一捎泻、單系統(tǒng)登錄機(jī)制
1、http無狀態(tài)協(xié)議
web應(yīng)用采用browser/server架構(gòu)郎汪,http作為通信協(xié)議煞赢。http是無狀態(tài)協(xié)議照筑,瀏覽器的每一次請(qǐng)求凝危,服務(wù)器會(huì)獨(dú)立處理蛾默,不與之前或之后的請(qǐng)求產(chǎn)生關(guān)聯(lián)支鸡,這個(gè)過程用下圖說明苍匆,三次請(qǐng)求/響應(yīng)對(duì)之間沒有任何聯(lián)系
但這也同時(shí)意味著,任何用戶都能通過瀏覽器訪問服務(wù)器資源统求,如果想保護(hù)服務(wù)器的某些資源码邻,必須限制瀏覽器請(qǐng)求像屋;要限制瀏覽器請(qǐng)求己莺,必須鑒別瀏覽器請(qǐng)求凌受,響應(yīng)合法請(qǐng)求胜蛉,忽略非法請(qǐng)求誊册;要鑒別瀏覽器請(qǐng)求案怯,必須清楚瀏覽器請(qǐng)求狀態(tài)殴泰。既然http協(xié)議無狀態(tài)悍汛,那就讓服務(wù)器和瀏覽器共同維護(hù)一個(gè)狀態(tài)吧离咐!這就是會(huì)話機(jī)制
2宵蛀、會(huì)話機(jī)制
瀏覽器第一次請(qǐng)求服務(wù)器术陶,服務(wù)器創(chuàng)建一個(gè)會(huì)話,并將會(huì)話的id作為響應(yīng)的一部分發(fā)送給瀏覽器接谨,瀏覽器存儲(chǔ)會(huì)話id脓豪,并在后續(xù)第二次和第三次請(qǐng)求中帶上會(huì)話id扫夜,服務(wù)器取得請(qǐng)求中的會(huì)話id就知道是不是同一個(gè)用戶了堕阔,這個(gè)過程用下圖說明印蔬,后續(xù)請(qǐng)求與第一次請(qǐng)求產(chǎn)生了關(guān)聯(lián)
服務(wù)器在內(nèi)存中保存會(huì)話對(duì)象侥猬,瀏覽器怎么保存會(huì)話id呢捐韩?你可能會(huì)想到兩種方式
請(qǐng)求參數(shù)
cookie
將會(huì)話id作為每一個(gè)請(qǐng)求的參數(shù)退唠,服務(wù)器接收請(qǐng)求自然能解析參數(shù)獲得會(huì)話id,并借此判斷是否來自同一會(huì)話荤胁,很明顯瞧预,這種方式不靠譜。那就瀏覽器自己來維護(hù)這個(gè)會(huì)話id吧仅政,每次發(fā)送http請(qǐng)求時(shí)瀏覽器自動(dòng)發(fā)送會(huì)話id垢油,cookie機(jī)制正好用來做這件事圆丹。cookie是瀏覽器用來存儲(chǔ)少量數(shù)據(jù)的一種機(jī)制滩愁,數(shù)據(jù)以”key/value“形式存儲(chǔ),瀏覽器發(fā)送http請(qǐng)求時(shí)自動(dòng)附帶cookie信息
tomcat會(huì)話機(jī)制當(dāng)然也實(shí)現(xiàn)了cookie辫封,訪問tomcat服務(wù)器時(shí)硝枉,瀏覽器中可以看到一個(gè)名為“JSESSIONID”的cookie,這就是tomcat會(huì)話機(jī)制維護(hù)的會(huì)話id倦微,使用了cookie的請(qǐng)求響應(yīng)過程如下圖
3妻味、登錄狀態(tài)
有了會(huì)話機(jī)制,登錄狀態(tài)就好明白了欣福,我們假設(shè)瀏覽器第一次請(qǐng)求服務(wù)器需要輸入用戶名與密碼驗(yàn)證身份责球,服務(wù)器拿到用戶名密碼去數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),正確的話說明當(dāng)前持有這個(gè)會(huì)話的用戶是合法用戶,應(yīng)該將這個(gè)會(huì)話標(biāo)記為“已授權(quán)”或者“已登錄”等等之類的狀態(tài)棕诵,既然是會(huì)話的狀態(tài)裁良,自然要保存在會(huì)話對(duì)象中凿将,tomcat在會(huì)話對(duì)象中設(shè)置登錄狀態(tài)如下
HttpSession session = request.getSession();
session.setAttribute("isLogin", true);
用戶再次訪問時(shí)校套,tomcat在會(huì)話對(duì)象中查看登錄狀態(tài)
HttpSession session = request.getSession();
session.getAttribute("isLogin");
實(shí)現(xiàn)了登錄狀態(tài)的瀏覽器請(qǐng)求服務(wù)器模型如下圖描述
每次請(qǐng)求受保護(hù)資源時(shí)都會(huì)檢查會(huì)話對(duì)象中的登錄狀態(tài),只有 isLogin=true 的會(huì)話才能訪問牧抵,登錄機(jī)制因此而實(shí)現(xiàn)笛匙。
二、多系統(tǒng)的復(fù)雜性
web系統(tǒng)早已從久遠(yuǎn)的單系統(tǒng)發(fā)展成為如今由多系統(tǒng)組成的應(yīng)用群犀变,面對(duì)如此眾多的系統(tǒng)妹孙,用戶難道要一個(gè)一個(gè)登錄、然后一個(gè)一個(gè)注銷嗎获枝?就像下圖描述的這樣
web系統(tǒng)由單系統(tǒng)發(fā)展成多系統(tǒng)組成的應(yīng)用群蠢正,復(fù)雜性應(yīng)該由系統(tǒng)內(nèi)部承擔(dān),而不是用戶省店。無論web系統(tǒng)內(nèi)部多么復(fù)雜嚣崭,對(duì)用戶而言,都是一個(gè)統(tǒng)一的整體懦傍,也就是說雹舀,用戶訪問web系統(tǒng)的整個(gè)應(yīng)用群與訪問單個(gè)系統(tǒng)一樣,登錄/注銷只要一次就夠了
雖然單系統(tǒng)的登錄解決方案很完美粗俱,但對(duì)于多系統(tǒng)應(yīng)用群已經(jīng)不再適用了说榆,為什么呢?
單系統(tǒng)登錄解決方案的核心是cookie寸认,cookie攜帶會(huì)話id在瀏覽器與服務(wù)器之間維護(hù)會(huì)話狀態(tài)签财。但cookie是有限制的,這個(gè)限制就是cookie的域(通常對(duì)應(yīng)網(wǎng)站的域名)偏塞,瀏覽器發(fā)送http請(qǐng)求時(shí)會(huì)自動(dòng)攜帶與該域匹配的cookie唱蒸,而不是所有cookie
既然這樣,為什么不將web應(yīng)用群中所有子系統(tǒng)的域名統(tǒng)一在一個(gè)頂級(jí)域名下烛愧,例如“*.baidu.com”油宜,然后將它們的cookie域設(shè)置為“baidu.com”,這種做法理論上是可以的怜姿,甚至早期很多多系統(tǒng)登錄就采用這種同域名共享cookie的方式慎冤。
然而,可行并不代表好沧卢,共享cookie的方式存在眾多局限蚁堤。首先,應(yīng)用群域名得統(tǒng)一但狭;其次披诗,應(yīng)用群各系統(tǒng)使用的技術(shù)(至少是web服務(wù)器)要相同撬即,不然cookie的key值(tomcat為JSESSIONID)不同,無法維持會(huì)話呈队,共享cookie的方式是無法實(shí)現(xiàn)跨語言技術(shù)平臺(tái)登錄的剥槐,比如java、php宪摧、.net系統(tǒng)之間粒竖;第三,cookie本身不安全几于。
因此蕊苗,我們需要一種全新的登錄方式來實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)應(yīng)用群的登錄,這就是單點(diǎn)登錄
三沿彭、單點(diǎn)登錄
什么是單點(diǎn)登錄朽砰?單點(diǎn)登錄全稱Single Sign On(以下簡(jiǎn)稱SSO),是指在多系統(tǒng)應(yīng)用群中登錄一個(gè)系統(tǒng)喉刘,便可在其他所有系統(tǒng)中得到授權(quán)而無需再次登錄瞧柔,包括單點(diǎn)登錄與單點(diǎn)注銷兩部分
1、登錄
相比于單系統(tǒng)登錄饱搏,sso需要一個(gè)獨(dú)立的認(rèn)證中心非剃,只有認(rèn)證中心能接受用戶的用戶名密碼等安全信息,其他系統(tǒng)不提供登錄入口推沸,只接受認(rèn)證中心的間接授權(quán)备绽。間接授權(quán)通過令牌實(shí)現(xiàn),sso認(rèn)證中心驗(yàn)證用戶的用戶名密碼沒問題鬓催,創(chuàng)建授權(quán)令牌肺素,在接下來的跳轉(zhuǎn)過程中,授權(quán)令牌作為參數(shù)發(fā)送給各個(gè)子系統(tǒng)宇驾,子系統(tǒng)拿到令牌倍靡,即得到了授權(quán),可以借此創(chuàng)建局部會(huì)話课舍,局部會(huì)話登錄方式與單系統(tǒng)的登錄方式相同塌西。這個(gè)過程,也就是單點(diǎn)登錄的原理筝尾,用下圖說明
下面對(duì)上圖簡(jiǎn)要描述
用戶訪問系統(tǒng)1的受保護(hù)資源捡需,系統(tǒng)1發(fā)現(xiàn)用戶未登錄,跳轉(zhuǎn)至sso認(rèn)證中心筹淫,并將自己的地址作為參數(shù)
sso認(rèn)證中心發(fā)現(xiàn)用戶未登錄站辉,將用戶引導(dǎo)至登錄頁(yè)面
用戶輸入用戶名密碼提交登錄申請(qǐng)
sso認(rèn)證中心校驗(yàn)用戶信息,創(chuàng)建用戶與sso認(rèn)證中心之間的會(huì)話,稱為全局會(huì)話饰剥,同時(shí)創(chuàng)建授權(quán)令牌
sso認(rèn)證中心帶著令牌跳轉(zhuǎn)會(huì)最初的請(qǐng)求地址(系統(tǒng)1)
系統(tǒng)1拿到令牌殊霞,去sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌是否有效
sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌,返回有效汰蓉,注冊(cè)系統(tǒng)1
系統(tǒng)1使用該令牌創(chuàng)建與用戶的會(huì)話绷蹲,稱為局部會(huì)話,返回受保護(hù)資源
用戶訪問系統(tǒng)2的受保護(hù)資源
系統(tǒng)2發(fā)現(xiàn)用戶未登錄古沥,跳轉(zhuǎn)至sso認(rèn)證中心瘸右,并將自己的地址作為參數(shù)
sso認(rèn)證中心發(fā)現(xiàn)用戶已登錄,跳轉(zhuǎn)回系統(tǒng)2的地址岩齿,并附上令牌
系統(tǒng)2拿到令牌,去sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌是否有效
sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌苞俘,返回有效盹沈,注冊(cè)系統(tǒng)2
系統(tǒng)2使用該令牌創(chuàng)建與用戶的局部會(huì)話,返回受保護(hù)資源
用戶登錄成功之后吃谣,會(huì)與sso認(rèn)證中心及各個(gè)子系統(tǒng)建立會(huì)話乞封,用戶與sso認(rèn)證中心建立的會(huì)話稱為全局會(huì)話,用戶與各個(gè)子系統(tǒng)建立的會(huì)話稱為局部會(huì)話岗憋,局部會(huì)話建立之后肃晚,用戶訪問子系統(tǒng)受保護(hù)資源將不再通過sso認(rèn)證中心,全局會(huì)話與局部會(huì)話有如下約束關(guān)系
局部會(huì)話存在仔戈,全局會(huì)話一定存在
全局會(huì)話存在关串,局部會(huì)話不一定存在
全局會(huì)話銷毀,局部會(huì)話必須銷毀
你可以通過博客園监徘、百度晋修、csdn、淘寶等網(wǎng)站的登錄過程加深對(duì)單點(diǎn)登錄的理解凰盔,注意觀察登錄過程中的跳轉(zhuǎn)url與參數(shù)
2墓卦、注銷
單點(diǎn)登錄自然也要單點(diǎn)注銷,在一個(gè)子系統(tǒng)中注銷户敬,所有子系統(tǒng)的會(huì)話都將被銷毀落剪,用下面的圖來說明
sso認(rèn)證中心一直監(jiān)聽全局會(huì)話的狀態(tài),一旦全局會(huì)話銷毀尿庐,監(jiān)聽器將通知所有注冊(cè)系統(tǒng)執(zhí)行注銷操作
下面對(duì)上圖簡(jiǎn)要說明
用戶向系統(tǒng)1發(fā)起注銷請(qǐng)求
系統(tǒng)1根據(jù)用戶與系統(tǒng)1建立的會(huì)話id拿到令牌忠怖,向sso認(rèn)證中心發(fā)起注銷請(qǐng)求
sso認(rèn)證中心校驗(yàn)令牌有效,銷毀全局會(huì)話屁倔,同時(shí)取出所有用此令牌注冊(cè)的系統(tǒng)地址
sso認(rèn)證中心向所有注冊(cè)系統(tǒng)發(fā)起注銷請(qǐng)求
各注冊(cè)系統(tǒng)接收sso認(rèn)證中心的注銷請(qǐng)求脑又,銷毀局部會(huì)話
sso認(rèn)證中心引導(dǎo)用戶至登錄頁(yè)面
四、部署圖
單點(diǎn)登錄涉及sso認(rèn)證中心與眾子系統(tǒng),子系統(tǒng)與sso認(rèn)證中心需要通信以交換令牌问麸、校驗(yàn)令牌及發(fā)起注銷請(qǐng)求往衷,因而子系統(tǒng)必須集成sso的客戶端,sso認(rèn)證中心則是sso服務(wù)端严卖,整個(gè)單點(diǎn)登錄過程實(shí)質(zhì)是sso客戶端與服務(wù)端通信的過程席舍,用下圖描述
sso認(rèn)證中心與sso客戶端通信方式有多種,這里以簡(jiǎn)單好用的httpClient為例哮笆,web service来颤、rpc、restful api都可以
五稠肘、實(shí)現(xiàn)
只是簡(jiǎn)要介紹下基于java的實(shí)現(xiàn)過程福铅,不提供完整源碼,明白了原理项阴,我相信你們可以自己實(shí)現(xiàn)滑黔。sso采用客戶端/服務(wù)端架構(gòu),我們先看sso-client與sso-server要實(shí)現(xiàn)的功能(下面:sso認(rèn)證中心=sso-server)
sso-client
攔截子系統(tǒng)未登錄用戶請(qǐng)求环揽,跳轉(zhuǎn)至sso認(rèn)證中心
接收并存儲(chǔ)sso認(rèn)證中心發(fā)送的令牌
與sso-server通信略荡,校驗(yàn)令牌的有效性
建立局部會(huì)話
攔截用戶注銷請(qǐng)求,向sso認(rèn)證中心發(fā)送注銷請(qǐng)求
接收sso認(rèn)證中心發(fā)出的注銷請(qǐng)求歉胶,銷毀局部會(huì)話
sso-server
驗(yàn)證用戶的登錄信息
創(chuàng)建全局會(huì)話
創(chuàng)建授權(quán)令牌
與sso-client通信發(fā)送令牌
校驗(yàn)sso-client令牌有效性
系統(tǒng)注冊(cè)
接收sso-client注銷請(qǐng)求汛兜,注銷所有會(huì)話
接下來,我們按照原理來一步步實(shí)現(xiàn)sso吧通今!
1粥谬、sso-client攔截未登錄請(qǐng)求
java攔截請(qǐng)求的方式有servlet、filter衡创、listener三種方式帝嗡,我們采用filter。在sso-client中新建LoginFilter.java類并實(shí)現(xiàn)Filter接口璃氢,在doFilter()方法中加入對(duì)未登錄用戶的攔截
public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;
HttpSession session = req.getSession();
if (session.getAttribute("isLogin")) {
chain.doFilter(request, response);
return;
}
//跳轉(zhuǎn)至sso認(rèn)證中心
res.sendRedirect("sso-server-url-with-system-url");
}
2哟玷、sso-server攔截未登錄請(qǐng)求
攔截從sso-client跳轉(zhuǎn)至sso認(rèn)證中心的未登錄請(qǐng)求,跳轉(zhuǎn)至登錄頁(yè)面一也,這個(gè)過程與sso-client完全一樣
3巢寡、sso-server驗(yàn)證用戶登錄信息
用戶在登錄頁(yè)面輸入用戶名密碼,請(qǐng)求登錄椰苟,sso認(rèn)證中心校驗(yàn)用戶信息抑月,校驗(yàn)成功,將會(huì)話狀態(tài)標(biāo)記為“已登錄”
@RequestMapping("/login")
public String login(String username, String password, HttpServletRequest req) {
this.checkLoginInfo(username, password);
req.getSession().setAttribute("isLogin", true);
return "success";
}
4舆蝴、sso-server創(chuàng)建授權(quán)令牌
授權(quán)令牌是一串隨機(jī)字符谦絮,以什么樣的方式生成都沒有關(guān)系题诵,只要不重復(fù)、不易偽造即可层皱,下面是一個(gè)例子
String token = UUID.randomUUID().toString();
5性锭、sso-client取得令牌并校驗(yàn)
sso認(rèn)證中心登錄后,跳轉(zhuǎn)回子系統(tǒng)并附上令牌叫胖,子系統(tǒng)(sso-client)取得令牌草冈,然后去sso認(rèn)證中心校驗(yàn),在LoginFilter.java的doFilter()中添加幾行
// 請(qǐng)求附帶token參數(shù)
String token = req.getParameter("token");
if (token != null) {
// 去sso認(rèn)證中心校驗(yàn)token
boolean verifyResult = this.verify("sso-server-verify-url", token);
if (!verifyResult) {
res.sendRedirect("sso-server-url");
return;
}java交流669823128
chain.doFilter(request, response);
}
verify()方法使用httpClient實(shí)現(xiàn)瓮增,這里僅簡(jiǎn)略介紹怎棱,httpClient詳細(xì)使用方法請(qǐng)參考官方文檔
HttpPost httpPost = new HttpPost("sso-server-verify-url-with-token");
HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpPost);
6、sso-server接收并處理校驗(yàn)令牌請(qǐng)求
用戶在sso認(rèn)證中心登錄成功后绷跑,sso-server創(chuàng)建授權(quán)令牌并存儲(chǔ)該令牌拳恋,所以,sso-server對(duì)令牌的校驗(yàn)就是去查找這個(gè)令牌是否存在以及是否過期你踩,令牌校驗(yàn)成功后sso-server將發(fā)送校驗(yàn)請(qǐng)求的系統(tǒng)注冊(cè)到sso認(rèn)證中心(就是存儲(chǔ)起來的意思)
令牌與注冊(cè)系統(tǒng)地址通常存儲(chǔ)在key-value數(shù)據(jù)庫(kù)(如redis)中诅岩,redis可以為key設(shè)置有效時(shí)間也就是令牌的有效期。redis運(yùn)行在內(nèi)存中带膜,速度非常快鸳谜,正好sso-server不需要持久化任何數(shù)據(jù)膝藕。
令牌與注冊(cè)系統(tǒng)地址可以用下圖描述的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在redis中,可能你會(huì)問咐扭,為什么要存儲(chǔ)這些系統(tǒng)的地址芭挽?如果不存儲(chǔ),注銷的時(shí)候就麻煩了蝗肪,用戶向sso認(rèn)證中心提交注銷請(qǐng)求袜爪,sso認(rèn)證中心注銷全局會(huì)話,但不知道哪些系統(tǒng)用此全局會(huì)話建立了自己的局部會(huì)話薛闪,也不知道要向哪些子系統(tǒng)發(fā)送注銷請(qǐng)求注銷局部會(huì)話
7辛馆、sso-client校驗(yàn)令牌成功創(chuàng)建局部會(huì)話
令牌校驗(yàn)成功后,sso-client將當(dāng)前局部會(huì)話標(biāo)記為“已登錄”豁延,修改LoginFilter.java昙篙,添加幾行
if (verifyResult) {
session.setAttribute("isLogin", true);
}
sso-client還需將當(dāng)前會(huì)話id與令牌綁定,表示這個(gè)會(huì)話的登錄狀態(tài)與令牌相關(guān)诱咏,此關(guān)系可以用java的hashmap保存苔可,保存的數(shù)據(jù)用來處理sso認(rèn)證中心發(fā)來的注銷請(qǐng)求
8、注銷過程
用戶向子系統(tǒng)發(fā)送帶有“l(fā)ogout”參數(shù)的請(qǐng)求(注銷請(qǐng)求)袋狞,sso-client攔截器攔截該請(qǐng)求焚辅,向sso認(rèn)證中心發(fā)起注銷請(qǐng)求
String logout = req.getParameter("logout");
if (logout != null) {
this.ssoServer.logout(token);
}
sso認(rèn)證中心也用同樣的方式識(shí)別出sso-client的請(qǐng)求是注銷請(qǐng)求(帶有“l(fā)ogout”參數(shù))映屋,sso認(rèn)證中心注銷全局會(huì)話
@RequestMapping("/logout")
public String logout(HttpServletRequest req) {
HttpSession session = req.getSession();
if (session != null) {
session.invalidate();//觸發(fā)LogoutListener
}
return "redirect:/";
}
sso認(rèn)證中心有一個(gè)全局會(huì)話的監(jiān)聽器,一旦全局會(huì)話注銷同蜻,將通知所有注冊(cè)系統(tǒng)注銷
public class LogoutListener implements HttpSessionListener {
@Override
public void sessionCreated(HttpSessionEvent event) {}
@Override
public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent event) {
//通過httpClient向所有注冊(cè)系統(tǒng)發(fā)送注銷請(qǐng)求
}java交流669823128
}
java交流群669823128