Google Code Prettify

2018年7月24日 星期二

Redis 的七種資料型別

Redis 以 key、value 的方式儲存資料,但是,儲存的資料並非只有字串、數字這些簡單的物件。Redis 共支援七種資料型別 --- String、List、Set、Hash、Zset (sorted set)、HLL (HyperLogLog)、Geo,這裡會以指令操作的方式說明,但是,要真正的了解 Redis 怎麼使用它們,要自行參考「Redis 命令參考」多玩才行,因為我只使用到少部份的指令。
  • String
這是最基本的資料型別,通常就是 key、value,value 為一個字串,但是除了字串外,也可以是整數或浮點數。

get、set 是最基本的指令,把資料放入 Redis 或取出,這裡 get 是讀出來,不會移除,資料仍在 Redis 裡,要真的刪除要用 del,如下,一次可以刪多個,刪除後用 get 讀,如果該 key 值沒有資料,會傳回 nil。
  • List
雙向的鏈,所以可以由左或右 push 進 Redis 或 pop 出來,也可以從中間插入。
如上,從左邊依序放入 10、20、30,那麼由左到右看就會是 30 20 10,上面用 LRANGE 讀出,由 0 到 -1 表示全部讀出來,為什麼? 因為 List 的指標由左到右是 0、1、2 …,由右到左是 -1、-2、-3 …,所以由 0 到 -1 就表示全部。
除了依序 push,也可以從中間插入,LINSERT 就是提供這樣的功能,LINDEX 則是可以指定要讀那一個位置的元素。移除元素可以用 LPOP、RPOP、LREM 等命令。
  • Set
List 是有順序的,而且同一元素可以有兩個或多個,Set 是無序的,每個元素只能有一個。
如上,用 SADD 加入五個元素,用 SMEMBERS 顯示出所有元素,順序與加入時不同。
Set 間還可以做聯集,如上,mySet、urSet 用 SUNION 聯集得到相加的結果。
  • Hash
Hash (雜湊) 本來就是 key、value 結構,在 Redis 的 key、value 結構中又會怎麼表示呢?

如上所示,在指令 HMSET 後面的元素依序為 redis_key、hash_key1、hash_value1、hash_key2、hash_value2,所以 google、yahoo 為 Hash 的 key,www.google.com、www.yahoo.com 是它們的值。
這裡用 HKEYS 把所有的 key 顯示出來,也用 HVALS 把所有的 value 顯示出來。
  • ZSet
ZSet 是有序的集合,和 Set 一樣,元素不可重複,為了有順序,所以每個元素會有個權重 (score),順序就依權重排列。
用 ZRANK 可以顯示出某個元素在權重由小到大排列下,排在第幾位 (由 0 開始計算),用 ZREVRANK 則是反過來,權重由大到小排列下的排序。
  • HyperLogLog (HLL)
HLL 只有三個指令 - PFADD、PFCOUNT、PFMERGE,分別用來新增元素、計算個數、合併元素。HLL 和上面五種資料型別不同之處在於,它並非用來儲存資料,而是用在計算個數! 而且只適用在特殊場景! 當要計算的個數很大,可能是數千萬或更多,而且可容許誤差,例如網站的訪客數,那麼就可以使用 HLL。使用 HLL 有什麼好處? 好處在於,不管元素個數有多麼多,HLL 都只會固定的佔用 12KB 記憶體,最大可計算的個數為 2 的 64 次方。
如上,將 a b c d e f g 共 7 個元素加入 myHLL 中,用 PFCOUNT 計算得到 7,再把 a b c 加入 myHLL,再計算一次,仍是 7,因為 HLL 就像 SET 一樣,只會計算不重複的元素。接著將 1 2 3 4 5 共 5 個元素加入 urHLL,用 PFCOUNT 計算得 5,然後用 PFMERGE 合併 myHLL、urHLL 到 ourHLL,再用 PFCOUNT 計算 ourHLL 裡有幾個元素,得到 12。個數很小時不會有誤差,個數非常大時,會有不大於 1% 的誤差。
  • Geo
這個型別是用來記錄及計算經緯度、兩地的距離等,真的很特別。
我查了一下 Google Map,找出淡水和內湖的西堤的經緯度,分別為 (121.3750261, 25.1690807) 及 (121.5690305, 25.0792924),所以將它們加入 restaurants 這個變數,接著可以用 GEOPOS 取出,如果要算兩個餐廳的距離,就用 GEODIST,算出來的結果是 21.9413 公里。

2018年7月23日 星期一

Spring Data Redis

原文在「Introduction to Spring Data Redis」,我只是節錄並加上自己的心得,詳細仍要看原文。我的 Redis 不是安裝在本機,是安裝在另一台電腦 (CentOS 7) 上,Redis 預設是不提供遠端連線,所以要先修改 redis.conf 裡的設定,要修改的有兩個 - bindprotected-mode

bind 127.0.0.1 前加上 # 變註解就行了,也就是不限制那個 IP 都可以連進來。
protected-mode 改為 no 取消保護模式。
  • build.gradle
dependencies {
  compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-redis')
  compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-web')
  compileOnly('org.projectlombok:lombok')
  testCompile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-test')
 
  compile group: 'redis.clients', name: 'jedis', version: '2.9.0'
}
紅色是這次的主題需要用到的。
  • JedisConfig.java
@Configuration
public class JedisConfig {
  @Bean
  public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate() {
     RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
     template.setConnectionFactory(jedisConnectionFactory());
     
     return template;
  }
 
  @Bean
  public JedisConnectionFactory jedisConnectionFactory() {
     JedisConnectionFactory jedisConFactory = new JedisConnectionFactory();
     jedisConFactory.setHostName("192.168.70.233");
     jedisConFactory.setPort(6379);
     return jedisConFactory;
  }
}
定義這兩個 Bean,後續會用到的 CrudRepository 即是透過這它們連上 Redis 的。
  • Student.java
@RedisHash("Student")
@Data
public class Student implements Serializable {
   
    public enum Gender { 
        MALE, FEMALE
    }
 
    private String id;
    private String name;
    private Gender gender;
    private int grade;

    public Student() { }
    
    public Student(String id, String name, Gender gender, int grade) {
      this.id = id;
      this.name = name;
      this.gender = gender;
      this.grade = grade;
    }
}
這是後面我們要存到 Redis 上的物件,是屬於 Redis 中的 Hash 型別物件。
  • StudentRepository.java
@Repository
public interface StudentRepository extends CrudRepository<Student, String> {
 
}
熟悉 spring data 的人對 CrueRepository 一定不陌生,看來它不只能用在關聯式資料庫,也能用在 NoSQL 的資料庫。
  • DemoTest.java
@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class DemoTest {
 
  @Autowired
  private StudentRepository studentRepository;

  @Test
  public void test() {
    Student student = new Student("Eng2015001", "John Doe", Student.Gender.MALE, 1);
    studentRepository.save(student);
  
    Student retrievedStudent = studentRepository.findById("Eng2015001").get();
    System.out.println(retrievedStudent.toString());
  }
}

簡單的單元測試程式,將 id 為 Eng2015001 的 Student 物件放入 Redis,接著我們可以用「Redis Desktop Manager」這個小工具連到 Redis 後看到內容,如下。


2018年7月21日 星期六

install Redis

我的環境是 CentOS 7.x,我的帳號是 steven,我是用 root 安裝,安裝步驟如下:
  1. 下載: 到 Redis 官網下載最新的 Stable 版本,我下載的是 4.0.10 版 (redis-4.0.10.tar.gz)。
  2. 上傳: redis-4.0.10.tar.gz 檔案到 /home/steven 目錄下。
  3. 解開檔案: tar zxvf redis-4.0.10.tar.gz
  4. cd redis-4.0.10
  5. [redis-4.0.10] mkdir /redis
  6. [redis-4.0.10] mkdir /redis/conf
  7. [redis-4.0.10] cp redis.conf /redis/conf
  8. [redis-4.0.10] cd deps
  9. [redis-4.0.10/deps] make hiredis lua jemalloc linenoise
  10. [redis-4.0.10/deps] cd ..
  11. 編譯: [redis-4.0.10] make
  12. 安裝: [redis-4.0.10] make PREFIX=/redis install
這樣 Redis 就安裝到 /redis 目錄下了,檢查一下 /redis/bin 目錄,會有以下檔案。
接下來當然要啟動看看是不是正常 …
假設目前是在 /redis 目錄下。
  1. 修改設定檔: vi conf/redis.conf,將 daemonize 的值改為 yes,這樣啟動服務後才會在背景執行。
  2. 啟動服務: bin/redis-server conf/redis.conf,可以看到如下的畫面,服務已經正常啟動。
  3. 關閉服務: bin/redis-cli shutdown

2018年7月20日 星期五

Spring Boot Angular Websocket

這篇要說明的是如何由 Angular 透過 websocket 與 spring boot 的 server 雙向溝通。我使用的版本為 Angular 5 及 spring boot 2.0.3。程式執行會如下圖,測試步驟如下:
  1. 按【Connect】連線到 server。
  2. 輸入名稱後按【Send】,將名稱送到 server。
  3. server 收到後,再將名稱回覆給 Angular。
  4. Angular 收到回覆後顯示「Greetings」表示成功。
  5. 按【Disconnect】終止與 server 的連線。

文章的來源是「Spring Boot Angular Websocket」,我直接執行裡面的程式會有問題,我修正後整理如下。
  • Angular 程式
    • install
npm install stompjs --save
npm install sockjs --save
使用這兩個函式庫可連與 server 端進行 websocket 連線。STOMP 的解釋如下 ...

What is STOMP

STOMP stands for Streaming Text Oriented Messaging Protocol. As per wiki, STOMP is a simple text-based protocol, designed for working with message-oriented middleware (MOM). It provides an interoperable wire format that allows STOMP clients to talk with any message broker supporting the protocol.
This means when we do not have STOMP as a client, the message sent lacks of information to make Spring route it to a specific message handler method. So, if we could create a mechanism that can make Spring to route to a specific message handler then probably we can make websocket connection without STOMP.
大意差不多是這樣的 ...
STOMP 即 Simple (or Streaming) Text Orientated Messaging Protocol,簡單(流)文本定向消息協議,它提供一個可互操作的連接格式,允許 STOMP 客戶端與任意 STOMP 訊息代理 (broker) 進行交互傳送訊息。STOMP 協議由於設計簡單,易於開發客戶端,因此在多種語言和多種平台上得到廣泛應用。
    • app.module.ts
import { BrowserModule } from '@angular/platform-browser';
import { NgModule } from '@angular/core';
import { FormsModule } from '@angular/forms';

import { AppComponent } from './app.component';

@NgModule({
  declarations: [
    AppComponent
  ],
  imports: [
    BrowserModule, FormsModule
  ],
  providers: [],
  bootstrap: [AppComponent]
})
export class AppModule { }
下面的頁面會用到 Input,是屬於 FormsModule 裡的 component,這裡要先加入宣告。
    • app.component.html
<div id="main-content" class="container">
  <div class="row">
    <div class="col-md-6">
      <form class="form-inline">
        <div class="form-group">
          <label for="connect">WebSocket connection:</label>
          <button id="connect" class="btn btn-default" type="button" [disabled]="disabled" (click)="connect()">Connect</button>
          <button id="disconnect" class="btn btn-default" type="button" [disabled]="!disabled" (click)="disconnect()">Disconnect
          </button>
        </div>
      </form>
    </div>
    <div class="col-md-6">
      <form class="form-inline" name="test-form">
        <div class="form-group">
          <label for="name">What is your name?</label>
          <input type="text" id="name" name="name" class="form-control" placeholder="Your name here..." [(ngModel)]="name">
        </div>
        <button id="send" class="btn btn-default" type="button" (click)="sendName()">Send</button>
      </form>
    </div>
  </div>
  <div class="row">
    <div class="col-md-12" *ngIf="showConversation">
      <table id="conversation" class="table table-striped">
        <thead>
        <tr>
          <th>Greetings</th>
        </tr>
        </thead>
        <tbody *ngFor="let greeting of greetings" >
          <tr><td> </td></tr>
        </tbody>
      </table>
    </div>
  </div>
</div>
最前面那個圖就是這個網頁顯示出來的樣子,會搜尋到這篇網誌的人應該都懂 Angular 吧? 我把重點用紅色標出,它們會對應到下面 app.component.ts 裡的相關 method 或 property。
    • app.component.ts
import { Component } from '@angular/core';
import * as Stomp from 'stompjs';
import * as SockJS from 'sockjs-client';

@Component({
  selector: 'app-root',
  templateUrl: './app.component.html',
  styleUrls: ['./app.component.css']
})
export class AppComponent {
  title = 'app';

  greetings: string[] = [];
  showConversation: boolean = false;
  ws: any;
  name: string;
  disabled: boolean;

  constructor(){}

  connect() {
    let socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/greeting");
    this.ws = Stomp.over(socket);
    let that = this;
    this.ws.connect({}, function(frame) {
      that.ws.subscribe("/errors", function(message) {
        alert("Error " + message.body);
      });
      that.ws.subscribe("/topic/reply", function(message) {
        console.log(message)
        that.showGreeting(message.body);
      });
      that.disabled = true;
    }, function(error) {
      alert("STOMP error " + error);
    });
  }

  disconnect() {
    if (this.ws != null) {
      this.ws.ws.close();
    }
    this.setConnected(false);
    console.log("Disconnected");
  }

  sendName() {
    let data = JSON.stringify({
      'name' : this.name
    })
    this.ws.send("/app/message", {}, data);
  }

  showGreeting(message) {
    this.showConversation = true;
    this.greetings.push(message)
  }

  setConnected(connected) {
    this.disabled = connected;
    this.showConversation = connected;
    this.greetings = [];
  }
}
  1. server 提供的 broker endpoint 為 /greeting,所以一開始要先從這個介面與 server 端建立連線。
  2. 傳送資料是傳送到 /app/message,回覆資料是以 call back 的方式回覆,所以要訂閱。
  3. 上面可以看到我們訂閱了兩個訊息 "/topic/reply"、"/errors",分別是正確時回覆的訊息及當發生錯誤時回覆的錯誤訊息。
  • spring boot Server 端程式
    • build.gradle
buildscript {
  ext {
    springBootVersion = '2.0.3.RELEASE'
  }
  repositories {
    mavenCentral()
  }
  dependencies {
    classpath("org.springframework.boot:spring-boot-gradle-plugin:${springBootVersion}")
  }
}

apply plugin: 'java'
apply plugin: 'eclipse'
apply plugin: 'org.springframework.boot'
apply plugin: 'io.spring.dependency-management'

group = 'idv.steven.demowebsocket'
version = '1.0'
sourceCompatibility = 1.8

repositories {
  mavenCentral()
}

dependencies {
  compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-security')
  compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-web')
  compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-websocket')
  compileOnly('org.projectlombok:lombok')
  testCompile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-test')
  testCompile('org.springframework.security:spring-security-test')
 
  compile group: 'com.google.code.gson', name: 'gson', version: '2.8.5'
}
特別注意紅色那三個函式庫,我們正在寫 websocket 程式,當然要引入第二個紅色的函式庫,第一個則是因為 spring security 需要開啟一些連線的設定,Angular 端才能連的進來,第三個紅色的函式庫則是因為 client、server 間是以 JSON 格式傳遞,所以需用到。
    • SecurityConfig.java
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;

@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
 
  @Override
  protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
    http.authorizeRequests()
        .antMatchers("/**").permitAll();
  }
}
為了測試方便,簡單的設定為允許所有 request 不需認證。
    • WebSocketConfig.java
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.messaging.simp.config.MessageBrokerRegistry;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.AbstractWebSocketMessageBrokerConfigurer;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.EnableWebSocketMessageBroker;
import org.springframework.web.socket.config.annotation.StompEndpointRegistry;

@Configuration
@EnableWebSocketMessageBroker
public class WebSocketConfig extends AbstractWebSocketMessageBrokerConfigurer {

  @Override
    public void configureMessageBroker(MessageBrokerRegistry config) {
    config.enableSimpleBroker("/topic/", "/queue/");
    config.setApplicationDestinationPrefixes("/app");
  }

  @Override
  public void registerStompEndpoints(StompEndpointRegistry registry) {
    registry.addEndpoint("/greeting").setAllowedOrigins("*");
  }
}
要使用 STOMP,需在有 @Configuration 的類別上加上 @EnableWebSocketMessageBroker (紅色),下面橘色是開發 broker 的 endpoint 為 "/greeting",並且允許所有人都可以連線進來。
    • WebSocketController.java

import java.util.Map;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.MessageExceptionHandler;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.MessageMapping;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.Payload;
import org.springframework.messaging.handler.annotation.SendTo;
import org.springframework.messaging.simp.SimpMessageSendingOperations;
import org.springframework.stereotype.Controller;

import com.google.gson.Gson;

@Controller
public class WebSocketController {

  @Autowired
  private SimpMessageSendingOperations messagingTemplate;

  @MessageMapping("/message")
  @SendTo("/topic/reply")
  public String processMessageFromClient(@Payload String message) throws Exception {
    String name = new Gson().fromJson(message, Map.class).get("name").toString();
    return name;
  }
 
  @MessageExceptionHandler
  public String handleException(Throwable exception) {
    messagingTemplate.convertAndSend("/errors", exception.getMessage());
    return exception.getMessage();
  }
}
  1. @MessagMapping("/message") 是 client 傳過來時的路徑,要注意,在前面我們有設定 prefixes 為 "app",所以實際的路徑為"/app/message"。
  2. @SendTo("...") 是回覆給 client 的路徑,client 想收到回覆訊息,要先訂閱。
  3. @MessageExceptionHandler 是發生錯誤時會執行的 method,client 端想收到錯誤訊息,要訂閱 "/errors"。
    • DemowebsocketApplication.java
@SpringBootApplication
public class DemowebsocketApplication {

  public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(DemowebsocketApplication.class, args);
  }
}

2018年7月18日 星期三

Spring Security: 資料庫認證、授權

繼續前一篇 (Spring Security: getting started),這裡要將原本帳密寫在記憶體,改成帳密記錄在資料庫,也就是說,使用者登入後,系統應該到資料庫中取出帳密來比對認證。
  • Database
create table users(
  username varchar(50) not null primary key,
  password varchar(100) not null,
  enabled boolean not null
);
create table authorities (
  username varchar(50) not null,
  authority varchar(50) not null,
  constraint fk_authorities_users foreign key(username) references users(username)
);
create unique index ix_auth_username on authorities (username,authority);


insert into users(username,password,enabled)
 values('admin','$2a$10$hbxecwitQQ.dDT4JOFzQAulNySFwEpaFLw38jda6Td.Y/cOiRzDFu',true);
insert into authorities(username,authority) 
 values('admin','ROLE_ADMIN');
先在資料厙中建立上述兩個 table,並 insert 進資料,使用者只有一個 admin,密碼是加密過的,未加密前的密碼為 admin@123,加密的方式如下:
String encoded=new BCryptPasswordEncoder().encode("admin@123");
System.out.println(encoded);
  • build.gradle
buildscript {
   ext {
     springBootVersion = '2.0.3.RELEASE'
   }
   repositories {
       mavenCentral()
       jcenter()
       maven { url "https://repo.spring.io/libs-release" }
       maven { url "http://maven.springframework.org/milestone" }
       maven { url "http://repo.maven.apache.org/maven2" }
       maven { url "http://repo1.maven.org/maven2/" }
       maven { url "http://amateras.sourceforge.jp/mvn/" }
   }
   dependencies {
       classpath("org.springframework.boot:spring-boot-gradle-plugin:${springBootVersion}")
   }
}

apply plugin: 'java'
apply plugin: 'eclipse'
apply plugin: 'org.springframework.boot'
apply plugin: 'io.spring.dependency-management'

group = 'idv.steven.mysecurity'
version = '0.0.1'
sourceCompatibility = 1.8

repositories {
    mavenCentral()
    jcenter()
    maven { url "https://repo.spring.io/libs-release" }
    maven { url "http://maven.springframework.org/milestone" }
    maven { url "http://repo.maven.apache.org/maven2" }
    maven { url "http://repo1.maven.org/maven2/" }
    maven { url "http://amateras.sourceforge.jp/mvn/" }
}

dependencies {
    compile("org.springframework.boot:spring-boot-starter-thymeleaf")
    compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-security')
    compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-web')
    compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-jpa')
    compileOnly('org.projectlombok:lombok')
 
    testCompile("junit:junit")
    testCompile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-test')
    testCompile('org.springframework.security:spring-security-test')
 
    compile group: 'org.mariadb.jdbc', name: 'mariadb-java-client', version: '2.2.5'
}
我使用的是 MariaDB,所以要載入 MariaDB 的 JDBC driver,同時也要載入 spring jdbc 相關的 jar 檔,所以加入上面紅色的兩行。
  • application.properties
spring.datasource.url=jdbc:mariadb://localhost:3306/demo
spring.datasource.username=steven
spring.datasource.password=p@ssw0rd
在 application.properties 設定好 url、username、password,spring boot 就會幫我們建立好資料庫相關的連線。
  • WebSecurityConfig.java
import javax.sql.DataSource;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.authentication.builders.AuthenticationManagerBuilder;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
 @Autowired
 private DataSource dataSource;
 
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .authorizeRequests()
                .antMatchers("/", "/home").permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
            .formLogin()
                .loginPage("/login")
                .permitAll()
                .and()
            .logout()
                .permitAll();
    }

    @Override
    protected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.jdbcAuthentication().dataSource(dataSource)
            .usersByUsernameQuery("select username, password, enabled"
                + " from users where username=?")
            .authoritiesByUsernameQuery("select username, authority "
                + "from authorities where username=?")
            .passwordEncoder(new BCryptPasswordEncoder());
    }
}
前一篇為了方便將帳密放在記憶體,這裡改成紅色的方式,到資料庫中查詢,在繼承 WebSecurityConfigurerAdapter 的類別中,覆寫 configure(AuthenticationManagerBuilder auth) method,AuthenticationManagerBuilder 是個 builder pattern 的類別,設定好驗證帳密的規則後,當 spring security 由 spring container 取得 UserDetailsService object 時,會由 builder 產生一個新的 object。

注意一下上面的兩個 sql,第一個 select username, password, enabled from users where username = ? 用來認證,第二個 select username, authority from authorities where username = ? 則是查出使用者被授予那些角色? 以這個例子來說,查出來會是 ROLE_ADMIN,spring security 會忽略 ROLE_ 只認定使用者擁有 ADMIN 這個角色。

Spring Security: getting started

這是官網上的文章節錄,說明怎麼開始用 spring security 控制 web 的權限,一個很簡單的 hello 程式,第一頁是首頁,如下:
按了 here 後,會出現登入頁,如下:
輸入帳號密碼,為求簡單,程式裡先 hard code 為 user / password,輸入後按【Sign In】登入就出現 Hello 畫面,如下:
現在開始寫程式 ...

  • 程式結構

如上,在 eclipse 中以「Spring Starter Project」建立一個 spring boot 檔案,會得到如上的檔案結構,當然,裡面的程式是下面要開始慢慢加進去的。
  • build.gradle
buildscript {
    ext {
        springBootVersion = '2.0.3.RELEASE'
    }
    repositories {
        mavenCentral()
    }
    dependencies {
        classpath("org.springframework.boot:spring-boot-gradle-plugin:${springBootVersion}")
    }
}

apply plugin: 'java'
apply plugin: 'eclipse'
apply plugin: 'org.springframework.boot'
apply plugin: 'io.spring.dependency-management'

group = 'idv.steven.mysecurity'
version = '0.0.1'
sourceCompatibility = 1.8

repositories {
    mavenCentral()
}


dependencies {
    compile("org.springframework.boot:spring-boot-starter-thymeleaf")
    compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-security')
    compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-web')
    compileOnly('org.projectlombok:lombok')
 
    testCompile("junit:junit")
    testCompile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-test')
    testCompile('org.springframework.security:spring-security-test')
}
在 build.gradle 寫入如上內容,因為這個程式除了會用到 spring security 外,會以 web 的方式寫程式,所以也引入 web 相關 jar 檔。
  • home.html
<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org" xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">
    <head>
        <title>Spring Security Example</title>
    </head>
    <body>
        <h1>Welcome!</h1>

        <p>Click <a th:href="@{/hello}">here</a> to see a greeting.</p>
    </body>
</html>
  • login.html
<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"
      xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">
    <head>
        <title>Spring Security Example </title>
    </head>
    <body>
        <div th:if="${param.error}">
            Invalid username and password.
        </div>
        <div th:if="${param.logout}">
            You have been logged out.
        </div>
        <form th:action="@{/login}" method="post">
            <div><label> User Name : <input type="text" name="username"/> </label></div>
            <div><label> Password: <input type="password" name="password"/> </label></div>
            <div><input type="submit" value="Sign In"/></div>
        </form>
    </body>
</html>
  • hello.html
<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"
      xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity3">
    <head>
        <title>Hello World!</title>
    </head>
    <body>
        <h1 th:inline="text">Hello [[${#httpServletRequest.remoteUser}]]!</h1>
        <form th:action="@{/logout}" method="post">
            <input type="submit" value="Sign Out"/>
        </form>
    </body>
</html>
  • MvcConfig.java
package idv.steven.mysecurity;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.ViewControllerRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {

    public void addViewControllers(ViewControllerRegistry registry) {
        registry.addViewController("/home").setViewName("home");
        registry.addViewController("/").setViewName("home");
        registry.addViewController("/hello").setViewName("hello");
        registry.addViewController("/login").setViewName("login");
    }

}
WebMvcConifgurer 是 spring MVC 的一個類別,繼承它之後覆寫 addViewControllers method,可以注冊一些網址與網頁的對應。
  • WebSecurityConfig.java
package idv.steven.mysecurity;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.EnableWebSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.core.userdetails.User;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.provisioning.InMemoryUserDetailsManager;

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class WebSecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .authorizeRequests()
                .antMatchers("/", "/home").permitAll()
                .anyRequest().authenticated()
                .and()
            .formLogin()
                .loginPage("/login")
                .permitAll()
                .and()
            .logout()
                .permitAll();
    }

    @Bean
    @Override
    public UserDetailsService userDetailsService() {
        UserDetails user =
             User.withDefaultPasswordEncoder()
                .username("user")
                .password("password")
                .roles("USER")
                .build();

        return new InMemoryUserDetailsManager(user);
    }
}
要啟用 spring security,要在一個有 @Configuration 的類別前加上 @EnableWebSecurity,要改變預設的安全設定,則繼承 WebSecurityConfigurerAdapter,再覆寫相關的 method。這裡覆寫了 configure method 變更相關權限,從程式就很容易看得出來是什麼意思 (英文就寫的很清楚了),formLogin() 表示要使用 Form-Based login 的方式登入,登入頁為 /login,所有人都可以開啟這一個網頁。

spring security 在驗證帳密時,會由 spring container 中取得 UserDetailService 的 object 來驗證,上面的程式產生一個 UserDetailsService 的 Bean,把帳密放在記憶體裡,只有一個使用者,名稱為 user,密碼為 password,角色是 USER。一般的系統不會把帳密放記憶體,通常是放在 LDAP 或資料庫,下一篇會說明當放在資料庫時怎麼做。
  • MySecurityApplication.java
package idv.steven.mysecurity;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class MySecurityApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MySecurityApplication.class, args);
    }
}
這個類別應該沒有懸念,spring boot 都是由標有 @SpringBootApplication 的 main 所在類別開始的。