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SpringCloud 微服务实现数据权限控制

barry的异想世界

前章讲了如何进行用户权限验证《SpringCloud下的用户鉴权方案》,它是微服务下统一资源访问权限的控制,就像一道墙保护着SpringCloud集群下的各个业务应用服务。而本章要讲的是权限控制的另一个层面数据权限,意思是控制可访问数据资源的数量。

举个例子:

有一批业务员跟进全国的销售订单。他们被按城市进行划分,一个业务员跟进3个城市的订单,为了保护公司的业务数据不能被所有人都掌握,故每个业务员只能看到自己负责城市的订单数据。所以从系统来讲每个业务员都有访问销售订单的功能,然后再需要配置每个业务员负责的城市,以此对订单数据进行筛选。

要实现此功能有很多方法,如果系统中多个地方都需要类似的需求,那我们就可以将其提出来做成一个通用的功能。这里我介绍一个相对简单的解决方案,以供参考。

一、 整体架构

数据权限为作一个注解的形式挂在每一个需要数据权限控制的Controller上,由于和具体的程序逻辑有关故有一定的入侵性,且需要数据库配合使用。

二、 实现流程

  1. 浏览器传带查询权限范围参数访问Controller,如cities
POST http://127.0.0.1:8000/order/query
accept: */*
Content-Type: application/json
token: 1e2b2298-8274-4599-a26f-a799167cc82f

{"cities":["cq","cd","bj"],"userName":"string"}
  1. 通过注解拦截权限范围参数,并根据预授权范围比较,回写在授权范围内的权限范围参数

    cities = ["cq","cd"]
  2. 通过参数传递到DAO层,在SQL语句中拼装出查询条件,实现数据的过滤

    select * from order where city in ('cq','cd')

三、 实现步骤

1. 注解实现

注解的完整代码,请详见源代码

1)创建注解

@Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value = {ElementType.METHOD})
@Documented
public @interface ScopeAuth {

    String token() default "AUTH_TOKEN";
    String scope() default "";
    String[] scopes() default {};
}

此注解为运行时RetentionPolicy.RUNTIME作用在方法上ElementType.METHOD

token:获取识别唯一用户的标识,与用户数据权限存储有关

scopescopes:预请求的数据权限范围

2) AOP实现注解

public class ScopeAuthAdvice {
  
    @Around("@annotation(scopeAuth)")
    public Object before(ProceedingJoinPoint thisJoinPoint, ScopeAuth scopeAuth) throws Throwable {
        // ... 省略过程
        // 获取token
        String authToken = getToken(args, scopeAuth.token(), methodSignature.getMethod());
             // 回写范围参数
        setScope(scopeAuth.scope(), methodSignature, args, authToken);
        
        return thisJoinPoint.proceed();
    }

    /**
     * 设置范围
     */
    private void setScope(String scope, MethodSignature methodSignature, Object[] args, String authToken) {
        // 获取请求范围
        Set<String> requestScope = getRequestScope(args, scope, methodSignature.getMethod());
        ScopeAuthAdapter adapter = new ScopeAuthAdapter(supplier);
        // 已授权范围
        Set<String> authorizedScope = adapter.identifyPermissionScope(authToken, requestScope);
        // 回写新范围
        setRequestScope(args, scope, authorizedScope, methodSignature.getMethod());
    }

    /**
     * 回写请求范围
     */
    private void setRequestScope(Object[] args, String scopeName, Collection<String> scopeValues, Method method) {
        // 解析 SPEL 表达式
        if (scopeName.indexOf(SPEL_FLAG) == 0) {
            ParseSPEL.setMethodValue(scopeName, scopeValues, method, args);
        }
    }
}

此为演示代码省略了过程,主要功能为通过token拿到预先授权的数据范围,再与本次请求的范围做交集,最后回写回原参数。

过程中用到了较多的SPEL表达式,用于计算表达式结果,具体请参考ParseSPEL文件

3)权限范围交集计算

public class ScopeAuthAdapter {

    private final AuthQuerySupplier supplier;

    public ScopeAuthAdapter(AuthQuerySupplier supplier) {
        this.supplier = supplier;
    }

    /**
     * 验证权限范围
     * @param token
     * @param requestScope
     * @return
     */
    public Set<String> identifyPermissionScope(String token, Set<String> requestScope) {
        Set<String> authorizeScope = supplier.queryScope(token);

        String ALL_SCOPE = "AUTH_ALL";
        String USER_ALL = "USER_ALL";

        if (authorizeScope == null) {
            return null;
        }

        if (authorizeScope.contains(ALL_SCOPE)) {
            // 如果是全开放则返回请求范围
            return requestScope;
        }

        if (requestScope == null) {
            return null;
        }

        if (requestScope.contains(USER_ALL)){
            // 所有授权的范围
            return authorizeScope;
        }

        // 移除不同的元素
        requestScope.retainAll(authorizeScope);

        return requestScope;
    }
}

此处为了方便设置,有两个关键字范围

  • AUTH_ALL:预设所有范围,全开放的意思,为数据库预先设置值,请求传什么值都通过
  • USER_ALL:请求所有授权的范围,请求时传此值则会以数据库预设值为准

4) spring.factories自动导入类配置

org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigurationImportSelector=\
  fun.barryhome.cloud.annotation.ScopeAuthAdvice

如果注解功能是单独项目存在,在使用时有可能会存在找不到引入文件的问题,可通过此配置文件自动载入需要初始化的类

2. 注解使用

@ScopeAuth(scopes = {"#orderDTO.cities"}, token = "#request.getHeader(\"X-User-Name\")")
@PostMapping(value = "/query")
public String query(@RequestBody OrderDTO orderDTO, HttpServletRequest request) {
    return Arrays.toString(orderDTO.getCities());
}

在需要使用数据权限的controller方法上增加@ScopeAuth注解

scopes = {"#orderDTO.cities"}:表示取输入参数orderDTOcities值,这里是表达式必须加#

实际开发过程中,需要将orderDTO.getCities()带入后续逻辑中,在DAO层将此拼装在SQL中,以实现数据过滤功能

3. 实现AuthStoreSupplier

AuthStoreSupplier接口为数据权限的存储接口,与AuthQuerySupplier配合使用,可按实际情况实现

此接口为非必要接口,可由数据库或Redis存储(推荐),一般在登录的同时保存在Redis

4. 实现AuthQuerySupplier

AuthQuerySupplier接口为数据权限查询接口,可按存储方法进行查询,推荐使用Redis

@Component
public class RedisAuthQuerySupplier implements AuthQuerySupplier {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    /**
     * 查询范围
     */
    @Override
    public Set<String> queryScope(String key) {
        String AUTH_USER_KEY = "auth:logic:user:%s";
        String redisKey = String.format(AUTH_USER_KEY, key);

        List<String> range = redisTemplate.opsForList().range(redisKey, 0, -1);

        if (range != null) {
            return new HashSet<>(range);
        } else {
            return null;
        }
    }
}

在分布式结构里,也可将此实现提出到权限模块,采用远程调用方式,进一步解耦

5. 开启数据权限

@EnableScopeAuth
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class OrderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
    }
}

四、 综述

至此数据权限功能就实现了。在微服务器架构中为了实现功能的复用,将注解的创建AuthQuerySupplier的实现提取到公共模块中,那么在具体的使用模块就简单得多了。只需增加@ScopeAuth注解,配置好查询方法就可以使用。

五、源代码

文中代码由于篇幅原因有一定省略并不是完整逻辑,如有兴趣请Fork源代码
https://gitee.com/hypier/barry-cloud/tree/master/cloud-auth-logic

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