新增Sa-Id模块,解决微服务内部调用鉴权问题

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# 微服务 - 分布式Session会话
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### 需求场景
微服务架构下的第一个难题便是数据同步,单机版的`Session`在分布式环境下一般不能正常工作,为此我们需要对框架做一些特定的处理。
首先我们要明白,分布式环境下为什么`Session`会失效?因为用户在一个节点对会话做出的更改无法实时同步到其它的节点,
这就导致一个很严重的问题:如果用户在节点一上已经登录成功,那么当下一次的请求落在节点二上时,对节点二来讲,此用户仍然是未登录状态。
### 解决方案
要怎么解决这个问题呢?目前的主流方案有四种:
1. **Session同步**:只要一个节点的数据发生了改变,就强制同步到其它所有节点
2. **Session粘滞**:通过一定的算法,保证一个用户的所有请求都稳定的落在一个节点之上,对这个用户来讲,就好像还是在访问一个单机版的服务
3. **建立会话中心**将Session存储在专业的缓存中间件上使每个节点都变成了无状态服务例如`Redis`
4. **颁发无状态token**放弃Session机制将用户数据直接写入到令牌本身上使会话数据做到令牌自解释例如`jwt`
### 方案选择
该如何选择一个合适的方案?
- 方案一:性能消耗太大,不太考虑
- 方案二:需要从网关处动手,与框架无关
- 方案三Sa-Token 整合`Redis`非常简单,详见章节:[集成 Redis](/up/integ-redis)
- 方案四:详见官方仓库中 Sa-Token 整合`jwt`的示例
由于`jwt`模式不在服务端存储数据,对于比较复杂的业务可能会功能受限,因此更加推荐使用方案三
``` xml
<!-- Sa-Token 整合 Redis (使用jackson序列化方式) -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-dao-redis-jackson</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
```
详细参考:[集成 Redis](/up/integ-redis)

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# 微服务 - 网关统一鉴权
微服务架构下的鉴权一般分为两种:
1. 每个服务各自鉴权
2. 网关统一鉴权
方案一和传统单体鉴权差别不大,不再过多赘述,本篇介绍方案二的整合步骤:
---
### 1、引入依赖
首先,根据 [依赖引入说明](/micro/import-intro) 引入正确的依赖,以`[SpringCloud Gateway]`为例:
``` xml
<!-- Sa-Token 权限认证Reactor响应式集成, 在线文档http://sa-token.dev33.cn/ -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-reactor-spring-boot-starter</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
<!-- Sa-Token 整合 Redis (使用jackson序列化方式) -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-dao-redis-jackson</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
```
Redis包是必须的因为我们需要和各个服务通过Redis来同步数据
### 2、实现鉴权接口
``` java
/**
* 自定义权限验证接口扩展
*/
@Component
public class StpInterfaceImpl implements StpInterface {
@Override
public List<String> getPermissionList(Object loginId, String loginType) {
// 返回此 loginId 拥有的权限列表
return ...;
}
@Override
public List<String> getRoleList(Object loginId, String loginType) {
// 返回此 loginId 拥有的角色列表
return ...;
}
}
```
关于数据的获取,建议以下方案三选一:
1. 在网关处集成ORM框架直接从数据库查询数据
2. 先从Redis中获取数据获取不到时走ORM框架查询数据库
3. 先从Redis中获取缓存数据获取不到时走RPC调用子服务 (专门的权限数据提供服务) 获取
### 3、注册全局过滤器
然后在网关处注册全局过滤器进行鉴权操作
``` java
/**
* [Sa-Token 权限认证] 配置类
* @author kong
*/
@Configuration
public class SaTokenConfigure {
// 注册 Sa-Token全局过滤器
@Bean
public SaReactorFilter getSaReactorFilter() {
return new SaReactorFilter()
// 拦截地址
.addInclude("/**")
// 开放地址
.addExclude("/favicon.ico")
// 鉴权方法:每次访问进入
.setAuth(r -> {
// 登录验证 -- 拦截所有路由,并排除/user/doLogin 用于开放登录
SaRouter.match("/**", "/user/doLogin", () -> StpUtil.checkLogin());
// 权限认证 -- 不同模块, 校验不同权限
SaRouter.match("/user/**", () -> StpUtil.checkPermission("user"));
SaRouter.match("/admin/**", () -> StpUtil.checkPermission("admin"));
SaRouter.match("/goods/**", () -> StpUtil.checkPermission("goods"));
SaRouter.match("/orders/**", () -> StpUtil.checkPermission("orders"));
// ...
})
// 异常处理方法每次setAuth函数出现异常时进入
.setError(e -> {
return SaResult.error(e.getMessage());
})
;
}
}
```
详细操作参考:[路由拦截鉴权](/use/route-check)

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# 微服务 - 内部服务调用鉴权
---
### 一、需求场景
我们的子服务一般不能通过外网直接访问,必须通过网关转发才是一个合法的请求,这种子服务与外网的隔离一般分为两种:
1. 物理隔离:子服务部署在指定的内网环境中,只有网关对外网开放
2. 逻辑隔离:子服务与网关同时暴露在外网,但是子服务会有一个权限拦截层保证只接受网关发送来的请求,绕过网关直接访问子服务会被提示:无效请求
这种鉴权需求牵扯到两个环节:网关转发鉴权、内部服务调用鉴权
Sa-Token提供两种解决方案
1. 使用 OAuth2.0 模式的凭证式,将 Client-Token 用作各个服务的身份凭证进行权限校验
2. 使用 Id-Token 模块提供的身份校验能力,完成服务间的权限认证
本篇主要讲解方案二 `Id-Token` 模块的整合步骤,其鉴权流程与 OAuth2.0 类似不过使用方式上更加简洁希望使用方案一的同学可参考Sa-OAuth2模块此处不再赘述
### 二、网关转发鉴权
##### 1、引入依赖
在网关处引入的依赖为(此处以 SpringCloud Gateway 为例):
``` xml
<!-- Sa-Token 权限认证Reactor响应式集成, 在线文档http://sa-token.dev33.cn/ -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-reactor-spring-boot-starter</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
<!-- Sa-Token 整合 Redis (使用jackson序列化方式) -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-dao-redis-jackson</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
```
在子服务引入的依赖为:
``` xml
<!-- Sa-Token 权限认证, 在线文档http://sa-token.dev33.cn/ -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-spring-boot-starter</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
<!-- Sa-Token 整合 Redis (使用jackson序列化方式) -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-dao-redis-jackson</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
```
##### 2、网关处添加Id-Token
为网关添加全局过滤器:
``` java
/**
* 全局过滤器,为请求添加 Id-Token
*/
@Component
public class ForwardAuthFilter implements GlobalFilter {
@Override
public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
ServerHttpRequest newRequest = exchange
.getRequest()
.mutate()
// 为请求追加 Id-Token 参数
.header(SaIdUtil.ID_TOKEN, SaIdUtil.getToken())
.build();
ServerWebExchange newExchange = exchange.mutate().request(newRequest).build();
return chain.filter(newExchange);
}
}
```
此过滤器会为 Request 请求头追加 `Id-Token` 参数,这个参数会被转发到子服务
##### 3、在子服务里校验参数
在子服务添加过滤器校验参数
``` java
/**
* Sa-Token 权限认证 配置类
*/
@Configuration
public class SaTokenConfigure implements WebMvcConfigurer {
// 注册 Sa-Token 全局过滤器
@Bean
public SaServletFilter getSaServletFilter() {
return new SaServletFilter()
.addInclude("/**")
.addExclude("/favicon.ico")
.setAuth(r -> {
// 校验 Id-Token 身份凭证 —— 以下两句代码可简化为SaIdUtil.checkCurrentRequestToken();
String token = SaHolder.getRequest().getHeader(SaIdUtil.ID_TOKEN);
SaIdUtil.checkToken(token);
})
.setError(e -> {
return SaResult.error(e.getMessage());
})
;
}
}
```
启动网关与子服务,访问测试:
> 如果通过网关转发,可以正常访问,直接访问子服务会提示:`无效Id-Tokenxxx`
### 三、内部服务调用鉴权
有时候我们需要在一个服务调用另一个服务的接口,这也是需要添加`Id-Token`作为身份凭证的
在服务里添加 Id-Token 流程与网关类似我们以RPC框架 `Feign` 为例:
##### 1、首先在调用方添加 FeignInterceptor
``` java
/**
* feign拦截器, 在feign请求发出之前加入一些操作
*/
@Component
public class FeignInterceptor implements RequestInterceptor {
// 为 Feign 的 RCP调用 添加请求头Id-Token
@Override
public void apply(RequestTemplate requestTemplate) {
requestTemplate.header(SaIdUtil.ID_TOKEN, SaIdUtil.getToken());
}
}
```
##### 2、在调用接口里使用此 Interceptor
``` java
/**
* 服务调用
*/
@FeignClient(
name = "sp-home", // 服务名称
configuration = FeignInterceptor.class, // 请求拦截器 (关键代码)
fallbackFactory = SpCfgInterfaceFallback.class // 服务降级处理
)
public interface SpCfgInterface {
// 获取server端指定配置信息
@RequestMapping("/SpConfig/getConfig")
public String getConfig(@RequestParam("key")String key);
}
```
被调用方的代码无需更改(按照网关转发鉴权处的代码注册全局过滤器),保持启动测试即可
### 四、Id-Token 模块详解
Id-Token —— 专门解决身份凭证问题的一个模块,它的作用不仅局限于微服务调用场景
基本使用流程为服务调用方获取Token提交到请求中被调用方取出Token进行校验Token一致则校验通过否则拒绝服务
首先我们预览一下此模块的相关API
``` java
// 获取当前Id-Token
SaIdUtil.getToken();
// 判断一个Id-Token是否有效
SaIdUtil.isValid(token);
// 校验一个Id-Token是否有效 (如果无效则抛出异常)
SaIdUtil.checkToken(token);
// 校验当前Request提供的Id-Token是否有效 (如果无效则抛出异常)
SaIdUtil.checkCurrentRequestToken();
// 刷新一次Id-Token (注意集群环境中不要多个服务重复调用)
SaIdUtil.refreshToken();
// 在 Request 上储存 Id-Token 时建议使用的key
SaIdUtil.ID_TOKEN;
```
##### 1、疑问这个Token保存在什么地方有没有泄露的风险Token为永久有效还是临时有效
Id-Token 默认随 Sa-Token 数据一起保存在Redis中理论上不会存在泄露的风险每个Token默认有效期只有一天
##### 2、如何主动刷新Id-Token例如五分钟、两小时刷新一次
Id-Token 刷新间隔越短其安全性越高每个Token的默认有效期为一天在一天后再次获取会自动产生一个新的Token
!> 需要注意的一点是Id-Token默认的自刷新机制并不能做到高并发可用多个服务一起触发Token刷新可能会造成毫秒级的短暂服务失效其只能适用于 项目开发阶段 或 低并发业务场景
因此在微服务架构下我们需要有专门的机制主动刷新Id-Token保证其高可用
例如我们可以专门起一个服务使用定时任务来刷新Id-Token
``` java
/**
* Id-Token定时刷新
*/
@Configuration
public class SaIdTokenRefreshTask {
// 从 0 分钟开始 每隔 5 分钟执行一次 Id-Token
@Scheduled(cron = "0 0/5 * * * ? ")
public void refreshToken(){
SaIdUtil.refreshToken();
}
}
```
以上的cron表达式刷新间隔可以配置为`五分钟`、`十分钟` 或 `两小时`只要低于Id-Token的有效期默认为一天即可。
##### 3、如果网关携带token转发的请求在落到子服务的节点上时恰好刷新了token导致鉴权未通过怎么办
Id-Token 模块在设计时,充分考虑到了这一点,在每次刷新 Token 时,旧 Token 会被作为次级 Token 存储起来,
只要网关携带的 Token 符合新旧 Token 其一即可通过认证,直至下一次刷新,新 Token 再次作为次级 Token 将此替换掉

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@@ -0,0 +1,62 @@
# 微服务中使用Sa-Token 依赖引入说明
---
虽然在 [开始] 章节已经说明了依赖引入规则但是交流群里不少小伙伴提出bug解决到最后发现都是因为依赖引入错误导致的此处再次重点强调一下
> **在微服务架构中使用Sa-Token时网关和内部服务要分开引入Sa-Token依赖不要直接在顶级父pom中引入Sa-Token**
总体来讲,我们需要关注的依赖就是两个:`sa-token-spring-boot-starter``sa-token-reactor-spring-boot-starter`
``` xml
<!-- Sa-Token 权限认证, 在线文档http://sa-token.dev33.cn/ -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-spring-boot-starter</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
```
``` xml
<!-- Sa-Token 权限认证Reactor响应式集成, 在线文档http://sa-token.dev33.cn/ -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-reactor-spring-boot-starter</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
```
至于怎么分辨我们需要引入哪个呢?这个要看你使用的基础框架:
对于内部基础服务来讲我们一般都是使用SpringBoot默认的web模块SpringMVC
因为这个SpringMVC是基于Servlet模型的在这里我们需要引入的是`sa-token-spring-boot-starter`
对于网关服务,大体来讲分为两种:
- 一种是基于Servlet模型的Zuul我们需要引入的是`sa-token-spring-boot-starter`,详细戳:[在SpringBoot环境集成](/start/example)
- 一种是基于Reactor模型的SpringCloud Gateway、ShenYu、Fizz Gateway 等等,我们需要引入的是:`sa-token-reactor-spring-boot-starter`**并且注册全局过滤器!**,详细戳:[在WebFlux环境集成](/start/webflux-example)
注:切不可直接在一个项目里同时引入这两个依赖,否则会造成项目无法启动
另外我们需要引入Redis集成包因为我们的网关和子服务主要通过Redis来同步数据
``` xml
<!-- Sa-Token 整合 Redis (使用jackson序列化方式) -->
<dependency>
<groupId>cn.dev33</groupId>
<artifactId>sa-token-dao-redis-jackson</artifactId>
<version>${sa.top.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
```
详细参考:[集成 Redis](/up/integ-redis)