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文章标题：Spring Security专题之-Spring Security的权限表达式与自定义表达式
# Spring Security的权限表达式与自定义表达式
在Spring Security中，权限控制是保障应用安全性的重要一环。通过权限表达式，我们可以灵活地对访问资源的用户进行授权验证。Spring Security不仅提供了内置的权限表达式如`hasRole`、`hasAuthority`等，还支持自定义权限表达式以满足复杂的业务需求。本文将深入探讨Spring Security的权限表达式及其自定义方法，并结合实际案例进行说明。
## 内置权限表达式
Spring Security内置了几种常用的权限表达式，这些表达式可以直接在`@PreAuthorize`、`@PostAuthorize`等注解中使用，用于控制方法的访问权限。
### hasRole
`hasRole`表达式用于检查用户是否拥有特定的角色。需要注意的是，在`hasRole`表达式中，角色名称前需要加上`ROLE_`前缀。但在控制器中使用时，前缀通常不需要添加。
例如，在`UserDetailsService`中设置用户角色：
```java
@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
List authorities = AuthorityUtils.commaSeparatedStringToAuthorityList("ROLE_USER,ROLE_ADMIN");
return new User(username, "password", authorities);
}
```
在控制器中使用`@PreAuthorize`注解控制访问：
```java
@PreAuthorize("hasRole('ADMIN')")
@GetMapping("/admin")
public String adminPage() {
return "adminPage";
}
```
### hasAuthority
`hasAuthority`表达式用于检查用户是否拥有特定的权限。与`hasRole`不同，`hasAuthority`不需要在权限名称前添加任何前缀。
例如，在`UserDetailsService`中设置用户权限：
```java
@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
List authorities = AuthorityUtils.commaSeparatedStringToAuthorityList("READ,WRITE");
return new User(username, "password", authorities);
}
```
在控制器中使用`@PreAuthorize`注解控制访问：
```java
@PreAuthorize("hasAuthority('WRITE')")
@GetMapping("/write")
public String writePage() {
return "writePage";
}
```
### 其他内置表达式
除了`hasRole`和`hasAuthority`，Spring Security还提供了其他一些内置表达式，如`permitAll`（允许所有用户访问）、`denyAll`（拒绝所有用户访问）、`isAuthenticated()`（用户已认证）、`isAnonymous()`（用户是匿名用户）等。这些表达式在特定场景下非常有用，例如：
```java
@PreAuthorize("isAuthenticated()")
@GetMapping("/protected")
public String protectedPage() {
return "protectedPage";
}
```
## 自定义权限表达式
虽然Spring Security提供了丰富的内置权限表达式，但在某些复杂业务场景中，我们可能需要定义自己的权限表达式。自定义权限表达式通常通过继承`SecurityExpressionRoot`类（或`MethodSecurityExpressionRoot`类，如果针对方法安全）并实现`MethodSecurityExpressionOperations`接口来完成。
### 步骤一：定义自定义权限表达式类
首先，我们定义一个继承自`SecurityExpressionRoot`的类，并实现`MethodSecurityExpressionOperations`接口（如果必要）。在这个类中，我们可以添加自己的权限校验方法。
```java
public class CustomSecurityExpressionRoot extends SecurityExpressionRoot implements MethodSecurityExpressionOperations {
private Object filterObject;
private Object returnObject;
private AntPathMatcher antPathMatcher = new AntPathMatcher();
public CustomSecurityExpressionRoot(Authentication authentication) {
super(authentication);
}
// 自定义权限校验方法
public boolean hasPermission(String permission) {
// 获取用户的所有权限
Collection authorities = authentication.getAuthorities();
for (GrantedAuthority authority : authorities) {
if (antPathMatcher.match(authority.getAuthority(), permission)) {
return true;
}
}
return false;
}
// 其他MethodSecurityExpressionOperations接口方法...
}
```
### 步骤二：配置自定义权限表达式处理器
接下来，我们需要配置一个自定义的权限表达式处理器，该处理器将使用我们定义的`CustomSecurityExpressionRoot`类。
```java
@Configuration
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
@Autowired
public void configureGlobal(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
// 认证配置...
}
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
// HTTP安全配置...
}
@Bean
public CustomMethodSecurityExpressionHandler customMethodSecurityExpressionHandler() {
return new CustomMethodSecurityExpressionHandler();
}
public class CustomMethodSecurityExpressionHandler extends DefaultMethodSecurityExpressionHandler {
@Override
protected MethodSecurityExpressionOperations createSecurityExpressionRoot(
Authentication authentication, MethodInvocation invocation) {
CustomSecurityExpressionRoot root = new CustomSecurityExpressionRoot(authentication);
// 设置其他必要的属性或处理器...
return root;
}
}
}
```
### 步骤三：在控制器中使用自定义权限表达式
配置完成后，我们就可以在控制器中使用自定义的权限表达式了。
```java
@PreAuthorize("hasPermission('system:user:add')")
@PostMapping("/users")
public ResponseEntity addUser(@RequestBody User user) {
// 添加用户逻辑...
return ResponseEntity.ok().build();
}
```
## 实际应用案例
假设我们有一个在线文档系统，需要控制用户对文档的访问权限。我们可以定义以下几种权限：
- `READ_DOCUMENT`：读取文档
- `EDIT_DOCUMENT`：编辑文档
- `DELETE_DOCUMENT`：删除文档
在`UserDetailsService`中，我们根据用户的角色或权限设置相应的`GrantedAuthority`：
```java
@Override
public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
List authorities = AuthorityUtils.commaSeparatedStringToAuthorityList("READ_DOCUMENT,EDIT_DOCUMENT");
return new User(username, "password", authorities);
}
```
然后，在控制器中，我们使用自定义的权限表达式来控制对文档的访问：
```java
@PreAuthorize("hasPermission('READ_DOCUMENT')")
@GetMapping("/documents/{id}")
public ResponseEntity getDocument(@PathVariable Long id) {
// 获取文档逻辑...
return ResponseEntity.ok().build();
}
@PreAuthorize("hasPermission('EDIT_DOCUMENT')")
@PutMapping("/documents/{id}")
public ResponseEntity updateDocument(@PathVariable Long id, @RequestBody Document document) {
// 更新文档逻辑...
return ResponseEntity.ok().build();
}
@PreAuthorize("hasPermission('DELETE_DOCUMENT')")
@DeleteMapping("/documents/{id}")
public ResponseEntity deleteDocument(@PathVariable Long id) {
// 删除文档逻辑...
return ResponseEntity.ok().build();
}
```
通过自定义权限表达式，我们能够更灵活地控制用户对资源的访问权限，满足复杂业务场景的需求。
## 总结
Spring Security的权限表达式是保障应用安全性的重要工具。通过内置权限表达式和自定义权限表达式，我们可以灵活地对用户进行权限控制。在自定义权限表达式时，我们需要定义自己的`SecurityExpressionRoot`类，并配置相应的权限表达式处理器。通过这种方式，我们可以将复杂的权限校验逻辑封装在自定义权限表达式中，使控制器层更加简洁明了。希望本文能够帮助你更好地理解Spring Security的权限表达式及其自定义方法。