【ASP.NET Core】按用户角色授权

上次老周和大伙伴们分享了有关按用户Level授权的技巧,本文咱们聊聊以用户角色来授权的事。

按用户角色授权其实更好弄,毕竟这个功能是内部集成的,多数场景下我们不需要扩展,不用自己写处理代码。从功能语义上说,授权分为按角色授权和按策略授权,而从代码本质上说,角色权授其实是包含在策略授权内的。怎么说呢?往下看。

角色授权主要依靠 RolesAuthorizationRequirement 类,来看一下源码精彩片段回放。

public class RolesAuthorizationRequirement : AuthorizationHandler, IAuthorizationRequirement
{
    public RolesAuthorizationRequirement(IEnumerablestring> allowedRoles)
    {
        ……
        AllowedRoles = allowedRoles;
    }

    public IEnumerablestring> AllowedRoles { get; }

    protected override Task HandleRequirementAsync(AuthorizationHandlerContext context, RolesAuthorizationRequirement requirement)
    {
        if (context.User != null)
        {
            var found = false;

            foreach (var role in requirement.AllowedRoles)
            {
                // 重点在这里
                if (context.User.IsInRole(role))
                {
                    found = true;    //说明是符合角色要求的
                    break;
                }
            }

            if (found)
            {
                // 满足要求
                context.Succeed(requirement);
            }
        }
        return Task.CompletedTask;
    }

    ……
}

这个是不是有点熟悉呢?对的,上一篇博文里老周介绍过,实现 IAuthorizationRequirement 接口表示一个用于授权的必备条件(或者叫必备要素),AuthorizationHandler 负责验证这些必备要素是否满足要求。上一篇博文中,老周是把实现 IAuthorizationRequirement 接口和重写抽象类 AuthorizationHandler 分成两部分完成,而这里,RolesAuthorizationRequirement 直接一步到位,两个一起实现。

好,理论先说到这儿,下面咱们来过一把代码瘾,后面咱们回过头来再讲。咱们的主题是说授权,不是验证。当然这两者通常是一起的,因为授权的前提是要验证通过。所以为了方便简单,老周还是选择内置的 Cookie 验证方案。不过这一回不搞用户名、密码什么的了,而是直接用 Claim 设置角色就行了,毕竟我们的主题是角色授权。

public class LoginController : Controller
{
    [HttpGet("/login")]
    public IActionResult Login() => View();

    [HttpPost("/login")]
    public async void Login(string role)
    {
        Claim c = new(ClaimTypes.Role, role);
        ClaimsIdentity id = new(new[] { c }, CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme);
        ClaimsPrincipal p = new ClaimsPrincipal(id);
        await HttpContext.SignInAsync(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, p);
    }

    [HttpGet("/denied")]
    public IActionResult DeniedAcc() => Content("不好意思,你无权访问");

      [HttpGet("/logout")]
      public async void Logout()=> await HttpContext.SignOutAsync();

}

无比聪明的你一眼能看出,这是 MVC 控制器,并且实现登录有关的功能:

/login:进入登录页

/logout:注销

/denied:表白失败被拒绝,哦不,授权失败被拒绝后访问

Login 方法有两个,没参数的是 GET 版,有参数的是 POST 版。当以 POST 方式访问时,会有一个 role 参数,表示被选中的角色。这里为了简单,不用输用户名密码了,直接选个角色就登录。

Login 视图如下:

@addTagHelper *, Microsoft.AspNetCore.Mvc.TagHelpers

登录角色:
"post"> select name="role"> admin">管理员 svip" selected>超级会员 gen">普通客户 select>

select 元素的名称为 role,正好与 Login 方法(post)的参数 role 相同,能进行模型绑定。 

admin 角色表示管理员,svip 角色表示超级VIP客户,gen 角色表示普通客户。假设这是一家大型纸尿裤批发店的客户管理系统。这年头,连买纸尿裤也要分三六九等了。

下面是该纸尿裤批发店为不同客户群提供的服务。

[Route("znk")]
public class 纸尿裤Controller : Controller
{
    [Route("genindex")]
    [Authorize(Roles = "gen")]
    public IActionResult IndexGen()
    {
        return Content("普通客户浏览页");
    }

    [Route("adminindex")]
    [Authorize(Roles = "admin")]
    public IActionResult IndexAdmin()
    {
        return Content("管理员专场");
    }

    [Route("svipindex")]
    [Authorize(Roles = "svip")]
    public IActionResult IndexSVIP() => Content("超级会员杀熟通道");
}

注意上面授权特性,不需要指定策略名称,只需指定你要求的角色名称即可。

在应用程序的初始化配置上,咱们设置 Cookie 验证。

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.Services.AddControllersWithViews();
builder.Services.AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme).AddCookie(opt =>
{
    opt.LoginPath = "/login";
    opt.AccessDeniedPath = "/denied";
    opt.LogoutPath = "/logout";
    opt.ReturnUrlParameter = "url";
    opt.Cookie.Name = "_XXX_FFF_";
});
var app = builder.Build();

那几个路径就是刚才 Login 控制器上的访问路径。

因为不需要配置授权策略,所以不需要调用 AddAuthorization 扩展方法。主要是这个方法你在调用 AddControllersWithViews 方法时会自动调用,所以,如无特殊配置,咱们不用手动开启授权功能。像 MVC、RazorPages 等这些功能,默认会配置授权的。

假如我要访问纸尿裤批发店的超级会员通道,访问 /znk/svipindex,这时候会跳转到登录界面,并且 url 参数包含要回调的路径。

【ASP.NET Core】按用户角色授权插图

 

默认是选中“超级会员”的,此时点击“登入”,就能获取授权。

【ASP.NET Core】按用户角色授权插图1

 

如果选择“普通客户”,就会授失败,拒绝访问。

【ASP.NET Core】按用户角色授权插图2

 

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虽然角色授权功能咱们轻松实现了,可是,随之而来的会产生一些疑问。不知道你有没有这些疑问,反正老周有。

1、既然在代码上角色授权是包含在策略授权中的,那咱们没配置策略啊,为啥不出错?

AuthorizationPolicy 类有个静态方法—— CombineAsync,这个方法的功能是合并已有的策略。但,咱们重点看这一段:

AuthorizationPolicyBuilder? policyBuilder = null;
if (!skipEnumeratingData)
{
    foreach (var authorizeDatum in authorizeData)
    {
        if (policyBuilder == null)
        {
            policyBuilder = new AuthorizationPolicyBuilder();
        }

        var useDefaultPolicy = !(anyPolicies);
        // 如果有指定策略名称,就合并
        if (!string.IsNullOrWhiteSpace(authorizeDatum.Policy))
        {
            var policy = await policyProvider.GetPolicyAsync(authorizeDatum.Policy).ConfigureAwait(false);
            if (policy == null)
            {
                throw new InvalidOperationException(Resources.FormatException_AuthorizationPolicyNotFound(authorizeDatum.Policy));
            }
            policyBuilder.Combine(policy);
            useDefaultPolicy = false;
        }

        // 如果指定了角色名称,调用 RequireRole 方法添加必备要素
        var rolesSplit = authorizeDatum.Roles?.Split(',');
        if (rolesSplit?.Length > 0)
        {
            var trimmedRolesSplit = rolesSplit.Where(r => !string.IsNullOrWhiteSpace(r)).Select(r => r.Trim());
            policyBuilder.RequireRole(trimmedRolesSplit);
            useDefaultPolicy = false;
        }

        // 同理,如果指定的验证方案,添加之
        var authTypesSplit = authorizeDatum.AuthenticationSchemes?.Split(',');
        if (authTypesSplit?.Length > 0)
        {
            foreach (var authType in authTypesSplit)
            {
                if (!string.IsNullOrWhiteSpace(authType))
                {
                    policyBuilder.AuthenticationSchemes.Add(authType.Trim());
                }
            }
        }
 ……

原来,在合并策略过程中,会根据 IAuthorizeData 提供的内容动态添加 IAuthorizationRequirement 对象。这里出现了个 IAuthorizeData  接口,这厮哪来的?莫急,你看看咱们刚才在 纸尿裤 控制器上应用了啥特性。

 [Route("adminindex")]
 [Authorize(Roles = "admin")]
 public IActionResult IndexAdmin()
 {
     return Content("管理员专场");
 }

对,就是它!AuthorizeAttribute,你再看看它实现了什么接口。

public class AuthorizeAttribute : Attribute, IAuthorizeData

再回忆一下刚刚这段:

 var rolesSplit = authorizeDatum.Roles?.Split(',');
 if (rolesSplit?.Length > 0)
 {
     var trimmedRolesSplit = rolesSplit.Where(r => !string.IsNullOrWhiteSpace(r)).Select(r => r.Trim());
     policyBuilder.RequireRole(trimmedRolesSplit);
     ……
 }

原来这里面还有玄机,Role 可以指定多个角色的哟,用逗号(当然是英文的逗号)隔开。如

 [Route("adminindex")]
 [Authorize(Roles = "admin, svip")]
 public IActionResult IndexAdmin()
 {
     ……
 }

 

2、我没有在中间件管道上调用 app.UseAuthorization(),为什么能执行授权处理?

你会发现,在 app 上不调用 UseAuthorization 扩展方法也能使授权生效。因为像 RazorPages、MVC 这些东东还有一个概念,叫 Filter,可以翻译为“筛选器”或“过滤器”。老周比较喜欢叫过滤器,因为这叫法生动自然,筛选器感觉是机器翻译。

在过滤器里,有专门用在授权方面的接口。

同步:IAuthorizationFilter

异步:IAsyncAuthorizationFilter

在过滤器中,同步接口和异步接口只实现其中一个即可。如果你两个都实现了,那只执行异步接口。所以,你两个都实现纯属白淦,毕竟异步优先。为啥?你看看 ResourceInvoker 类的源代码就知道了。

 switch (next)
 {
     case State.InvokeBegin:
         {
             goto case State.AuthorizationBegin;
         }

     case State.AuthorizationBegin:
         {
             _cursor.Reset();
             goto case State.AuthorizationNext;
         }

     case State.AuthorizationNext:
         {
             var current = _cursor.GetNextFilter();
             if (current.FilterAsync != null)  // 执行异步方法
             {
                 if (_authorizationContext == null)
                 {
                     _authorizationContext = new AuthorizationFilterContextSealed(_actionContext, _filters);
                 }

                 state = current.FilterAsync;
                 goto case State.AuthorizationAsyncBegin;
             }
             else if (current.Filter != null) // 执行同步方法
             {
                 if (_authorizationContext == null)
                 {
                     _authorizationContext = new AuthorizationFilterContextSealed(_actionContext, _filters);
                 }

                 state = current.Filter;
                 goto case State.AuthorizationSync;
             }
             else
             {
          // 如果都不是授权过滤器,直接 End
goto case State.AuthorizationEnd; } } case State.AuthorizationAsyncBegin: { Debug.Assert(state != null); Debug.Assert(_authorizationContext != null); var filter = (IAsyncAuthorizationFilter)state; var authorizationContext = _authorizationContext; _diagnosticListener.BeforeOnAuthorizationAsync(authorizationContext, filter); _logger.BeforeExecutingMethodOnFilter( FilterTypeConstants.AuthorizationFilter, nameof(IAsyncAuthorizationFilter.OnAuthorizationAsync), filter); var task = filter.OnAuthorizationAsync(authorizationContext); if (!task.IsCompletedSuccessfully) { next = State.AuthorizationAsyncEnd; return task; } goto case State.AuthorizationAsyncEnd; } case State.AuthorizationAsyncEnd: { Debug.Assert(state != null); Debug.Assert(_authorizationContext != null); var filter = (IAsyncAuthorizationFilter)state; var authorizationContext = _authorizationContext; _diagnosticListener.AfterOnAuthorizationAsync(authorizationContext, filter); _logger.AfterExecutingMethodOnFilter( FilterTypeConstants.AuthorizationFilter, nameof(IAsyncAuthorizationFilter.OnAuthorizationAsync), filter); if (authorizationContext.Result != null) { goto case State.AuthorizationShortCircuit; } // 完成后直接下一个授权过滤器 goto case State.AuthorizationNext; } case State.AuthorizationSync: { Debug.Assert(state != null); Debug.Assert(_authorizationContext != null); var filter = (IAuthorizationFilter)state; var authorizationContext = _authorizationContext; _diagnosticListener.BeforeOnAuthorization(authorizationContext, filter); _logger.BeforeExecutingMethodOnFilter( FilterTypeConstants.AuthorizationFilter, nameof(IAuthorizationFilter.OnAuthorization), filter); filter.OnAuthorization(authorizationContext); _diagnosticListener.AfterOnAuthorization(authorizationContext, filter); _logger.AfterExecutingMethodOnFilter( FilterTypeConstants.AuthorizationFilter, nameof(IAuthorizationFilter.OnAuthorization), filter); if (authorizationContext.Result != null) { goto case State.AuthorizationShortCircuit; } // 完成后直接一下授权过滤器 goto case State.AuthorizationNext; } case State.AuthorizationShortCircuit: { Debug.Assert(state != null); Debug.Assert(_authorizationContext != null); Debug.Assert(_authorizationContext.Result != null); Log.AuthorizationFailure(_logger, (IFilterMetadata)state); // This is a short-circuit - execute relevant result filters + result and complete this invocation. isCompleted = true; _result = _authorizationContext.Result; return InvokeAlwaysRunResultFilters(); } case State.AuthorizationEnd: { goto case State.ResourceBegin; }

代码很长,老周总结一下它的执行轨迹:

1、AuthorizationBegin 授权开始

2、AuthorizationNext 下一个过滤器

3、如果是异步,走 AuthorizationAsyncBegin

      如果同步,走 AuthorizationSync

      如果都不是,直接走到 AuthorizationEnd

4、异步:AuthorizationAsyncBegin --> AuthorizationAsyncEnd --> AuthorizationNext(回第2步,有请下一位过滤侠)

      同步:AuthorizationSync --> AuthorizationNext(回第2步,有请下一位)

5、AuthorizationEnd 退场,进入 ResourceFilter 主会场

6、在2、3、4步过程中,如果授权失败或出错,直接短路,走 AuthorizationShortCircuit

你瞧,是不是同步和异步只执行一个?

默认的授权过滤器实现 IAsyncAuthorizationFilter,即 AuthorizeFilter 类。所以,授权处理就是在这里被触发了。

var policyEvaluator = context.HttpContext.RequestServices.GetRequiredService();

// 先进行验证
var authenticateResult = await policyEvaluator.AuthenticateAsync(effectivePolicy, context.HttpContext);

// 如果允许匿名访问,后面的工作就免了
if (HasAllowAnonymous(context))
{
    return;
}

// 验证过了,再评估授权策略
var authorizeResult = await policyEvaluator.AuthorizeAsync(effectivePolicy, authenticateResult, context.HttpContext, context);

if (authorizeResult.Challenged) //没登录呢,去登录
{
    context.Result = new ChallengeResult(effectivePolicy.AuthenticationSchemes.ToArray());
}
else if (authorizeResult.Forbidden)  //授权失败,拒绝访问
{
    context.Result = new ForbidResult(effectivePolicy.AuthenticationSchemes.ToArray());
}

但是,这个授权过滤器在 MvcOptions 的 Filters 中没有啊,它是啥时候弄进去的?这货不是在 Filters 中配置的,而是在 Application Model 初始化时通过 AuthorizationApplicationModelProvider 类弄进去的。AuthorizationApplicationModelProvider 类实现了 IApplicationModelProvider 接口,但不对外公开。

 public void OnProvidersExecuting(ApplicationModelProviderContext context)
 {
     if (context == null)
     {
         throw new ArgumentNullException(nameof(context));
     }

     if (_mvcOptions.EnableEndpointRouting)
     {
         // When using endpoint routing, the AuthorizationMiddleware does the work that Auth filters would otherwise perform.
         // Consequently we do not need to convert authorization attributes to filters.
         return;
     }

     foreach (var controllerModel in context.Result.Controllers)
     {
         var controllerModelAuthData = controllerModel.Attributes.OfType().ToArray();
         if (controllerModelAuthData.Length > 0)
         {
             controllerModel.Filters.Add(GetFilter(_policyProvider, controllerModelAuthData));
         }
         foreach (var attribute in controllerModel.Attributes.OfType())
         {
             controllerModel.Filters.Add(new AllowAnonymousFilter());
         }

         foreach (var actionModel in controllerModel.Actions)
         {
             var actionModelAuthData = actionModel.Attributes.OfType().ToArray();
             if (actionModelAuthData.Length > 0)
             {
                 actionModel.Filters.Add(GetFilter(_policyProvider, actionModelAuthData));
             }

             foreach (var _ in actionModel.Attributes.OfType())
             {
                 actionModel.Filters.Add(new AllowAnonymousFilter());
             }
         }
     }
 }

而 filter 是在 GetFilter 方法生成的。

    public static AuthorizeFilter GetFilter(IAuthorizationPolicyProvider policyProvider, IEnumerable authData)
    {
        // The default policy provider will make the same policy for given input, so make it only once.
        // This will always execute synchronously.
        if (policyProvider.GetType() == typeof(DefaultAuthorizationPolicyProvider))
        {
            var policy = AuthorizationPolicy.CombineAsync(policyProvider, authData).GetAwaiter().GetResult()!;
            return new AuthorizeFilter(policy);
        }
        else
        {
            return new AuthorizeFilter(policyProvider, authData);
        }
    }

 

3、RolesAuthorizationRequirement 实现了 IAuthorizationHandler 接口,可是它又没注册到服务容器中,HandlerAsync 方法又是怎么调用的?

RolesAuthorizationRequirement 一步到位,既实现了 IAuthorizationRequirement 接口又实现抽象类 AuthorizationHandler。它虽然没有在服务容器中注册,可服务容器中注册了 PassThroughAuthorizationHandler 类,有它在,各种实现 IAuthorizationHandler 接口的 Requirement 都能顺利执行,看看源代码。

public class PassThroughAuthorizationHandler : IAuthorizationHandler
{
    ……

    public async Task HandleAsync(AuthorizationHandlerContext context)
    {
        foreach (var handler in context.Requirements.OfType())
        {
            await handler.HandleAsync(context).ConfigureAwait(false);
            if (!_options.InvokeHandlersAfterFailure && context.HasFailed)
            {
                break;
            }
        }
    }
}

看,这不就执行了吗。

至此,咱们就知道这角色授权的流程是怎么走的了。

文章来源于互联网:【ASP.NET Core】按用户角色授权

THE END
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