Spring Security中的Servlet過濾器體系代碼分析

1. 前言

我在Spring Security 實戰乾貨：內置 Filter 全解析對Spring Security的內置過濾器進行了羅列，但是Spring Security真正的過濾器體系才是我們瞭解它是如何進行"認證"、“授權”、“防止利用漏洞”的關鍵。

2. Servlet Filter體系

這裡我們以Servlet Web為討論目標，Reactive Web暫不討論。我們先來看下最基礎的Servlet體系，在Servlet體系中客戶端發起一個請求過程是經過0到N個Filter然後交給Servlet處理。

Filter不但可以修改HttpServletRequest和HttpServletResponse，可以讓我們在請求響應的前後做一些事情，甚至可以終止過濾器鏈FilterChain的傳遞。

  public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {   // 請求被servlet 處理前    if(condition){   // 根據條件來進入下一個過濾器   chain.doFilter(request, response);    }   // 請求被執行完畢後處理一些事情    }

由於Filter僅影響下游Filters和Servlet，因此每個Filter調用的順序非常重要。Spring Security正是根據這個個特性來實現一系列的安全功能。接下來我們來看看它們是如何結合的。

3. GenericFilterBean

在該系列的文章開篇我對Spring Security和Shiro進行了簡單的對比。Spring Security利用了Spring IOC和AOP的特性而無法脫離Spring獨立存在，而Apache Shiro可以獨立存在。所以今天我們要一探究竟，看看他們是如何結合的。

Spring結合Servlet Filter自然是要為Servlet Filter注入Spring Bean的特性，所以就搞出了一個抽象Filter Bean，這個抽象過濾器GenericFilterBean並不是在Spring Security下，而是Spring Web體系中，類圖如下：

從類圖上看Filter接口已經被注入了多個Spring Bean的特性，納入了Spring Bean生命週期，使得Spring IoC容器能夠充分的管理Filter。

4. DelegatingFilterProxy

我們希望Servlet能夠按照它自己的標準來註冊到過濾器鏈中工作，但是同時也希望它能夠被Spring IoC管理，所以Spring提供了一個GenericFilterBean的實現DelegatingFilterProxy。我們可以將原生的Servlet Filter或者Spring Bean Filter委託給DelegatingFilterProxy，然後在結合到Servlet FilterChain中。

5. SecurityFilterChain

針對不同符合Ant Pattern的請求可能會走不同的過濾器鏈，比如登錄會去驗證，然後返回登錄結果；管理後臺的接口走後臺的安全邏輯，應用客戶端的接口走客戶端的安全邏輯。Spring Security提供了一個SecurityFilterChain接口來滿足被匹配HttpServletRequest走特定的過濾器鏈的需求。

  public interface SecurityFilterChain {   // 判斷請求 是否符合該過濾器鏈的要求   boolean matches(HttpServletRequest request);   // 對應的過濾器鏈   List<Filter> getFilters();  }

6. FilterChainProxy

不同的SecurityFilterChain應該是互斥而且平等的，它們之間不應該是上下游關係。

如上圖請求被匹配到不同的SecurityFilterChain然後在執行剩餘的過濾器鏈。它們經過SecurityFilterChain的總流程是相似的，而且有些時候特定的一些SecurityFilterChain也需要被集中管理來實現特定一攬子的請求的過濾邏輯。所以就有了另外一個GenericFilterBean實現來做這個事情，它就是FilterChainProxy。它的作用就是攔截符合條件的請求，然後根據請求篩選出符合要求的SecurityFilterChain，然後鏈式的執行這些Filter，最後繼續執行剩下的FilterChain。

擴展閱讀：Spring Security 過濾器鏈

7. 總結

結合上面，最終上述這些概念的關係徹底搞清楚了，搞清楚過濾器的運作模式對於學習和使用Spring Security至關重要。