/>
            </div>
            <div class="uk-form-row">
                <input class="uk-width-1-1 uk-form-large" type="password" placeholder="Password" name="password"
                       value="reader"/>
            </div>
            <div class="uk-form-row">
                <button class="uk-width-1-1 uk-button uk-button-primary uk-button-large">Login</button>
            </div>
        </form>

    </div>
</div>
</body>

```

至此，授权服务器的编码工作就完成了。

## 搭建受保护资源服务器

接下来，我们搭建一个用户服务模拟资源提供者（受保护资源服务器）。我们先看看项目初始化工作。

这次创建的POM没有什么特殊，依赖了spring-cloud-starter-oauth2：

```
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>springsecurity101</artifactId>
        <groupId>me.josephzhu</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>springsecurity101-cloud-oauth2-userservice</artifactId>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

```

配置文件非常简单，只是声明了资源服务端口为8081：

```
server:
  port: 8081

```

同时，还要记得把我们之前在项目准备工作时生成的密钥对的公钥命名为public.cert，并放到资源文件下。这样，资源服务器可以本地校验JWT的合法性。内容大概是这样的：

```
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAwR84LFHwnK5GXErnwkmD
mPOJl4CSTtYXCqmCtlbF+5qVOosu0YsM2DsrC9O2gun6wVFKkWYiMoBSjsNMSI3Z
w5JYgh+ldHvA+MIex2QXfOZx920M1fPUiuUPgmnTFS+Z3lmK3/T6jJnmciUPY1pe
h4MXL6YzeI0q4W9xNBBeKT6FDGpduc0FC3OlXHfLbVOThKmAUpAWFDwf9/uUA//l
3PLchmV6VwTcUaaHp5W8Af/GU4lPGZbTAqOxzB9ukisPFuO1DikacPhrOQgdxtqk
LciRTa884uQnkFwSguOEUYf3ni8GNRJauIuW0rVXhMOs78pKvCKmo53M0tqeC6ul
+QIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----

```

好了，让我们正式开始编码吧。

第一步，创建一个可以匿名访问的接口GET /hello，用来测试无需登录就可以访问的服务端资源：

```
@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("hello")
    public String hello() {
        return "Hello";
    }
}

```

第二步，创建三个需要登录+授权才能访问到的接口。我们通过@PreAuthorize在方法执行前进行权限控制：

*   GET /user/name接口，读权限或写权限可访问，返回登录用户名；
*   GET /user接口，读权限或写权限可访问，返回登录用户信息；
*   POST /user接口，只有写权限可以访问，返回访问令牌中的额外信息（也就是自定义的Token增强器CustomTokenEnhancer加入到访问令牌中的额外信息，Key是userDetails），这里也演示了使用TokenStore来解析Token的方式。

```
@RestController
@RequestMapping("user")
public class UserController {

    @Autowired
    private TokenStore tokenStore;

    /***
     * 读权限或写权限可访问，返回登录用户名
     * @param authentication
     * @return
     */
    @PreAuthorize("hasAuthority('READ') or hasAuthority('WRITE')")
    @GetMapping("name")
    public String name(OAuth2Authentication authentication) {
        return authentication.getName();
    }

    /**
     * 读权限或写权限可访问，返回登录用户信息
     * @param authentication
     * @return
     */
    @PreAuthorize("hasAuthority('READ') or hasAuthority('WRITE')")
    @GetMapping
    public OAuth2Authentication read(OAuth2Authentication authentication) {
        return authentication;
    }

    /**
     * 只有写权限可以访问，返回访问令牌中的额外信息
     * @param authentication
     * @return
     */
    @PreAuthorize("hasAuthority('WRITE')")
    @PostMapping
    public Object write(OAuth2Authentication authentication) {
        OAuth2AuthenticationDetails details = (OAuth2AuthenticationDetails) authentication.getDetails();
        OAuth2AccessToken accessToken = tokenStore.readAccessToken(details.getTokenValue());
        return accessToken.getAdditionalInformation().getOrDefault("userDetails", null);
    }
}

```

第三步，创建核心的资源服务器配置类。这里我们需要注意下面两点：

*   我们硬编码了资源服务器的ID为userservice；
*   现在我们使用的是不落数据库的JWT方式+非对称加密，需要通过本地公钥进行验证，因此在这里我们配置了公钥的路径。

```
@Configuration
@EnableResourceServer //启用资源服务器
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true) //启用方法注解方式来进行权限控制
public class ResourceServerConfiguration extends ResourceServerConfigurerAdapter {

    /**
     * 声明了资源服务器的ID是userservice，声明了资源服务器的TokenStore是JWT
     * @param resources
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void configure(ResourceServerSecurityConfigurer resources) throws Exception {
        resources.resourceId("userservice").tokenStore(tokenStore());
    }

    /**
     * 配置TokenStore
     * @return
     */
    @Bean
    public TokenStore tokenStore() {
        return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter());
    }

    /**
     * 配置公钥
     * @return
     */
    @Bean
    protected JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter() {
        JwtAccessTokenConverter converter = new JwtAccessTokenConverter();
        Resource resource = new ClassPathResource("public.cert");
        String publicKey = null;
        try {
            publicKey = new String(FileCopyUtils.copyToByteArray(resource.getInputStream()));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        converter.setVerifierKey(publicKey);
        return converter;
    }

    /**
     * 配置了除了/user路径之外的请求可以匿名访问
     * @param http
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
                .antMatchers("/user/**").authenticated()
                .anyRequest().permitAll();
    }
}    

```

到这里，我们来想一下，如果授权服务器产生Token的话，受保护资源服务器必须要有一种办法来验证Token，那如果这里的Token不是JWT的方式，我们可以怎么办呢？

我来说下我的方法吧：

*   首先，Token可以保存在数据库或Redis中，资源服务器和授权服务器共享底层的TokenStore来验证；
*   然后，资源服务器可以使用RemoteTokenServices，来从授权服务器的/oauth/check\_token端点进行Token校验。

到这里，资源服务器就配置完成了，我们还在资源服务器中分别创建了两个控制器HelloController和UserController，用于分别测试可以匿名访问以及受到权限保护的资源。

## 初始化数据配置

在实现了授权服务器和受保护资源服务器代码后，我们再来初始化oauth数据库的数据就非常容易理解了。总结起来，我们需要配置用户、权限和客户端三部分。

1.  配置两个用户。其中，读用户reader具有读权限，密码为reader；写用户writer具有读写权限，密码为writer。还记得吗，密码我们使用的是BCryptPasswordEncoder加密（准确说是哈希）？

```
INSERT INTO `users` VALUES ('reader', '$2a$04$C6pPJvC1v6.enW6ZZxX.luTdpSI/1gcgTVN7LhvQV6l/AfmzNU/3i', 1);
INSERT INTO `users` VALUES ('writer', '$2a$04$M9t2oVs3/VIreBMocOujqOaB/oziWL0SnlWdt8hV4YnlhQrORA0fS', 1);

```

2.  配置两个权限，也就是配置reader用户具有读权限，writer用户具有写权限：

```
INSERT INTO `authorities` VALUES ('reader', 'READ');
INSERT INTO `authorities` VALUES ('writer', 'READ,WRITE');

```

3.  配置三个客户端，其中客户端userservice1使用资源拥有者凭据许可类型，客户端userservice2使用客户端凭据许可类型，客户端userservice3使用授权码许可类型。

```
INSERT INTO `oauth_client_details` VALUES ('userservice1', 'userservice', '1234', 'FOO', 'password,refresh_token', '', 'READ,WRITE', 7200, NULL, NULL, 'true');
INSERT INTO `oauth_client_details` VALUES ('userservice2', 'userservice', '1234', 'FOO', 'client_credentials,refresh_token', '', 'READ,WRITE', 7200, NULL, NULL, 'true');
INSERT INTO `oauth_client_details` VALUES ('userservice3', 'userservice', '1234', 'FOO', 'authorization_code,refresh_token', 'https://baidu.com,http://localhost:8082/ui/login,http://localhost:8083/ui/login,http://localhost:8082/ui/remoteCall', 'READ,WRITE', 7200, NULL, NULL, 'false');

```

值得说明的是：

*   三个客户端账号能使用的资源ID都是userservice，对应我们受保护资源服务器刚才配置的资源ID，也就是userservice，这两者需要一致。
*   三个客户端账号的密码都是1234。
*   三个客户端账号的授权范围都是FOO（并不是关键信息），它们可以拿到的权限是读写。不过，对于和用户相关的授权许可类型（比如资源拥有者凭据许可、授权码许可），最终拿到的权限还取决于客户端权限和用户权限的交集。
*   通过grant\_types字段配置支持不同的授权许可类型。这里为了便于测试观察，我们给三个客户端账号各自配置了一种授权许可类型；在实际业务场景中，你完全可以为同一个客户端配置支持OAuth 2.0的四种授权许可类型。
*   userservice1和userservice2我们配置了用户自动批准授权（不会弹出一个页面要求用户进行授权）。

## 演示三种授权许可类型

到这里，授权服务器和受保护资源服务器程序都搭建完成了，数据库也配置了用于测试的用户、权限和客户端。接下来，我们就使用Postman来手工测试一下OAuth 2.0的授权码许可、资源拥有者凭据许可、客户端凭据许可这三种授权许可类型吧。

### 资源拥有者凭据许可类型

首先，我们测试的是资源拥有者凭据许可，POST请求地址是：

```
http://localhost:8080/oauth/token?grant_type=password&client_id=userservice1&client_secret=1234&username=writer&password=writer

```

得到如下图所示结果：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/18/e4/18cd7b24ff152e28806b1176b0a560e4.png)

再使用[JWT解析工具](http://jwt.io/)看下请求Token中的信息：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/8e/7e/8e4c2dd1931a31197df55cc251b2a07e.png)

可以看到，Token中果然包含了Token增强器加入的userDetails自定义信息。如果我们把公钥粘贴到页面的话，可以看到这个JWT校验成功了：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/4d/ae/4d701319144d3de7c5d743f59e4991ae.png)

除了本地校验外，还可以访问授权服务器来校验JWT：

```
http://localhost:8080/oauth/check_token?client_id=userservice1&client_secret=1234&token=...

```

得到如下结果：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/28/95/2835c0d2b49ac515c9f6c537dd2f7195.png)

### 客户端授权许可类型

我们再来测试下客户端授权许可类型。POST请求地址：

```
http://localhost:8080/oauth/token?grant_type=client_credentials&client_id=userservice2&client_secret=1234

```

如下图所示，可以直接拿到Token：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/81/e9/81722855fd6935aea594ec62b64bf0e9.png)

这里需要注意的是，并没有提供刷新令牌。这是因为，刷新令牌用于避免访问令牌失效后需要用户再次登录的问题，而客户端授权许可类型没有用户的概念，因此没有刷新令牌，也无法注入额外的userDetails信息。

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/fc/da/fcf2b1c1a53ecc33d3a0abc72b6d83da.png)

也可以试一下，如果我们的授权服务器没有开启allowFormAuthenticationForClients参数（允许表单提交认证）的话，客户端的凭证需要通过Basic Auth传过去而不是通过Post：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/ce/6f/ce391c3c93e2131e1cf8fb4e3324b66f.png)

### 授权码许可类型

最后，我们来测试下比较复杂的授权码许可。

**第一步**，打开浏览器访问地址：

```
http://localhost:8080/oauth/authorize?response_type=code&client_id=userservice3&redirect_uri=https://baidu.com

```

注意，客户端跳转地址需要和数据库中配置的一致（百度的URL [https://baidu.com](https://baidu.com)

我们之前已经在数据库中有配置了）。访问后页面会直接跳转到登录界面，我们使用用户名“reader”、密码“reader”来登录：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/73/11/73c3bd926e4e350b220447cd8b97d811.png)

由于我们在数据库中设置的是禁用自动批准授权的模式，所以登录后来到了批准界面：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/9c/01/9cac3b06b632220166d7e43607da4901.png)

点击同意后可以看到，数据库中也会产生授权通过记录：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/9e/6f/9e942cc7c22ff8b4540e9f6736d56b6f.png)

**第二步，**我们可以看到浏览器转到了百度并且提供给了我们授权码：

```
https://www.baidu.com/?code=XKkHGY

```

数据库中也记录了授权码：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/ef/3e/eff235ff90aafb559d6e45b07a4d173e.png)

然后POST访问下面的地址（code参数替换为刚才获得的授权码）：

```
http://localhost:8080/oauth/token?grant_type=authorization_code&client_id=userservice3&client_secret=1234&code=XKkHGY&redirect_uri=https://baidu.com

```

可以通过授权码换取访问令牌：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/ea/d7/ea401694bf55f83353f7db65d17ab6d7.png)

虽然userservice3客户端可以有读权限和写权限，但是因为我们登录的用户reader只有读权限，所以最后拿到也只有读权限。

## 演示权限控制

现在我们来测试一下之前定义的两个账号，也就是读账号和写账号，看看它们的权限控制是否有效。

首先，测试一下我们的安全配置，访问/hello端点不需要认证可以匿名访问：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/76/59/7646fe1e6e4cc9914f79881576126459.png)

访问/user需要身份认证：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/3b/f6/3b22a89392c92187960aecd4bc3cf8f6.png)

不管以哪种模式拿到访问令牌，我们用具有读权限的访问令牌访问资源服务器的如下地址

（请求头加入Authorization: Bearer XXXXXXXXXX，其中XXXXXXXXXX代表访问令牌）：

```
http://localhost:8081/user/

```

可以得到如下结果：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/06/d5/0606fbb094de245d346ed17d9yycd6d5.png)

以POST方式访问http://localhost:8081/user/，显然是失败的：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/a7/88/a71bcef74da7577aa1529bf2d9546588.png)

因为这个接口要求有写权限：

```
@PreAuthorize("hasAuthority('WRITE')")
@PostMapping
public Object write(OAuth2Authentication authentication) {

```

我们换一个具有读写权限的访问令牌来试试：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/a7/fc/a754a6fdcb9666e07f1b820052a4e2fc.png)

可以发现，果然访问成功了。这里输出的内容是Token中的userDetails额外信息，说明资源服务器的权限控制有效。

## 搭建客户端程序

在上面的演示中，我们使用的是Postman，也就是手动HTTP请求的方式来申请和使用Token。最后，我们来搭建一个OAuth客户端程序自动实现这个过程。

```
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

    <parent>
        <artifactId>springsecurity101</artifactId>
        <groupId>me.josephzhu</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>

    <artifactId>springsecurity101-cloud-oauth2-client</artifactId>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>

    </dependencies>
</project>

```

配置文件如下：

```
server:
  port: 8083
  servlet:
    context-path: /ui
security:
  oauth2:
    client:
      clientId: userservice3
      clientSecret: 1234
      accessTokenUri: http://localhost:8080/oauth/token
      userAuthorizationUri: http://localhost:8080/oauth/authorize
      scope: FOO
    resource:
      jwt:
        key-value: |
          -----BEGIN PUBLIC KEY-----
          ***
          -----END PUBLIC KEY-----
spring:
  thymeleaf:
    cache: false

#logging:
#  level:
#    ROOT: DEBUG

```

客户端项目端口8082，几个需要说明的地方：

*   本地测试的时候有一个坑，也就是我们需要配置context-path，否则可能会出现客户端和授权服务器服务端Cookie干扰，导致CSRF防御触发的问题。这个问题出现后程序没有任何错误日志输出，只有开启DEBUG模式后才能看到DEBUG日志里有提示，因此这个问题非常难以排查。说实话，我也不知道Spring为什么不把这个信息作为WARN级别的日志输出。
*   作为OAuth客户端，我们需要配置OAuth服务端获取Token的地址、授权（获取授权码）的地址，需要配置客户端的ID、密码和授权范围。
*   因为使用的是JWT Token，我们需要配置公钥（当然，如果不在这里直接配置公钥的话，也可以配置从授权服务器服务端获取公钥）。

接下来，我们可以开始编码了。

第一步，实现MVC的配置：

```
@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebMvcConfig implements WebMvcConfigurer {

    /**
     * 配置RequestContextListener用于启用session scope的Bean
     * @return
     */
    @Bean
    public RequestContextListener requestContextListener() {
        return new RequestContextListener();
    }

    /**
     * 配置index路径的首页Controller
     * @param registry
     */
    @Override
    public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
        registry.addViewController("/")
                .setViewName("forward:/index");
        registry.addViewController("/index");
    }
}

```

这里做了两件事情：

1.  配置RequestContextListener，用于启用session scope的Bean；
2.  配置了index路径的首页Controller。

第二步，实现安全方面的配置：

```
@Configuration
@Order(200)
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    /**
     * /路径和/login路径允许访问，其它路径需要身份认证后才能访问
     * @param http
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
                .authorizeRequests()
                .antMatchers("/", "/login**")
                .permitAll()
                .anyRequest()
                .authenticated();
    }
}

```

这里我们实现的是/路径和/login路径允许访问，其它路径需要身份认证后才能访问。

第三步，我们来创建一个控制器：

```
@RestController
public class DemoController {
    @Autowired
    OAuth2RestTemplate restTemplate;
    //演示登录后才能访问的安全页面
    @GetMapping("/securedPage")
    public ModelAndView securedPage(OAuth2Authentication authentication) {
        return new ModelAndView("securedPage").addObject("authentication", authentication);
    }
    //演示通过OAuth2RestTemplate调用受保护资源
    @GetMapping("/remoteCall")
    public String remoteCall() {
        ResponseEntity<String> responseEntity = restTemplate.getForEntity("http://localhost:8081/user/name", String.class);
        return responseEntity.getBody();
    }
}

```

这里我们实现了两个功能：

1.  securedPage页面，实现的功能是，把用户信息作为模型传入了视图，这样打开页面后就能显示用户名和权限。
2.  remoteCall接口，实现的功能是，通过引入OAuth2RestTemplate，在登录后就可以使用凭据直接从受保护资源服务器拿资源，不需要繁琐地实现获得访问令牌、在请求头里加入访问令牌的过程。

第四步，配置一下刚才用到的OAuth2RestTemplate Bean，并启用OAuth2Sso功能：

```
@Configuration
@EnableOAuth2Sso //这个注解包含了@EnableOAuth2Client
public class OAuthClientConfig {
    /**
     * 定义了OAuth2RestTemplate，网上一些比较老的资料给出的是手动读取配置文件来实现，最新版本已经可以自动注入OAuth2ProtectedResourceDetails
     * @param oAuth2ClientContext
     * @param details
     * @return
     */
    @Bean
    public OAuth2RestTemplate oauth2RestTemplate(OAuth2ClientContext oAuth2ClientContext,
                                                 OAuth2ProtectedResourceDetails details) {
        return new OAuth2RestTemplate(details, oAuth2ClientContext);
    }
}

```

第五步，实现首页：

```
<body>
<div class="container">
    <div class="col-sm-12">
        <h1>Spring Security SSO Client</h1>
        <a class="btn btn-primary" href="securedPage">Login</a>
    </div>
</div>
</body>

```

以及登录后才能访问的securedPage页面：

```
<body>
<div class="container">
    <div class="col-sm-12">
        <h1>Secured Page</h1>
        Welcome, <span th:text="${authentication.name}">Name</span>
        <br/>
        Your authorities are <span th:text="${authentication.authorities}">authorities</span>
    </div>
</div>
</body>

```

## 演示单点登录

好，客户端程序搭建好之后，我们先来测试一下单点登录的功能。启动客户端项目，打开浏览器访问：

```
http://localhost:8082/ui/securedPage

```

可以看到，页面自动转到了授权服务器（8080端口）的登录页面：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/05/81/05b76f316304e3ef2d1494bae501c381.png)

登录后显示了当前用户名和权限：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/7d/37/7d24bc73267506c15f9feyy546557237.png)

我们再启动另一个客户端网站，端口改为8083，然后访问同样的地址：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/7a/46/7a50619ace3e40c8ff7c0aa860f11246.png)

可以看到直接是登录状态，单点登录测试成功。是不是很方便？其实，为了达成单点登录的效果，程序在背后自动实现了多次302重定向，整个流程为：

```
http://localhost:8083/ui/securedPage ->
http://localhost:8083/ui/login ->
http://localhost:8080/oauth/authorize?client_id=userservice3&redirect_uri=http://localhost:8083/ui/login&response_type=code&scope=FOO&state=Sobjqe ->
http://localhost:8083/ui/login?code=CDdvHa&state=Sobjqe ->
http://localhost:8083/ui/securedPage

```

## 演示客户端请求资源服务器资源

还记得吗，在上一节“搭建客户端程序”中，我们还定义了一个remoteCall接口，直接使用OAuth2RestTemplate来访问远程资源服务器的资源。现在，我们来测试一下这个接口是否可以实现自动的OAuth流程。访问：

```
http://localhost:8082/ui/remoteCall

```

会先转到授权服务器登录，登录后自动跳转回来：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/01/27/016f28b7161d2c600197aa2392b0de27.png)

可以看到输出了用户名，对应的资源服务器服务端接口是：

```
@PreAuthorize("hasAuthority('READ') or hasAuthority('WRITE')")
@GetMapping("name")
public String name(OAuth2Authentication authentication) {
    return authentication.getName();
}

```

换一个writer用户登录试试，也能得到正确的输出：

![](https://static001.geekbang.org/resource/image/yy/84/yy2bca66c45cefa56d2d727c3a136a84.png)

## 总结

今天这一讲，我们完整演示了如何使用Spring Cloud的OAuth 2.0组件基于三个程序角色（授权服务器、受保护资源服务器和客户端）实现三种OAuth 2.0的授权许可类型（资源拥有者凭据许可、客户端凭据许可和授权码许可）。

我们先演示了三种授权许可类型的手动流程，然后也演示了如何实现权限控制和单点登录，以及如何使用客户端程序来实现自动的OAuth 2.0流程。

我把今天用到的所有代码都放到了GitHub上，你可以点击[这个链接](https://github.com/JosephZhu1983/SpringSecurity101)查看。

最后，我再提一下，将来Spring对于OAuth 2.0的支持可能会转移到[由社区推进的Spring Authorization Server项目上来继续运作](https://spring.io/blog/2020/04/15/announcing-the-spring-authorization-server)。如果你感兴趣的话，可以及时关注这个项目的进展。