前言
在我实习之前我就已经在看单点登录的是什么了,但是实习的时候一直在忙其他的事,所以有几个网站就一直躺在我的收藏夹里边:
在前阵子有个读者来我这投稿,是使用JWT实现单点登录的(但是文章中并没有介绍什么是单点登录),所以我觉得是时候来整理一下了。
一、什么是单点登录?
单点登录的英文名叫做:Single Sign On(简称SSO)。
在初学/以前的时候,一般我们就单系统,所有的功能都在同一个系统上。
后来,我们为了合理利用资源和降低耦合性,于是把单系统拆分成多个子系统。
比如阿里系的淘宝和天猫,很明显地我们可以知道这是两个系统,但是你在使用的时候,登录了天猫,淘宝也会自动登录。
简单来说,单点登录就是在多个系统中,用户只需一次登录,各个系统即可感知该用户已经登录。
二、回顾单系统登录
在我初学JavaWeb的时候,登录和注册是我做得最多的一个功能了(初学Servlet的时候做过、学SpringMVC的时候做过、跟着做项目的时候做过…),反正我也数不清我做了多少次登录和注册的功能了…这里简单讲述一下我们初学时是怎么做登录功能的。
众所周知,HTTP是无状态的协议,这意味着服务器无法确认用户的信息。于是乎,W3C就提出了:给每一个用户都发一个通行证,无论谁访问的时候都需要携带通行证,这样服务器就可以从通行证上确认用户的信息。通行证就是Cookie。
如果说Cookie是检查用户身上的”通行证“来确认用户的身份,那么Session就是通过检查服务器上的”客户明细表“来确认用户的身份的。Session相当于在服务器中建立了一份“客户明细表”。
HTTP协议是无状态的,Session不能依据HTTP连接来判断是否为同一个用户。于是乎:服务器向用户浏览器发送了一个名为JESSIONID的Cookie,它的值是Session的id值。其实Session是依据Cookie来识别是否是同一个用户。
所以,一般我们单系统实现登录会这样做:
我之前Demo的代码,可以参考一下:
/**
* 用户登陆
*/
@PostMapping(value = "/user/session", produces = {"application/json;charset=UTF-8"})
public Result login(String mobileNo, String password, String inputCaptcha, HttpSession session, HttpServletResponse response) {
//判断验证码是否正确
if (WebUtils.validateCaptcha(inputCaptcha, "captcha", session)) {
//判断有没有该用户
User user = userService.userLogin(mobileNo, password);
if (user != null) {
/*设置自动登陆,一个星期. 将token保存在数据库中*/
String loginToken = WebUtils.md5(new Date().toString() + session.getId());
user.setLoginToken(loginToken);
User user1 = userService.userUpload(user);
session.setAttribute("user", user1);
CookieUtil.addCookie(response,"loginToken",loginToken,604800);
return ResultUtil.success(user1);
} else {
return ResultUtil.error(ResultEnum.LOGIN_ERROR);
}
} else {
return ResultUtil.error(ResultEnum.CAPTCHA_ERROR);
}
}
/**
* 用户退出
*/
@DeleteMapping(value = "/session", produces = {"application/json;charset=UTF-8"})
public Result logout(HttpSession session,HttpServletRequest request,HttpServletResponse response ) {
//删除session和cookie
session.removeAttribute("user");
CookieUtil.clearCookie(request, response, "loginToken");
return ResultUtil.success();
}
/**
* @author ozc
* @version 1.0
* <p>
* 拦截器;实现自动登陆功能
*/
public class UserInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Autowired
private UserService userService;
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object o) throws Exception {
User sessionUser = (User) request.getSession().getAttribute("user");
// 已经登陆了,放行
if (sessionUser != null) {
return true;
} else {
//得到带过来cookie是否存在
String loginToken = CookieUtil.findCookieByName(request, "loginToken");
if (StringUtils.isNotBlank(loginToken)) {
//到数据库查询有没有该Cookie
User user = userService.findUserByLoginToken(loginToken);
if (user != null) {
request.getSession().setAttribute("user", user);
return true;
} else {
//没有该Cookie与之对应的用户(Cookie不匹配)
CookieUtil.clearCookie(request, response, "loginToken");
return false;
}
} else {
//没有cookie、也没有登陆。是index请求获取用户信息,可以放行
if (request.getRequestURI().contains("session")) {
return true;
}
//没有cookie凭证
response.sendRedirect("/login.html");
return false;
}
}
}
}
总结一下上面代码的思路:
如果没看懂的同学,建议回顾Session和Cookie和HTTP:
三、多系统登录的问题与解决
3.1 Session不共享问题
单系统登录功能主要是用Session保存用户信息来实现的,但我们清楚的是:多系统即可能有多个Tomcat,而Session是依赖当前系统的Tomcat,所以系统A的Session和系统B的Session是不共享的。
解决系统之间Session不共享问题有一下几种方案:
Tomcat集群Session全局复制(集群内每个tomcat的session完全同步)【会影响集群的性能呢,不建议】
根据请求的IP进行Hash映射到对应的机器上(这就相当于请求的IP一直会访问同一个服务器)【如果服务器宕机了,会丢失了一大部分Session的数据,不建议】
把Session数据放在Redis中(使用Redis模拟Session)【建议】
我们可以将登录功能单独抽取出来,做成一个子系统。
SSO(登录系统)的逻辑如下:
// 登录功能(SSO单独的服务)
@Override
public TaotaoResult login(String username, String password) throws Exception {
//根据用户名查询用户信息
TbUserExample example = new TbUserExample();
Criteria criteria = example.createCriteria();
criteria.andUsernameEqualTo(username);
List<TbUser> list = userMapper.selectByExample(example);
if (null == list || list.isEmpty()) {
return TaotaoResult.build(400, "用户不存在");
}
//核对密码
TbUser user = list.get(0);
if (!DigestUtils.md5DigestAsHex(password.getBytes()).equals(user.getPassword())) {
return TaotaoResult.build(400, "密码错误");
}
//登录成功,把用户信息写入redis
//生成一个用户token
String token = UUID.randomUUID().toString();
jedisCluster.set(USER_TOKEN_KEY + ":" + token, JsonUtils.objectToJson(user));
//设置session过期时间
jedisCluster.expire(USER_TOKEN_KEY + ":" + token, SESSION_EXPIRE_TIME);
return TaotaoResult.ok(token);
}
其他子系统登录时,请求SSO(登录系统)进行登录,将返回的token写到Cookie中,下次访问时则把Cookie带上:
public TaotaoResult login(String username, String password,
HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
//请求参数
Map<String, String> param = new HashMap<>();
param.put("username", username);
param.put("password", password);
//登录处理
String stringResult = HttpClientUtil.doPost(REGISTER_USER_URL + USER_LOGIN_URL, param);
TaotaoResult result = TaotaoResult.format(stringResult);
//登录出错
if (result.getStatus() != 200) {
return result;
}
//登录成功后把取token信息,并写入cookie
String token = (String) result.getData();
//写入cookie
CookieUtils.setCookie(request, response, "TT_TOKEN", token);
//返回成功
return result;
}
总结:
SSO系统生成一个token,并将用户信息存到Redis中,并设置过期时间
其他系统请求SSO系统进行登录,得到SSO返回的token,写到Cookie中
每次请求时,Cookie都会带上,拦截器得到token,判断是否已经登录
到这里,其实我们会发现其实就两个变化:
3.2 Cookie跨域的问题
上面我们解决了Session不能共享的问题,但其实还有另一个问题。Cookie是不能跨域的
比如说,我们请求<https://www.google.com/>
时,浏览器会自动把google.com
的Cookie带过去给google
的服务器,而不会把<https://www.baidu.com/>
的Cookie带过去给google
的服务器。
这就意味着,由于域名不同,用户向系统A登录后,系统A返回给浏览器的Cookie,用户再请求系统B的时候不会将系统A的Cookie带过去。
针对Cookie存在跨域问题,有几种解决方案:
服务端将Cookie写到客户端后,客户端对Cookie进行解析,将Token解析出来,此后请求都把这个Token带上就行了
多个域名共享Cookie,在写到客户端的时候设置Cookie的domain。
将Token保存在SessionStroage中(不依赖Cookie就没有跨域的问题了)
到这里,我们已经可以实现单点登录了。
3.3 CAS原理
说到单点登录,就肯定会见到这个名词:CAS (Central Authentication Service),下面说说CAS是怎么搞的。
如果已经将登录单独抽取成系统出来,我们还能这样玩。现在我们有两个系统,分别是www.java3y.com
和www.java4y.com
,一个SSOwww.sso.com
首先,用户想要访问系统Awww.java3y.com
受限的资源(比如说购物车功能,购物车功能需要登录后才能访问),系统Awww.java3y.com
发现用户并没有登录,于是重定向到sso认证中心,并将自己的地址作为参数。请求的地址如下:
www.sso.com?service=www.java3y.com
sso认证中心发现用户未登录,将用户引导至登录页面,用户进行输入用户名和密码进行登录,用户与认证中心建立全局会话(生成一份Token,写到Cookie中,保存在浏览器上)
随后,认证中心重定向回系统A,并把Token携带过去给系统A,重定向的地址如下:
www.java3y.com?token=xxxxxxx
接着,系统A去sso认证中心验证这个Token是否正确,如果正确,则系统A和用户建立局部会话(创建Session)。到此,系统A和用户已经是登录状态了。
此时,用户想要访问系统Bwww.java4y.com
受限的资源(比如说订单功能,订单功能需要登录后才能访问),系统Bwww.java4y.com
发现用户并没有登录,于是重定向到sso认证中心,并将自己的地址作为参数。请求的地址如下:
www.sso.com?service=www.java4y.com
注意,因为之前用户与认证中心www.sso.com
已经建立了全局会话(当时已经把Cookie保存到浏览器上了),所以这次系统B重定向到认证中心www.sso.com
是可以带上Cookie的。
认证中心根据带过来的Cookie发现已经与用户建立了全局会话了,认证中心重定向回系统B,并把Token携带过去给系统B,重定向的地址如下:
www.java4y.com?token=xxxxxxx
接着,系统B去sso认证中心验证这个Token是否正确,如果正确,则系统B和用户建立局部会话(创建Session)。到此,系统B和用户已经是登录状态了。
看到这里,其实SSO认证中心就类似一个中转站。
参考资料:
作者:Java3y
链接:https://juejin.cn/post/6844903845424971783