Java架构直通车——Redis+Cookie实现单点登录SSO

引入

单点登录又称之为Single Sign On，简称SSO，单点登录可以通过基于用户会话的共享，他分文两种，先来看第一种，那就是他的原理是分布式会话来实现。

比如说现在有个一级域名为 www.imooc.com，是教育类网站，但是慕课网有其他的产品线，可以通过构建二级域名提供服务给用户访问，比如：music.imooc.com，shop.imooc.com，blog.imooc.com等等，分别为慕课音乐，慕课电商以及慕课博客等，用户只需要在其中一个站点登录，那么其他站点也会随之而登录。

也就是说，用户自始至终只在某一个网站下登录后，那么他所产生的会话，就共享给了其他的网站，实现了单点网站登录后，同时间接登录了其他的网站，那么这个其实就是单点登录，他们的会话是共享的，都是同一个用户会话。

Cookie + Redis 实现 SSO

那么之前我们所实现的分布式会话后端是基于redis的，如此会话可以流窜在后端的任意系统，都能获取到缓存中的用户数据信息，前端通过使用cookie，可以保证在同域名的一级二级下获取，那么这样一来，cookie中的信息userid和token是可以在发送请求的时候携带上的，这样从前端请求后端后是可以获取拿到的，这样一来，其实用户在某一端登录注册以后，其实cookie和redis中都会带有用户信息，只要用户不退出，那么就能在任意一个站点实现登录了。

那么这个原理主要也是cookie和网站的依赖关系，顶级域名 www.imooc.com和*.imooc.com的cookie值是可以共享的，可以被携带至后端的，比如设置为 .imooc.com，.t.mukewang.com，如此是OK的。
二级域名自己的独立cookie是不能共享的，不能被其他二级域名获取，比如：music.imooc.com的cookie是不能被mtv.imooc.com共享，两者互不影响，要共享必须设置为.imooc.com。

顶级域名不同怎么办?

上一节单点登录是基于相同顶级域名做的，那么如果顶级域名都不一样，咋办？比如 www.imooc.com要和www.mukewang.com的会话实现共享，这个时候又该如何？！如下图，这个时候的cookie由于顶级域名不同，就不能实现cookie跨域了，每个站点各自请求到服务端，cookie无法同步。比如，www.imooc.com下的用户发起请求后会有cookie，但是他又访问了www.abc.com，由于cookie无法携带，所以会要你二次登录。

那么遇到顶级域名不同却又要实现单点登录该如何实现呢？我们来参考下面一张图：

如上图所示，多个系统之间的登录会通过一个独立的登录系统去做验证，它就相当于是一个中介公司，整合了所有人，你要看房经过中介允许拿钥匙就行，实现了统一的登录。那么这个就称之为CAS系统，CAS全称为Central Authentication Service即中央认证服务，是一个单点登录的解决方案，可以用于不同顶级域名之间的单点登录。

具体代码如下：

@Controller
public class CASController {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Autowired
    private RedisOperator redisOperator;

    public static final String REDIS_USER_TOKEN = "redis_user_token";
    public static final String REDIS_USER_TICKET = "redis_user_ticket";
    public static final String REDIS_TMP_TICKET = "redis_tmp_ticket";
    public static final String COOKIE_USER_TICKET = "cookie_user_ticket";

    @GetMapping("/login")
    public String login(String returnUrl,
                        Model model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
        model.addAttribute("returnUrl", returnUrl);

        //完善校验是否已经登陆
        //获取用户门票userticket，如果已经登陆过，签发临时票据
        if (verifyUserTicket(request)) {
            String tmpTicket = createTmpTicket();
            return "redirect:" + returnUrl + "?tmpTicket=" + tmpTicket;
        }


        return "login";
    }

    /**
     * CAS统一接口的目的：
     * 登陆后创建用户的全局会话  -> userToken
     * 创建用户的全局门票，用以表示用户是否在CAS端已登陆  -> userTicket
     * 创建用户的临时门票，用以回跳和回传  -> tmpTicket
     */
    @PostMapping("/doLogin")
    public String doLogin(String returnUrl, String username, String password,
                          Model model, HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
        model.addAttribute("returnUrl", returnUrl);

        //1.登陆
        if (StringUtils.isBlank(username) || StringUtils.isBlank(password)) {
            model.addAttribute("errmsg", "用户名或密码不能为空");
            return "login";
        }
        Users userResult = userService.queryUserForLogin(username, MD5Utils.getMD5Str(password));

        if (userResult == null) {
            model.addAttribute("errmsg", "用户名或密码不正确");
            return "login";
        }

        //2.实现用户会话
        String uniqueToken = UUID.randomUUID().toString().trim();
        UsersVO usersVO = new UsersVO();
        BeanUtils.copyProperties(userResult, usersVO);
        usersVO.setUserUniqueToken(uniqueToken);
        redisOperator.set(REDIS_USER_TOKEN + ":" + userResult.getId(), JsonUtils.objectToJson(usersVO));

        //3. 生成用户全局门票
        String userTicket = UUID.randomUUID().toString().trim();
        //3.1 用户全局门票需要放入cookie中
        setCookie(COOKIE_USER_TICKET, userTicket, response);
        //4. userTicket需要关联userId，并且放入到redis中
        redisOperator.set(REDIS_USER_TICKET + ":" + userTicket, userResult.getId());

        //5. 生成临时票据，回跳到调用端网站，是由CAS签发的临时ticket
        String tmpTicket = createTmpTicket();
        /**
         * userTicket用于表示用户在CAS端登陆的状态：是否已经登陆
         * tmpTicket用于给用户颁发登陆的票据，是一次性的。这个凭证可以获取用户登陆态的信息
         */

        //用户从未登陆过，则跳转到cas的统一登陆页面

        return "redirect:" + returnUrl + "?tmpTicket=" + tmpTicket;

//        return "login";
    }

    /**
     * 使用一次性临时票据来检测用户是否登陆过，使用完毕后需要销毁临时票据
     *
     * @param tmpTicket
     * @param request
     * @param response
     * @return
     */
    @PostMapping("/verifyTmpTicket")
    @ResponseBody
    public IMOOCJSONResult verifyTmpTicket(@RequestParam("tmpTicket") String tmpTicket,
                                           HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws Exception {
        String tmpTicketValue = redisOperator.get(REDIS_TMP_TICKET + ":" + tmpTicket);
        if (StringUtils.isBlank(tmpTicketValue)) {
            return IMOOCJSONResult.errorMsg("用户票据异常");
        }
        //0.如果临时票据ok，那么需要销毁，并且拿到CAS端的全局ticket，以此再获取用户会话
        if (!tmpTicketValue.equals(MD5Utils.getMD5Str(tmpTicket))) {
            return IMOOCJSONResult.errorMsg("用户票据异常");
        } else {
            //临时票据校验成功，销毁它
            redisOperator.del(REDIS_TMP_TICKET + ":" + tmpTicket);
        }

        //1. 验证，并且换取userTicket
        String userTicket = getCookie(COOKIE_USER_TICKET, request);
        if (StringUtils.isBlank(userTicket)) {
            return IMOOCJSONResult.errorMsg("用户票据异常");
        }
        String userId = redisOperator.get(REDIS_USER_TICKET + ":" + userTicket);
        if (StringUtils.isBlank(userId)) {
            return IMOOCJSONResult.errorMsg("用户票据异常");
        }

        //2.验证userId对应的会话是否存在
        String userSession = redisOperator.get(REDIS_USER_TOKEN + ":" + userId);
        if (StringUtils.isBlank(userSession)) {
            return IMOOCJSONResult.errorMsg("用户票据异常");
        }
        //3.验证成功，返回用户会话
        return IMOOCJSONResult.ok(JsonUtils.jsonToPojo(userSession, UsersVO.class));
    }

    @PostMapping("/logout")
    @ResponseBody
    public IMOOCJSONResult logout(String userId,
                                  HttpServletRequest request,
                                  HttpServletResponse response) throws Exception {

        // 0. 获取CAS中的用户门票
        String userTicket = getCookie(COOKIE_USER_TICKET, request);

        // 1. 清除userTicket票据，redis/cookie
        deleteCookie(COOKIE_USER_TICKET, response);
        redisOperator.del(REDIS_USER_TICKET + ":" + userTicket);

        // 2. 清除用户全局会话（分布式会话）
        redisOperator.del(REDIS_USER_TOKEN + ":" + userId);

        return IMOOCJSONResult.ok();
    }

    //创建临时票据
    private String createTmpTicket() {
        String tmpTicket = UUID.randomUUID().toString().trim();
        try {
            redisOperator.set(REDIS_TMP_TICKET + ":" + tmpTicket, MD5Utils.getMD5Str(tmpTicket), 600);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return tmpTicket;
    }

    private void setCookie(String key, String value, HttpServletResponse response) {
        Cookie cookie = new Cookie(key, value);
        cookie.setDomain("cas.com");
        cookie.setPath("/");
        response.addCookie(cookie);
    }

    private void deleteCookie(String key, HttpServletResponse response) {
        Cookie cookie = new Cookie(key, null);
        cookie.setDomain("cas.com");
        cookie.setPath("/");
        cookie.setMaxAge(-1);
        response.addCookie(cookie);

    }

    private String getCookie(String key, HttpServletRequest request) {
        Cookie[] cookies = request.getCookies();
        if (cookies == null || StringUtils.isBlank(key)) {
            return null;
        }
        String cookieValue = null;
        for (Cookie c : cookies) {
            if (c.getName().equals(key)) {
                cookieValue = c.getValue();
                break;
            }
        }
        return cookieValue;

    }

    private boolean verifyUserTicket(HttpServletRequest request) {
        String userTicket = getCookie(COOKIE_USER_TICKET, request);
        if (StringUtils.isBlank(userTicket)) {
            return false;
        }
        String userId = redisOperator.get(REDIS_USER_TICKET + ":" + userTicket);
        if (StringUtils.isBlank(userId)) {
            return false;
        }
        String userSession = redisOperator.get(REDIS_USER_TOKEN + ":" + userId);
        if (StringUtils.isBlank(userSession)) {
            return false;
        }
        return true;
    }


}