Spring Security中的Servlet过滤器体系代码分析

1. 前言

我在Spring Security 实战干货：内置 Filter 全解析对Spring Security的内置过滤器进行了罗列，但是Spring Security真正的过滤器体系才是我们了解它是如何进行"认证"、“授权”、“防止利用漏洞”的关键。

2. Servlet Filter体系

这里我们以Servlet Web为讨论目标，Reactive Web暂不讨论。我们先来看下最基础的Servlet体系，在Servlet体系中客户端发起一个请求过程是经过0到N个Filter然后交给Servlet处理。

Filter不但可以修改HttpServletRequest和HttpServletResponse，可以让我们在请求响应的前后做一些事情，甚至可以终止过滤器链FilterChain的传递。

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) {
 // 请求被servlet 处理前 
 if(condition){
 // 根据条件来进入下一个过滤器
 chain.doFilter(request, response); 
 }
 // 请求被执行完毕后处理一些事情 
 }

由于Filter仅影响下游Filters和Servlet，因此每个Filter调用的顺序非常重要。Spring Security正是根据这个个特性来实现一系列的安全功能。接下来我们来看看它们是如何结合的。

3. GenericFilterBean

在该系列的文章开篇我对Spring Security和Shiro进行了简单的对比。Spring Security利用了Spring IOC和AOP的特性而无法脱离Spring独立存在，而Apache Shiro可以独立存在。所以今天我们要一探究竟，看看他们是如何结合的。

Spring结合Servlet Filter自然是要为Servlet Filter注入Spring Bean的特性，所以就搞出了一个抽象Filter Bean，这个抽象过滤器GenericFilterBean并不是在Spring Security下，而是Spring Web体系中，类图如下：

从类图上看Filter接口已经被注入了多个Spring Bean的特性，纳入了Spring Bean生命周期，使得Spring IoC容器能够充分的管理Filter。

4. DelegatingFilterProxy

我们希望Servlet能够按照它自己的标准来注册到过滤器链中工作，但是同时也希望它能够被Spring IoC管理，所以Spring提供了一个GenericFilterBean的实现DelegatingFilterProxy。我们可以将原生的Servlet Filter或者Spring Bean Filter委托给DelegatingFilterProxy，然后在结合到Servlet FilterChain中。

5. SecurityFilterChain

针对不同符合Ant Pattern的请求可能会走不同的过滤器链，比如登录会去验证，然后返回登录结果；管理后台的接口走后台的安全逻辑，应用客户端的接口走客户端的安全逻辑。Spring Security提供了一个SecurityFilterChain接口来满足被匹配HttpServletRequest走特定的过滤器链的需求。

public interface SecurityFilterChain {
 // 判断请求 是否符合该过滤器链的要求
 boolean matches(HttpServletRequest request);
 // 对应的过滤器链
 List<Filter> getFilters();
}

6. FilterChainProxy

不同的SecurityFilterChain应该是互斥而且平等的，它们之间不应该是上下游关系。

如上图请求被匹配到不同的SecurityFilterChain然后在执行剩余的过滤器链。它们经过SecurityFilterChain的总流程是相似的，而且有些时候特定的一些SecurityFilterChain也需要被集中管理来实现特定一揽子的请求的过滤逻辑。所以就有了另外一个GenericFilterBean实现来做这个事情，它就是FilterChainProxy。它的作用就是拦截符合条件的请求，然后根据请求筛选出符合要求的SecurityFilterChain，然后链式的执行这些Filter，最后继续执行剩下的FilterChain。

扩展阅读：Spring Security 过滤器链

7. 总结

结合上面，最终上述这些概念的关系彻底搞清楚了，搞清楚过滤器的运作模式对于学习和使用Spring Security至关重要。