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微服务中的鉴权该怎么做?

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JAVA

最近刚好有小伙伴在微信上问到这个问题,松哥就来和大家聊一聊,本文主要和小伙伴们聊一聊思路,不写代码,小伙伴们可以结合松哥之前的文章,应该能够自己写出来本文的代码。当然,思路也只是我自己的一点实践经验,不一定是最完美的方案,欢迎小伙伴们在留言中一起探讨。

1. 认证与授权

首先小伙伴们知道,无论我们学习 Shiro 还是 Spring Security,里边的功能无论有哪些,核心都是两个:

  1. 认证
  2. 授权

所以,我们在微服务中处理鉴权问题,也可以从这两个方面来考虑。

1.1 认证

认证,说白了就是登录。传统的 Web 登录是 Cookie+Session 的方案,这种方案依赖于服务器本地内存,在微服务中,由于服务众多,这种方案显然不再合适。

可能会有小伙伴说用 Redis+SpringSession 做 Session 共享,这是个办法,但是不是最佳方案,因为这种方案的性能以及可扩展性都比较差。

所以,微服务中的认证,还是建议使用令牌的方式,可以选择 JWT 令牌,这也是目前使用较多的一种方案。但是熟悉 JWT 的小伙伴都知道,纯粹的无状态登录无法实现注销,这就很头大,所以在实际应用中,单纯的使用 JWT 是不行的,一般还是要结合 Redis 一起,将生成的 JWT 字符串在 Redis 上也保存一份,并设置过期时间,判断用户是否登录时,需要先去 Redis 上查看 JWT 字符串是否存在,存在的话再对 JWT 字符串做解析操作,如果能成功解析,就没问题,如果不能成功解析,就说明令牌不合法。

这样有状态登录+无状态登录混在一起的方式,虽然看起来有点不伦不类,但是就当下来说,这个折衷的办法算是一个可行的方案了。

其实,上面的方案,说白了,跟传统的 Cookie+Session 没什么两样,思路几乎都是完全 copy 的:传统的 Session 用 Redis 代替了;传统穿梭于服务端和浏览器之间的 jsessionId 被 JWT 字符串代替了;传统的 jsessionId 通过 Cookie 来传输,现在的 JWT 则通过开发者手动设置后通过请求头来传输;传统的 Session 可以自动续签,现在用 JWT 就是手动续签,每次请求到达服务端的时候,就去看下 Redis 上令牌的过期时间,快过期了,就重新设置一下,其他都一模一样。

这是认证方案的选择。

1.2 授权

微服务中授权,也可以使用 Shiro 或者 Spring Security 框架来做,省事一些。考虑到微服务技术栈都是 Spring 家族的产品,所以在权限框架这块也是建议大家首选 Spring Security(如果有小伙伴对 Spring Security 还不熟悉的话,可以在微信公众号后台回复 ss,有教程)。

当然,如果觉得 Spring Security 比较复杂想自己搞的话,也是可以的。自己搞的话,也是可以借助于 Spring Security 的思路的,松哥最近的一个项目就是这样:

请求到达微服务之后,先找到当前用户的各种信息,包括当前用户所拥有的角色和权限等信息,然后存入到和当前线程绑定的 ThreadLocal 对象中。另一方面自定义权限注解和角色注解,在切面中对这些注解进行解析,检查当前用户是否具备所需要的角色/权限等。

当然,如果你使用了 Spring Security 的话,上面这个就不需要自定义注解了,直接使用 Spring Security 中自带的即可,还可以体验 Spring Security 中更多的丰富的安全功能。

2. 认证服务

那么认证和授权在哪里做?

先来说认证,认证我们可以简单分为两个步骤:

  1. 登录
  2. 校验

2.1 登录

一般来说,登录我们可以单独做一个认证服务。当登录请求到达网关之后,我们将之转发到认证服务上,完成认证操作。

在认证服务上,我们就去检查用户名/密码是否 OK,用户状态是否都 OK,都没问题的话,生成 JWT 字符串,同时再把数据存入到 Redis 上,然后把 JWT 字符串返回。

如果系统有注册功能的话,注册功能也是放在这个微服务上来完成。

2.2 校验

校验是指每一个请求到达的时候,校验用户是否已经登录。

这个当然可以和 2.1 放到一起去做,但是松哥不建议。问题在于,假如是一个创建订单的请求,这个请求原本是要经过网关转发到订单服务上的,但是,此时就得先在网关上调用 2.1 小节的服务进行登录校验,没问题再转发到订单服务上,这样做很明显很费事,也不合理。

一个比较好的办法是直接在网关上去校验请求的令牌是否合法,这个校验本身也比较容易,校验令牌是否合法,我们只需要看 Redis 上是否存在这个令牌,并且这个 JWT 令牌能够被顺利解析就行,这个操作完全可以在网关上做。

以 Gateway 网关为例,我们可以自定义全局过滤器,在全局过滤器中校验每一个请求的令牌,校验通过了,再进行请求的转发,否则就不转发。

校验通过之后,在转发到具体的微服务之后,我们可以将解析出来的用户 id 以及用户名等信息放到请求头中,然后再转发,这样到达各个具体的微服务之后,就知道这个请求是谁发来的,这人都有哪些角色/权限,方便做下一步的权限校验。

松哥的做法是定义了一个公共模块,所有的微服务都依赖这个公共模块,这个公共模块中定义了一个拦截器,会拦截下来每一个请求,从请求头中取出用户 ID,然后从 Redis 中拿到具体的用户信息,存入到 ThreadLocal 中,这样在后续的方法调用中,如果需要判断用户是否具备某一个权限,就可以通过 ThreadLocal 去获取了。

大致上就是这样一个流程。

3. 授权服务

授权没法放到网关上做,还是得在各个微服务上去完成。

微服务上的授权我们又可以将之大致上分为两类:

  1. 前端发送来的请求(外部请求)。
  2. 别的微服务发送来的请求(内部请求)。

3.1 外部请求

对于外部请求来说,就按正常的权限校验对待就行了,自定义注解亦或者使用 Spring Security 等框架都是可以的,如果是自定义注解的话,就结合 AOP 一起,定义切面自己去处理权限注解,当然,这些功能基本上每一个微服务都是需要的,所以可以将之抽取成为一个公共的模块,在不同的微服务中依赖即可。

3.2 内部请求

对于内部的请求来说,正常是不需要鉴权的,内部请求可以直接处理。问题是如果使用了 OpenFeign,数据都是通过接口暴露出去的,不鉴权的话,又会担心从外部来的请求调用这个接口,对于这个问题,我们也可以自定义注解+AOP,然后在内部请求调用的时候,额外加一个头字段加以区分。

当然,内部请求到达微服务的时候,也是需要进行认证的,就行请求从网关转发到每一个具体的微服务上时需要认证一样,不过很明显,我们没必要每次使用 OpenFeign 调用别的服务的时候,都去传一堆认证信息,我们可以通过实现 feign.RequestInterceptor 接口来定义一个 OpenFeign 的请求拦截器,在拦截器中,统一为 OpenFeign 请求设置请求头信息。

好啦,关于微服务中的鉴权,我们目前是这么做的,欢迎小伙伴们留言一起探讨。

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