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使用 SpringBoot3.3 + SpEL 让复杂权限控制变得很简单！
在现代应用开发中，权限控制是一个至关重要的部分。复杂的业务场景往往要求灵活且细粒度的权限控制，而 Spring Expression Language (SpEL) 为我们提供了强大的表达式支持，使得权限控制的实现变得更加简便和直观。本文将详细讲解如何在 Spring Boot 3.3 中使用 SpEL 实现复杂权限控制，并结合代码示例进行深入探讨。
运行效果：
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项目环境配置
首先，我们需要设置项目的基本环境，包括 Maven 依赖和 Spring Boot 的配置文件。
pom.xml 配置
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>3.3.3</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>com.icoderoad</groupId>
<artifactId>spelpermissions</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>spelpermissions</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>
<properties>
<java.version>17</java.version>
</properties>
<dependencies>
<!-- Spring Boot Web -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- Thymeleaf 模板引擎 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
</dependency>
<!-- Spring Security -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
</dependency>
<!-- Lombok -->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
application.yaml 配置
server:
port: 8080
spring:
thymeleaf:
cache: false
prefix: classpath:/templates/
suffix: .html
security:
user:
name: admin
password: admin
使用 SpEL 实现复杂权限控制
SpEL 提供了灵活的表达式支持，可以直接在注解中使用，结合 Spring Security 的 @PreAuthorize 注解，可以非常方便地实现基于业务逻辑的权限控制。
定义权限模型
首先，我们定义一个简单的权限模型，假设我们有用户（User）和资源（Resource），并且只有拥有特定权限的用户可以访问某些资源。
package com.icoderoad.spelpermissions.entity;
import java.util.List;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {
private String username;
private List<String> roles;
}
package com.icoderoad.spelpermissions.entity;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Resource {
private String resourceName;
private String requiredRole;
}
权限校验逻辑
接下来，我们在服务层编写权限校验逻辑，并使用 SpEL 在控制层进行权限控制。
package com.icoderoad.spelpermissions.service;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import org.springframework.stereotype.Service;
import com.icoderoad.spelpermissions.entity.Resource;
import com.icoderoad.spelpermissions.entity.User;
@Service
public class ResourceService {
// 模拟资源列表（在实际应用中，这些资源可能会从数据库中获取）
private final List<Resource> resources = new ArrayList<>();
public ResourceService() {
// 初始化一些示例资源
resources.add(new Resource("Resource1", "ROLE_USER"));
resources.add(new Resource("Resource2", "ROLE_ADMIN"));
resources.add(new Resource("Resource3", "ROLE_USER"));
resources.add(new Resource("Resource4", "ROLE_ADMIN"));
}
// 获取所有资源
public List<Resource> getAllResources() {
return resources;
}
// 获取单个资源
public Resource getResource(String resourceName) {
return resources.stream()
.filter(resource -> resource.getResourceName().equals(resourceName))
.findFirst()
.orElse(null);
}
// 检查用户是否有权限访问某个资源
public boolean hasPermission(User user, Resource resource) {
return user.getRoles().contains(resource.getRequiredRole());
}
}
用户服务类实现
为了获取用户的详细信息，我们需要实现 UserService 类，负责处理用户登录、查找等业务逻辑。
package com.icoderoad.spelpermissions.service;
import java.util.Arrays;
import org.springframework.stereotype.Service;
import com.icoderoad.spelpermissions.entity.User;
@Service
public class UserService {
// 模拟从数据库获取用户信息
public User findUserByUsername(String username) {
// 假设我们有两个用户：admin 和 user
if ("admin".equals(username)) {
return new User(username, Arrays.asList("ROLE_ADMIN", "ROLE_USER"));
} else if ("user".equals(username)) {
return new User(username, Arrays.asList("ROLE_USER"));
} else {
return null; // 未找到用户
}
}
}
Spring Security 配置
创建一个自定义的 AccessDeniedHandler 类，用于处理访问拒绝的情况。
package com.icoderoad.spelpermissions.handler;
import java.io.IOException;
import org.springframework.security.access.AccessDeniedException;
import org.springframework.security.web.access.AccessDeniedHandler;
import org.springframework.stereotype.Component;
import jakarta.servlet.RequestDispatcher;
import jakarta.servlet.ServletException;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
@Component
public class CustomAccessDeniedHandler implements AccessDeniedHandler {
@Override
public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
AccessDeniedException accessDeniedException) throws IOException, ServletException {
// 设置响应状态码
response.setStatus(HttpServletResponse.SC_FORBIDDEN);
// 转发到 accessDenied.html 页面
RequestDispatcher dispatcher = request.getRequestDispatcher("/accessDenied");
dispatcher.forward(request, response);
}
}
为了处理用户登录和权限验证，我们需要配置 Spring Security。
package com.icoderoad.spelpermissions.config;
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.method.configuration.EnableGlobalMethodSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.core.userdetails.User;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.provisioning.InMemoryUserDetailsManager;
import org.springframework.security.web.SecurityFilterChain;
import org.springframework.security.web.access.AccessDeniedHandler;
@Configuration
@EnableWebSecurity
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true) // 启用方法级权限控制
public class SecurityConfig {
@Autowired
private AccessDeniedHandler customAccessDeniedHandler; // 自动注入现有的 CustomAccessDeniedHandler
@Bean
public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
http
.authorizeHttpRequests()
.requestMatchers("/res/**").authenticated() // 保护资源页面
.anyRequest().permitAll() // 允许其他所有请求
.and()
.formLogin()
.loginPage("/res/login") // 指定登录页面
.defaultSuccessUrl("/res") // 登录成功后跳转的页面
.permitAll()
.and()
.logout()
.permitAll()
.and()
.exceptionHandling()
.accessDeniedHandler(customAccessDeniedHandler); // 配置自定义的 AccessDeniedHandler
return http.build();
}
@Bean
public UserDetailsService userDetailsService() {
UserDetails user = User.withDefaultPasswordEncoder()
.username("user")
.password("password")
.roles("USER")
.build();
UserDetails admin = User.withDefaultPasswordEncoder()
.username("admin")
.password("password")
.roles("ADMIN", "USER")
.build();
return new InMemoryUserDetailsManager(user, admin);
}
}
这个配置类的主要目的是设置基本的安全配置，包括路径保护、表单登录、登出处理以及自定义的权限拒绝处理。它使用了 Spring Security 提供的标准功能，并通过 @EnableGlobalMethodSecurity 启用了方法级别的权限控制。
Controller 类的实现
我们首先实现用户登录、获取资源列表和获取用户权限的控制器类。
package com.icoderoad.spelpermissions.controller;
import java.util.List;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.security.access.prepost.PreAuthorize;
import org.springframework.security.core.annotation.AuthenticationPrincipal;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import com.icoderoad.spelpermissions.entity.Resource;
import com.icoderoad.spelpermissions.entity.User;
import com.icoderoad.spelpermissions.service.ResourceService;
import com.icoderoad.spelpermissions.service.UserService;
@Controller
@RequestMapping("/res")
public class ResourceController {
@Autowired
private ResourceService resourceService;
@Autowired
private UserService userService;
// 获取资源列表并渲染到页面
@GetMapping
public String listResources(Model model, @AuthenticationPrincipal UserDetails userDetails) {
// 获取当前登录用户
User user = userService.findUserByUsername(userDetails.getUsername());
// 查询所有资源
List<Resource> resources = resourceService.getAllResources();
model.addAttribute("resources", resources);
model.addAttribute("username", user.getUsername());
return "resources"; // 返回 Thymeleaf 模板页面
}
// 获取单个资源，并使用 @PreAuthorize 注解进行权限验证
@GetMapping("/{resourceName}")
@PreAuthorize("@resourceService.hasPermission(authentication, #resourceName, 'VIEW')")
public String getResource(@PathVariable String resourceName, Model model) {
Resource resource = resourceService.getResource(resourceName);
model.addAttribute("resource", resource);
return "resourceDetail"; // 返回资源详情页面
}
// 用户登录页面
@GetMapping("/login")
public String login() {
return "login"; // 返回登录页面
}
}
@PreAuthorize("@resourceService.hasPermission(authentication, #resourceName, 'VIEW')") 是 Spring Security 提供的一个注解，用于方法级别的权限控制。它利用了 Spring Expression Language (SpEL) 来执行复杂的权限检查。以下是这个注解的详细说明：
组成部分
-
@PreAuthorize注解：- 用于方法级别的权限控制。它允许在方法调用之前检查权限，如果检查失败，方法将不会执行。
-
@resourceService.hasPermission(authentication, #resourceName, 'VIEW')：-
这是一个 SpEL 表达式，用于指定权限检查的逻辑。
-
@resourceService是 Spring 上下文中的一个 Bean。它表示ResourceService类的实例。这个实例通常在 Spring 上下文中被管理，并且可以通过注入或引用来访问。 -
hasPermission是ResourceService类中的一个方法，用于检查当前用户是否有权限执行某项操作。 -
authentication是当前的认证对象，代表当前登录的用户。Spring Security 自动将这个对象注入到 SpEL 表达式中。 -
#resourceName是方法参数中的一个变量，代表资源的名称。SpEL 表达式通过#符号访问方法参数。 -
'VIEW'是硬编码的字符串，表示所需的权限类型（在这个例子中是查看权限）。
-
视图控制类
package com.icoderoad.spelpermissions.controller;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
@Controller
public class IndexController {
@GetMapping("/")
public String index() {
return "login";
}
@GetMapping("/accessDenied")
public String accessDenied() {
return "accessDenied"; // 返回 Thymeleaf 模板名
}
}
登录和权限处理的前端页面
登录页面 login.html
我们为用户登录创建一个简单的登录页面。
<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<title>登录</title>
<link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css">
</head>
<body>
<div class="container">
<h2>用户登录</h2>
<form th:action="@{/login}" method="post">
<div class="form-group">
<label for="username">用户名</label>
<input type="text" class="form-control" id="username" name="username" required>
</div>
<div class="form-group">
<label for="password">密码</label>
<input type="password" class="form-control" id="password" name="password" required>
</div>
<button type="submit" class="btn btn-primary">登录</button>
</form>
</div>
</body>
</html>
资源列表页面 resources.html
当用户成功登录后，会被重定向到资源列表页面。
<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<title>资源管理</title>
<link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css">
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>资源列表</h1>
<p>欢迎，<span th:text="${username}"></span>!</p>
<ul class="list-group">
<li class="list-group-item" th:each="resource : ${resources}">
<span th:text="${resource.resourceName}"></span>
<a th:href="@{/res/{resourceName}(resourceName=${resource.resourceName})}" class="btn btn-primary">
查看
</a>
</li>
</ul>
</div>
</body>
</html>
资源详情页面 resourceDetail.html
当用户点击某个资源后，如果用户有权限访问，则会展示该资源的详细信息。
<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<title>资源详情</title>
<link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css">
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>资源详情</h1>
<p>资源名称: <span th:text="${resource.resourceName}"></span></p>
<p>需要权限: <span th:text="${resource.requiredRole}"></span></p>
<!-- 返回资源列表按钮 -->
<a href="/res" class="btn btn-secondary">返回资源列表</a>
</div>
</body>
</html>
访问被拒绝页面 accessDenied.html
如果用户没有访问权限，将显示一个权限拒绝页面。
<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<title>访问被拒绝</title>
<link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css">
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>访问被拒绝</h1>
<p>抱歉，您没有权限访问此资源。</p>
<!-- 返回资源列表按钮 -->
<a href="/res" class="btn btn-secondary">返回资源列表</a>
</div>
</body>
</html>
使用 Thymeleaf 结合 Bootstrap 实现一个简单的前端页面，用于展示资源列表和用户权限。
** HTML 模板**
<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<title>Resource Management</title>
<link rel="stylesheet" th:href="@{/css/bootstrap.min.css}">
</head>
<body>
<div class="container">
<h1>资源列表</h1>
<ul class="list-group">
<li class="list-group-item" th:each="resource : ${resources}">
<span th:text="${resource.resourceName}"></span>
<button class="btn btn-primary" th:onclick="'location.href=\'/api/resources/' + ${resource.resourceName} + '\'" >
查看
</button>
</li>
</ul>
</div>
<script th:src="@{/js/bootstrap.min.js}"></script>
</body>
</html>
在这个示例中，用户可以点击按钮查看特定资源的详细信息。如果用户没有相应的权限，则会返回一个错误页面。
总结
通过本文的介绍，我们学习了如何使用 Spring Boot 3.3 和 SpEL 实现复杂的权限控制。通过 SpEL 强大的表达式支持，我们可以在业务逻辑中灵活地定义和执行权限校验，使得复杂的权限控制变得更加简洁和直观。同时，我们也探讨了如何在前后端集成实现权限管理的功能。
使用 SpEL 实现权限控制是一种非常强大的方式，它不仅支持基本的权限判断，还可以通过自定义表达式满足各种复杂的业务需求。在实际应用中，可以根据不同的场景灵活应用这一技术，以提高系统的安全性和灵活性。
