Spring Security登录添加验证码的实现过程

登录添加验证码是一个非常常见的需求，网上也有非常成熟的解决方案，其实，要是自己自定义登录实现这个并不难，但是如果需要在 Spring Security 框架中实现这个功能，还得稍费一点功夫，本文就和小伙伴来分享下在 Spring Security 框架中如何添加验证码。

关于 Spring Security 基本配置，这里就不再多说，小伙伴有不懂的可以参考我的书《SpringBoot+Vue全栈开发实战》，本文主要来看如何加入验证码功能。

准备验证码

要有验证码，首先得先准备好验证码，本文采用 Java 自画的验证码，代码如下：

/**
* 生成验证码的工具类
*/
public class VerifyCode {

private int width = 100;// 生成验证码图片的宽度
private int height = 50;// 生成验证码图片的高度
private String[] fontNames = { "宋体", "楷体", "隶书", "微软雅黑" };
private Color bgColor = new Color(255, 255, 255);// 定义验证码图片的背景颜色为白色
private Random random = new Random();
private String codes = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
private String text;// 记录随机字符串

/**
* 获取一个随意颜色
*
* @return
*/
private Color randomColor() {
int red = random.nextInt(150);
int green = random.nextInt(150);
int blue = random.nextInt(150);
return new Color(red, green, blue);
}

/**
* 获取一个随机字体
*
* @return
*/
private Font randomFont() {
String name = fontNames[random.nextInt(fontNames.length)];
int style = random.nextInt(4);
int size = random.nextInt(5) + 24;
return new Font(name, style, size);
}

/**
* 获取一个随机字符
*
* @return
*/
private char randomChar() {
return codes.charAt(random.nextInt(codes.length()));
}

/**
* 创建一个空白的BufferedImage对象
*
* @return
*/
private BufferedImage createImage() {
BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics2D g2 = (Graphics2D) image.getGraphics();
g2.setColor(bgColor);// 设置验证码图片的背景颜色
g2.fillRect(0, 0, width, height);
return image;
}

public BufferedImage getImage() {
BufferedImage image = createImage();
Graphics2D g2 = (Graphics2D) image.getGraphics();
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 4; i++) {
String s = randomChar() + "";
sb.append(s);
g2.setColor(randomColor());
g2.setFont(randomFont());
float x = i * width * 1.0f / 4;
g2.drawString(s, x, height - 15);
}
this.text = sb.toString();
drawLine(image);
return image;
}

/**
* 绘制干扰线
*
* @param image
*/
private void drawLine(BufferedImage image) {
Graphics2D g2 = (Graphics2D) image.getGraphics();
int num = 5;
for (int i = 0; i < num; i++) {
int x1 = random.nextInt(width);
int y1 = random.nextInt(height);
int x2 = random.nextInt(width);
int y2 = random.nextInt(height);
g2.setColor(randomColor());
g2.setStroke(new BasicStroke(1.5f));
g2.drawLine(x1, y1, x2, y2);
}
}

public String getText() {
return text;
}

public static void output(BufferedImage image, OutputStream out) throws IOException {
ImageIO.write(image, "JPEG", out);
}
}

这个工具类很常见，网上也有很多，就是画一个简单的验证码，通过流将验证码写到前端页面，提供验证码的 Controller 如下：

@RestController
public class VerifyCodeController {
@GetMapping("/vercode")
public void code(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
 VerifyCode vc = new VerifyCode();
 BufferedImage image = vc.getImage();
 String text = vc.getText();
 HttpSession session = req.getSession();
 session.setAttribute("index_code", text);
 VerifyCode.output(image, resp.getOutputStream());
}
}

这里创建了一个 VerifyCode 对象，将生成的验证码字符保存到 session 中，然后通过流将图片写到前端，img标签如下：

<img src="/vercode" alt="">

展示效果如下：

自定义过滤器

在登陆页展示验证码这个就不需要我多说了，接下来我们来看看如何自定义验证码处理器：

@Component
public class VerifyCodeFilter extends GenericFilterBean {
private String defaultFilterProcessUrl = "/doLogin";

@Override
public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse res, FilterChain chain)
  throws IOException, ServletException {
 HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) req;
 HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) res;
 if ("POST".equalsIgnoreCase(request.getMethod()) && defaultFilterProcessUrl.equals(request.getServletPath())) {
  // 验证码验证
  String requestCaptcha = request.getParameter("code");
  String genCaptcha = (String) request.getSession().getAttribute("index_code");
  if (StringUtils.isEmpty(requestCaptcha))
   throw new AuthenticationServiceException("验证码不能为空!");
  if (!genCaptcha.toLowerCase().equals(requestCaptcha.toLowerCase())) {
   throw new AuthenticationServiceException("验证码错误!");
  }
 }
 chain.doFilter(request, response);
}
}

自定义过滤器继承自 GenericFilterBean ，并实现其中的 doFilter 方法，在 doFilter 方法中，当请求方法是 POST ，并且请求地址是 /doLogin 时，获取参数中的 code 字段值，该字段保存了用户从前端页面传来的验证码，然后获取 session 中保存的验证码，如果用户没有传来验证码，则抛出验证码不能为空异常，如果用户传入了验证码，则判断验证码是否正确，如果不正确则抛出异常，否则执行 chain.doFilter(request, response); 使请求继续向下走。

配置

最后在 Spring Security 的配置中，配置过滤器，如下：

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {

@Autowired
VerifyCodeFilter verifyCodeFilter;
...
...
@Override
protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
 http.addFilterBefore(verifyCodeFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class);
 http.authorizeRequests()
   .antMatchers("/admin/**").hasRole("admin")
   ...
   ...
   .permitAll()
   .and()
   .csrf().disable();
}
}

这里只贴出了部分核心代码，即 http.addFilterBefore(verifyCodeFilter, UsernamePasswordAuthenticationFilter.class); ，如此之后，整个配置就算完成了。

接下来在登录中，就需要传入验证码了，如果不传或者传错，都会抛出异常，例如不传的话，抛出如下异常：

来源：https://www.javaboy.org/2019/0613/springsecurity-verifycode.html