前言
在上一个章节中，一一哥 带大家实现了如何在Spring Security中添加执行自定义的过滤器，进而实现验证码校验功能。这种实现方式，只是实现验证码功能的方式之一，接下来我们再学习另一种实现方式，就是利用AuthenticationProvider来实现验证码功能，通过这个案例，我们学习如何进行自定义AuthenticationProvider。
一. 认证提供器简介
在上一章节中，我带各位利用自定义的过滤器实现了图形验证码效果，接下来我们利用另一种方式，基于自定义的认证提供器来实现图形验证码。
1. 认证提供器AuthenticationProvider
在第11章节中，壹哥 给大家讲过Spring Security的认证授权实现流程，其中就给大家讲解过AuthenticationProvider的作用，接下来我们看一下AuthenticationProvider接口的类关系图：
从上图中可知，AuthenticationProvider是一个接口，该接口有一个直接的子类AbstractUserDetailsAuthenticationProvider，该类有2个抽象的方法：additionalAuthenticationChecks() 和 retrieveUser()，如下图：
我们可以通过编写一个子类继承AbstractUserDetailsAuthenticationProvider，复写这2个抽象方法，进行满足自己需求的扩展实现。Spring Security中的DaoAuthenticationProvider子类就是通过复写这2个抽象方法，实现了基于数据库模型的认证授权。
我们今天会通过继承DaoAuthenticationProvider，来实现图形验证码的校验功能。
2. WebAuthenticationDetails类介绍
了解完上面的AuthenticationProvider类之后，我们还需要了解另一个类WebAuthenticationDetails。
我们知道在Spring Security中有一个UsernamePasswordAuthenticationToken类，封装了用户的principal、credentials信息，该类还从它的父类AbstractAuthenticationToken中继承了details信息。其中这个details信息表示认证用户的额外信息，比如请求用户的remoteAddress和sessionId等信息，这两个信息都是在另一个WebAuthenticationDetails类中定义的，所以我们可以利用WebAuthenticationDetails来封装用户的额外信息。
了解完上面的这些必要的API，我们就可以实现今天的需求了。
二. 实现图形验证码1. 添加依赖包
我们还是和之前的案例一样，可以先创建一个新的module，创建过程略。
在本案例中我们依然采用github上的开源验证码解决方案kaptcha，所以需要在原有项目的基础上添加kaptcha的依赖包。
<dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId> <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId> <version>1.3.1</version> </dependency> <dependency> <groupId>mysql</groupId> <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> <scope>runtime</scope> </dependency> <dependency> <groupId>com.github.penggle</groupId> <artifactId>kaptcha</artifactId> <version>2.3.2</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.security</groupId> <artifactId>spring-security-test</artifactId> <scope>test</scope> </dependency> </dependencies>2. 创建Producer对象
跟上一个案例一样，创建CaptchaConfig配置类，在该类中创建一个Producer对象，对验证码对象进行必要的配置。
@Configurationpublic class CaptchaConfig { @Bean public Producer captcha() { // 配置图形验证码的基本参数 Properties properties = new Properties(); // 图片宽度 properties.setProperty(“kaptcha.image.width”, “150”); // 图片长度 properties.setProperty(“kaptcha.image.height”, “50”); // 字符集 properties.setProperty(“kaptcha.textproducer.char.string”, “0123456789”); // 字符长度 properties.setProperty(“kaptcha.textproducer.char.length”, “4”); Config config = new Config(properties); // 使用默认的图形验证码实现，当然也可以自定义实现 DefaultKaptcha defaultKaptcha = new DefaultKaptcha(); defaultKaptcha.setConfig(config); return defaultKaptcha; }}3. 创建生成验证码的接口
在上面创建了Producer对象后，接着创建一个生成验证码的接口，该接口中负责生成验证码图片，并将验证码存储到session中。
@Controllerpublic class CaptchaController { @Autowired private Producer captchaProducer; @GetMapping(“/captcha.jpg”) public void getCaptcha(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException { // 设置内容类型 response.setContentType(“image/jpeg”); // 创建验证码文本 String capText = captchaProducer.createText(); // 将验证码文本设置到session request.getSession().setAttribute(“captcha”, capText); // 创建验证码图片 BufferedImage bi = captchaProducer.createImage(capText); // 获取响应输出流 ServletOutputStream out = response.getOutputStream(); // 将图片验证码数据写到响应输出流 ImageIO.write(bi, “jpg”, out); // 推送并关闭响应输出流 try { out.flush(); } finally { out.close(); } }}4. 自定义异常
接下来自定义一个运行时异常，用于处理验证码校验失败时抛出异常提示信息。
public class VerificationCodeException extends AuthenticationException { public VerificationCodeException() { super(“图形验证码校验失败”); }}5. 自定义WebAuthenticationDetails
我在上面给大家介绍过WebAuthenticationDetails这个类，知道该类中可以封装用户的额外信息，所以在这里我们自定义一个WebAuthenticationDetails类，封装验证码信息，并把用户传递过来的验证码与session中保存的验证码进行对比。
/** * 添加额外的用户认证信息 */ public class MyWebAuthenticationDetails extends WebAuthenticationDetails { private String imageCode; private String savedImageCode; public String getImageCode() { return imageCode; } public String getSavedImageCode() { return savedImageCode; } /** * 补充用户提交的验证码和session保存的验证码 */ public MyWebAuthenticationDetails(HttpServletRequest request) { super(request); this.imageCode = request.getParameter(“captcha”); //获取session对象 HttpSession session = request.getSession(); this.savedImageCode = (String) session.getAttribute(“captcha”); if (!StringUtils.isEmpty(this.savedImageCode)) { // 随手清除验证码，不管是失败还是成功，所以客户端应在登录失败时刷新验证码 session.removeAttribute(“captcha”); } }}6. 自定义AuthenticationDetailsSource
AuthenticationDetailsSource是一个接口，该接口带有一个buildDetails方法，该方法会在创建一个新的authentication的details对象时被调用，而且可以在这里传递给details对象一个request参数，如下图所示：
所以这里我们定义一个AuthenticationDetailsSource类，通过该类构建出上面定义的WebAuthenticationDetails对象，并且给WebAuthenticationDetails传递进去HttpServletRequest对象。
@Componentpublic class MyWebAuthenticationDetailsSource implements AuthenticationDetailsSource<HttpServletRequest,WebAuthenticationDetails> { /** * 创建一个WebAuthenticationDetails对象 */ @Override public WebAuthenticationDetails buildDetails(HttpServletRequest request) { return new MyWebAuthenticationDetails(request); }}7. 自定义DaoAuthenticationProvider
接下来通过继承DaoAuthenticationProvider父类，来引入对图形验证码的验证操作。
/** * 在常规的数据库认证之上,添加图形验证码功能 */@Componentpublic class MyAuthenticationProvider extends DaoAuthenticationProvider { /** * 构造方法注入UserDetailService和PasswordEncoder */ public MyAuthenticationProvider(UserDetailsService userDetailsService, PasswordEncoder passwordEncoder) { this.setUserDetailsService(userDetailsService); this.setPasswordEncoder(passwordEncoder); } /** * 在常规的认证之上,添加额外的图形验证码功能 */ @Override protected void additionalAuthenticationChecks(UserDetails userDetails, UsernamePasswordAuthenticationToken usernamePasswordAuthenticationToken) throws AuthenticationException { //获取token令牌中关联的details对象，并将其转换为我们自定义的MyWebAuthenticationDetails MyWebAuthenticationDetails details = (MyWebAuthenticationDetails) usernamePasswordAuthenticationToken.getDetails(); String imageCode = details.getImageCode(); String savedImageCode = details.getSavedImageCode(); // 检验图形验证码 if (StringUtils.isEmpty(imageCode) || StringUtils.isEmpty(savedImageCode) || !imageCode.equals(savedImageCode)) { throw new VerificationCodeException(); } //在正常的认证检查之前，添加额外的关于图形验证码的校验 super.additionalAuthenticationChecks(userDetails, usernamePasswordAuthenticationToken); }}8. 添加SecurityConfig
然后创建编写SecurityConfig类，关联配置我们前面编写的AuthenticationDetailsSource和AuthenticationProvider类。
@SuppressWarnings(“all”)@EnableWebSecurity(debug = true)public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter { @Autowired private AuthenticationDetailsSource<HttpServletRequest, WebAuthenticationDetails> myWebAuthenticationDetailsSource; @Autowired private AuthenticationProvider authenticationProvider; @Override protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception { http.authorizeRequests() .antMatchers(“/admin/api/**”) .hasRole(“ADMIN”) .antMatchers(“/user/api/**”) .hasRole(“USER”) .antMatchers(“/app/api/**”, “/captcha.jpg”) .permitAll() .anyRequest() .authenticated() .and() .formLogin() //这里关联配置自定义的AuthenticationDetailsSource .authenticationDetailsSource(myWebAuthenticationDetailsSource) .failureHandler(new SecurityAuthenticationFailureHandler()) .successHandler(new SecurityAuthenticationSuccessHandler()) .loginPage(“/myLogin.html”) .loginProcessingUrl(“/login”) .permitAll() .and() .csrf() .disable(); } //在这里关联我们自定义的AuthenticationProvider @Override protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception { auth.authenticationProvider(authenticationProvider); } @Bean public PasswordEncoder passwordEncoder() { return NoOpPasswordEncoder.getInstance(); }}9. 编写测试页面
最后编写一个自定义的登录页面，在这里添加对验证码接口的引用，我这里列出html的核心代码。
<body> <div class=”login”> <h2>Access Form</h2> <div class=”login-top”> <h1>登录验证</h1> <form action=”/login” method=”post”> <input type=”text” name=”username” placeholder=”username” /> <input type=”password” name=”password” placeholder=”password” /> <div style=”display: flex;”> <!– 新增图形验证码的输入框 –> <input type=”text” name=”captcha” placeholder=”captcha” /> <!– 图片指向图形验证码API –> <img src=”/captcha.jpg” alt=”captcha” height=”50px” width=”150px” style=”margin-left: 20px;”> </div> <div class=”forgot”> <a href=”#”>忘记密码</a> <input type=”submit” value=”登录” > </div> </form> </div> <div class=”login-bottom”> <h3>新用户<a href=”#”>注册</a></h3> </div> </div> </body>10. 代码结构
本案例的主要代码结构如下图所示，各位可以参考创建。
11. 启动项目测试
接下来我们启动项目，跳转到登录页面后，我们就可以看到验证码已经被创建出来了。
此时我们可以看到生成的数字验证码，在我们输入正确的用户名、密码、验证码后，就可以成功的登录进去访问web接口了。
至此，我们就实现了基于自定义的认证提供器来实现图形验证码功能了，这种实现方式要比第一种实现方式更复杂一些，其实都能满足我们的开发需求。有的小伙伴会问，开发时到底选择哪一种方式呢？壹哥觉得都无所谓的！你有什么更好的见解吗？可以在评论区留言哦！
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