[Java知识库]Spring Security 中的权限注解很神奇吗？

最近有个小伙伴在微信群里问 Spring Security 权限注解的问题：

很多时候事情就是这么巧，松哥最近在做的 tienchin 也是基于注解来处理权限问题的，所以既然大家有这个问题，咱们就一块来聊聊这个话题。

当然一些基础的知识我就不讲了，对于 Spring Security 基本用法尚不熟悉的小伙伴，可在公众号后台回复 ss，有原创的系列教程。

1. 具体用法

先来看看 Spring Security 权限注解的具体用法，如下：

@PreAuthorize("@ss.hasPermi('tienchin:channel:query')")
@GetMapping("/list")
public TableDataInfo getChannelList() {
    startPage();
    List<Channel> list = channelService.list();
    return getDataTable(list);
}

类似于上面这样，意思就是说，当前用户需要具备 tienchin:channel:query 权限，才能执行当前的接口方法。

那么要搞明白 @PreAuthorize 注解的原理，我觉得得从两个方面入手：

1. 首先明白 Spring 中提供的 SpEL。
2. 其次搞明白 Spring Security 中对方法注解的处理规则。

我们一个一个来看。

2. SpEL

Spring Expression Language（简称 SpEL）是一个支持查询和操作运行时对象导航图功能的强大的表达式语言。它的语法类似于传统 EL，但提供额外的功能，最出色的就是函数调用和简单字符串的模板函数。

SpEL 给 Spring 社区提供一种简单而高效的表达式语言，一种可贯穿整个 Spring 产品组的语言。这种语言的特性基于 Spring 产品的需求而设计，这是它出现的一大特色。

在我们离不开 Spring 框架的同时，其实我们也已经离不开 SpEL 了，因为它太好用、太强大了，SpEL 在整个 Spring 家族中也处于一个非常重要的位置。但是很多时候，我们对它的只了解一个大概，其实如果你系统的学习过 SpEL，那么上面 Spring Security 那个注解其实很好理解。

我先通过一个简单的例子来和大家捋一捋 SpEL。

为了省事，我就创建一个 Spring Boot 工程来和大家演示，创建的时候不用加任何额外的依赖，就最最基础的依赖即可。

代码如下：

String expressionStr = "1 + 2";
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression exp = parser.parseExpression(expressionStr);

expressionStr 是我们自定义的一个表达式字符串，这个字符串通过一个 ExpressionParser 对象将之解析为一个 Expression，接下来就可以执行这个 exp 了。

执行的时候有两种方式，对于我们上面这种不带任何额外变量的，我们可以直接执行，直接执行的方式如下：

Object value = exp.getValue();
System.out.println(value.toString());

这个打印结果为 3。

我记得之前有个小伙伴在群里问想执行一个字符串表达式，但是不知道怎么办，js 中有 eval 函数很方便，我们 Java 中也有 SpEL，一样也很方便。

不过很多时候，我们要执行的表达式可能比较复杂，这时候上面这种调用方式就不太够用了。

此时我们可以为要调用的表达式设置一个上下文环境，这个时候就会用到 EvaluationContext 或者它的子类，如下：

StandardEvaluationContext context = new StandardEvaluationContext();
System.out.println(exp.getValue(context));

当然上面这个表达式不需要设置上下文环境，我举一个需要设置上下文环境的例子。

例如我现在有一个 User 类，如下：

public class User {
    private Integer id;
    private String username;
    private String address;
    //省略 getter/setter
}

现在我的表达式是这样：

String expression = "#user.username";
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression exp = parser.parseExpression(expression);
StandardEvaluationContext ctx = new StandardEvaluationContext();
User user = new User();
user.setAddress("广州");
user.setUsername("javaboy");
user.setId(99);
ctx.setVariable("user", user);
String value = exp.getValue(ctx, String.class);
System.out.println("value = " + value);

这个表达式就表示获取 user 对象的 username 属性。将来创建一个 user 对象，放到 StandardEvaluationContext 中，并基于此对象执行表达式，就可以打印出来想要的结果。

如果我们将 user 对象设置为 rootObject，那么表达式中就不需要 user 了，如下：

String expression = "username";
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression exp = parser.parseExpression(expression);
StandardEvaluationContext ctx = new StandardEvaluationContext();
User user = new User();
user.setAddress("广州");
user.setUsername("javaboy");
user.setId(99);
ctx.setRootObject(user);
String value = exp.getValue(ctx, String.class);
System.out.println("value = " + value);

表达式就一个 username 字符串，将来执行的时候，会自动从 user 中找到 username 的值并返回。

当然表达式也可以是方法，例如我在 User 类中添加如下两个方法：

public String sayHello(Integer age) {
    return "hello " + username + ";age=" + age;
}
public String sayHello() {
    return "hello " + username;
}

我们就可以通过表达式调用这两个方法，如下：

调用有参的 sayHello：

String expression = "sayHello(99)";
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression exp = parser.parseExpression(expression);
StandardEvaluationContext ctx = new StandardEvaluationContext();
User user = new User();
user.setAddress("广州");
user.setUsername("javaboy");
user.setId(99);
ctx.setRootObject(user);
String value = exp.getValue(ctx, String.class);
System.out.println("value = " + value);

就直接写方法名然后执行就行了。

调用无参的 sayHello：

String expression = "sayHello";
ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
Expression exp = parser.parseExpression(expression);
StandardEvaluationContext ctx = new StandardEvaluationContext();
User user = new User();
user.setAddress("广州");
user.setUsername("javaboy");
user.setId(99);
ctx.setRootObject(user);
String value = exp.getValue(ctx, String.class);
System.out.println("value = " + value);

这些就都好懂了。

甚至，我们的表达式也可以涉及到 Spring 中的一个 Bean，例如我们向 Spring 中注册如下 Bean：

@Service("us")
public class UserService {
    public String sayHello(String name) {
        return "hello " + name;
    }
}

然后通过 SpEL 表达式来调用这个名为 us 的 bean 中的 sayHello 方法，如下：

@Autowired
BeanFactory beanFactory;
@Test
void contextLoads() {
    String expression = "@us.sayHello('javaboy')";
    ExpressionParser parser = new SpelExpressionParser();
    Expression exp = parser.parseExpression(expression);
    StandardEvaluationContext ctx = new StandardEvaluationContext();
    ctx.setBeanResolver(new BeanFactoryResolver(beanFactory));
    String value = exp.getValue(ctx, String.class);
    System.out.println("value = " + value);
}

给配置的上下文环境设置一个 bean 解析器，这个 bean 解析器会自动跟进名字从 Spring 容器中找打响应的 bean 并执行对应的方法。

当然，关于 SpEL 的玩法还有很多，我就不一一列举了。这里主要是想让小伙伴们知道，有这么个技术，方便大家理解 @PreAuthorize 注解的原理。

3. @PreAuthorize

接下来我们就回到 Spring Security 中来看 @PreAuthorize 注解。

权限的实现方式千千万，又有各种不同的权限模型，然而归结到代码上，无非两种：

• 基于 URL 地址的权限处理
• 基于方法注解的权限处理

松哥之前的 vhr 使用的是前者。

@PreAuthorize 注解当然对应的是后者。这次做的 tienchin 项目就是后者，我们来看一个例子：

@PreAuthorize("@ss.hasPermi('tienchin:channel:query')")
@GetMapping("/list")
public TableDataInfo getChannelList() {
    startPage();
    List<Channel> list = channelService.list();
    return getDataTable(list);
}

注解好说，里边的 @ss.hasPermi('tienchin:channel:query') 是啥意思呢？

• ss 是一个注册在 Spring 容器中的 bean，对应的类位于 org.javaboy.tienchin.framework.web.service.PermissionService 中。
• 很明显，hasPermi 就是这个类中的方法。

这个 hasPermi 方法的逻辑其实很简单：

public boolean hasPermi(String permission) {
    if (StringUtils.isEmpty(permission)) {
        return false;
    }
    LoginUser loginUser = SecurityUtils.getLoginUser();
    if (StringUtils.isNull(loginUser) || CollectionUtils.isEmpty(loginUser.getPermissions())) {
        return false;
    }
    return hasPermissions(loginUser.getPermissions(), permission);
}
private boolean hasPermissions(Set<String> permissions, String permission) {
    return permissions.contains(ALL_PERMISSION) || permissions.contains(StringUtils.trim(permission));
}

这个判断逻辑很简单，就是获取到当前登录的用户，判断当前登录用户的权限集合中是否具备当前请求所需要的权限。具体的判断逻辑没啥好说的，就是看集合中是否存在某个字符串。

那么这个方法是在哪里调用的呢？

大家知道，Spring Security 中处理权限的过滤器是 FilterSecurityInterceptor，所有的权限处理最终都会来到这个过滤器中。在这个过滤器中，将会用到各种投票器、表决器之类的工具，这里我就不细说了，之前的 Spring Security 系列教程都有详细介绍。

在投票器中，我们可以看到专门处理 @PreAuthorize 注解的类 PreInvocationAuthorizationAdviceVoter，我们来看下他里边的核心方法：

@Override
public int vote(Authentication authentication, MethodInvocation method, Collection<ConfigAttribute> attributes) {
	PreInvocationAttribute preAttr = findPreInvocationAttribute(attributes);
	if (preAttr == null) {
		return ACCESS_ABSTAIN;
	}
	return this.preAdvice.before(authentication, method, preAttr) ? ACCESS_GRANTED : ACCESS_DENIED;
}

框架的源码写的就是好，你一看名字就知道他想干嘛了！这里就进入到最后一句，调用了一个 Advice 中到前置通知，来判断权限是否满足：

public boolean before(Authentication authentication, MethodInvocation mi, PreInvocationAttribute attr) {
	PreInvocationExpressionAttribute preAttr = (PreInvocationExpressionAttribute) attr;
	EvaluationContext ctx = this.expressionHandler.createEvaluationContext(authentication, mi);
	Expression preFilter = preAttr.getFilterExpression();
	Expression preAuthorize = preAttr.getAuthorizeExpression();
	if (preFilter != null) {
		Object filterTarget = findFilterTarget(preAttr.getFilterTarget(), ctx, mi);
		this.expressionHandler.filter(filterTarget, preFilter, ctx);
	}
	return (preAuthorize != null) ? ExpressionUtils.evaluateAsBoolean(preAuthorize, ctx) : true;
}

现在，当你看到这个 before 方法的时候，应该会觉得比较熟悉了吧。

1. 首先获取到 preAttr 对象，这个对象里边其实就保存着你 @PreAuthorize 注解中的内容。
2. 接下来跟进当前登录用户信息 authentication 创建一个上下文对象，此时创建出来的上下文对象中就包含了当前用户具备哪些权限。
3. 获取过滤器（我们这个项目中无）。
4. 获取到权限注解。
5. 最后执行表达式，去查看当前用户权限中是否包含请求所需要的权限。

就这样，是不是很简单？

好啦，今天就和小伙伴们分享这么多，在松哥近期推出的 tienchin 项目视频中，也会通过视频的形式跟大家细聊这个知识点。

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