SpringCloud之SSO单点登录-基于Gateway和OAuth2的跨系统统一认证和鉴权详解

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1. 引言

在微服务架构中，各个服务之间通常是独立部署的。然而，当用户需要在多个服务之间切换时，每次都要求重新认证将极大影响用户体验。为了解决这一问题，单点登录（Single Sign-On, SSO）技术应运而生。本文将介绍如何使用SpringCloud、Gateway和OAuth2实现跨系统的统一认证和鉴权。

1.1 单点登录概述

单点登录（SSO）是一种用户认证方式，用户只需一次登录，即可访问所有相互信任的应用系统。SSO的主要优点包括：

(1) 用户体验提升：用户只需一次登录即可访问所有应用。
(2) 安全性提高：集中管理用户身份，便于实施安全策略。
(3) 管理效率提高：简化用户认证和授权的管理流程。

1.2 SpringCloud和OAuth2

SpringCloud是一套构建分布式系统的工具集，而OAuth2是一种开放标准，用于令牌认证和授权。通过结合SpringCloud和OAuth2，可以方便地实现微服务架构下的单点登录功能。

2. 环境准备

在开始实现SSO之前，需要准备以下环境和工具：

(1) JDK 1.8及以上版本
(2) SpringBoot 2.3.0及以上版本
(3) SpringCloud Hoxton及以上版本
(4) Redis，用于存储会话信息
(5) 一个IDE，如IntelliJ IDEA

2.1 创建基础项目

首先，使用Spring Initializr创建一个SpringBoot项目，并添加以下依赖：

(1) Spring Web
(2) Spring Security
(3) Spring Security OAuth2
(4) Spring Cloud Gateway
(5) Spring Data Redis

3. 实现OAuth2认证服务

OAuth2认证服务负责用户的认证和令牌的签发。

3.1 配置认证服务

在application.yml文件中配置OAuth2认证服务：

1. server:
   
2.   port: 8080
   
3. spring:
   
4.   application:
   
5.     name: auth-service
   
6.   datasource:
   
7.     url: jdbc:mysql://localhost:3306/auth_db
   
8.     username: root
   
9.     password: password
   
10.   redis:
    
11.     host: localhost
    
12.     port: 6379
    
13.   security:
    
14.     oauth2:
    
15.       client:
    
16.         registration:
    
17.           custom-client:
    
18.             client-id: client
    
19.             client-secret: secret
    
20.             scope: read,write
    
21.             authorization-grant-type: authorization_code
    
22.             redirect-uri: http://localhost:8080/login/oauth2/code/custom-client

复制代码

3.2 实现授权服务器

创建一个授权服务器配置类：

1. 
   
2. import org.springframework.context.annotation.Configuration;
   
3. import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableAuthorizationServer;
   
4. import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.AuthorizationServerConfigurerAdapter;
   
5. 
   
6. @Configuration
   
7. @EnableAuthorizationServer
   
8. public class AuthorizationServerConfig extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
   
9.     // 配置授权服务器
   
10. }

复制代码

3.3 配置Web安全

创建一个WebSecurity配置类：

1. import org.springframework.context.annotation.Configuration;
   
2. import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
   
3. import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
   
4. 
   
5. @Configuration
   
6. public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
   
7.     @Override
   
8.     protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
   
9.         http
   
10.             .authorizeRequests()
    
11.             .antMatchers("/login", "/oauth/authorize").permitAll()
    
12.             .anyRequest().authenticated()
    
13.             .and()
    
14.             .formLogin().permitAll();
    
15.     }
    
16. }

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4. 配置Gateway服务

Gateway服务作为微服务的统一入口，负责请求路由和统一认证。

4.1 配置Gateway

在application.yml文件中配置Gateway：

1. server:
   
2.   port: 8081
   
3. spring:
   
4.   application:
   
5.     name: gateway-service
   
6.   cloud:
   
7.     gateway:
   
8.       routes:
   
9.         - id: auth-service
   
10.           uri: lb://auth-service
    
11.           predicates:
    
12.             - Path=/auth/**
    
13.         - id: other-service
    
14.           uri: lb://other-service
    
15.           predicates:
    
16.             - Path=/other/**
    
17.       globalcors:
    
18.         cors-configurations:
    
19.           '[/**]':
    
20.             allowedOrigins: "*"
    
21.             allowedMethods:
    
22.               - GET
    
23.               - POST
    
24.               - PUT
    
25.               - DELETE
    

复制代码

4.2 配置Security过滤器

创建一个GatewaySecurity配置类：

1. import org.springframework.context.annotation.Configuration;
   
2. import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
   
3. import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
   
4. 
   
5. @Configuration
   
6. public class GatewaySecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
   
7.     @Override
   
8.     protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
   
9.         http
   
10.             .authorizeRequests()
    
11.             .antMatchers("/auth/**").permitAll()
    
12.             .anyRequest().authenticated()
    
13.             .and()
    
14.             .oauth2Login();
    
15.     }
    
16. }

复制代码

5. 统一认证和鉴权

在实现了认证服务和Gateway服务之后，我们需要实现跨系统的统一认证和鉴权。

5.1 使用Redis存储会话信息

在认证服务中配置Redis：

1. import org.springframework.context.annotation.Configuration;
   
2. import org.springframework.session.data.redis.config.annotation.web.http.EnableRedisHttpSession;
   
3. 
   
4. @Configuration
   
5. @EnableRedisHttpSession
   
6. public class RedisConfig {
   
7.     // Redis配置
   
8. }
   

复制代码

5.2 配置跨系统鉴权

在各个微服务中配置资源服务器：

1. import org.springframework.context.annotation.Configuration;
   
2. import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableResourceServer;
   
3. import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.ResourceServerConfigurerAdapter;
   
4. 
   
5. @Configuration
   
6. @EnableResourceServer
   
7. public class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {
   
8.     // 配置资源服务器
   
9. }

复制代码

6. 结论

通过本文的讲解，我们了解了如何使用SpringCloud、Gateway和OAuth2实现跨系统的单点登录和统一鉴权。通过配置OAuth2认证服务和Gateway服务，我们实现了统一的用户认证和授权管理，提高了系统的安全性和用户体验。在实际应用中，可以根据具体需求进行进一步的优化和扩展，以满足更多的业务场景。



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