单点登录原理与简单实现

1.http无状态协议

web应用采用B/S架构，http作为通信协议，是状态协议，浏览器的每一次请求，服务器会独立处理，不与之前或之后的请求关生关联。

但这也同时意味着，任何用户都通过浏览器访问服务器资源，如果想保护服务器的某些资源，必须限制浏览器请求，必须鉴别浏览器请求、响应合法请求，忽略非法请求；要鉴别浏览器请求，必须清楚浏览器请求状态，既然http协议无状态，那就让服务器和浏览器共同维护一个状态--这就是会话机制。

2.会话机制

浏览器第一次请求服务器，服务器创建一个会话，并将会话的id作为响应的一部分发送给浏览器，浏览器存储会话id，并在后续第二次和第三次请求中带上会话id，服务器取得请求中的会话id就知道是不是同一个用户了。

（1）请求参数

（2）cookie

将会话id作为每一个请求的参数，服务器接收请求自然能解析参数获得会话id，并借此判断是否来自同一会话，很明显，这种方式不靠谱，那就浏览器自己来维护这个会话id，每次发送http请求时浏览顺自动发送会话id，cookie机制正好用来做这件事，cookie是浏览器用来存储少量数据的一种机制，数据以key/value形式存储，浏览器发送http请求时自动附带cookie信息。

tomcat会话机制当然也实现了cookie，访问tomcat服务器时，浏览器中可以看到一个名为“jessionid”的cookie，这就是tomcat会话机制维护会话id。

3.登录状态

有了会话机制，登录状态就好明白 ，假设浏览器第一次请求服务器需要输入用户名密码验证身份，服务器拿到用户名密码去数据库比对，正确的话，说明当前持有这个会话的用户是合法用户，应该将这个会话标记为“已授权”或者“已登录”等等之类的状态，既然是会话状态，自然要保存在会话对象中。

4.单点登录

单点登录全称Single Sign On (SSO)，是指在多系统应用群中登录一个系统，便可在其他所有系统中得到授权而无需再次登录。

相对于单系统登录，sso需要一个独立的认识中心，只有认证中心能够接受用户的用户名密码等安全信息，其他系统不提供登录入口，只接受认证中心的间接授权。间接授权通过令牌实现，sso认证中心验证用户的用户名密码没问题，创建授权令牌，在接下来的跳转中，授权令牌作为参数发送给各个子系统，子系统拿到令牌，即得到了授权，可以借此创建局部会话，局部会话登录方式与单系统的登录方式相同。

用户登录成功之后，会与sso认证中心及各个子系统创建会话，用户与sso认证中心建立的会话称为全局会话，用户与各个子系统建立的会话称为局部会话，局部会话建立之后，用户访问子系统受保护资源不再通过sso认证中心。

5.部署

单点登录涉及sso认证中心与众子系统，子系统与sso认证中心需要通信以交换令牌、检验令牌及发起注销请求，因而子系统必须休成sso的客户端，sso认证中心则是sso服务端，整个单点登录过程实质是sso客户端与服务端通信的过程。

6.实现

sso-client

（1）拦截子系统未登录用户请求，跳转至sso认证中心。

java拦截请求的方式有servlet、filter、listener三种方式，我们采用filter。在sso-client中新建LoginFilter.java类并实现Filter接口，在doFilter()方法中加入对未登录用户的拦截。

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {    HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;    HttpServletResponse res = (HttpServletResponse) response;    HttpSession session = req.getSession();         if (session.getAttribute("isLogin")) {        chain.doFilter(request, response);        return;    }    //跳转至sso认证中心    res.sendRedirect("sso-server-url-with-system-url");}

（2）接收并存储sso认证中心发送的令牌。

（3）与sso-server通信，检验令牌的有效性。

在LoginFilter.java的doFilter（）中添加几行。

// 请求附带token参数String token = req.getParameter("token");if (token != null) {    // 去sso认证中心校验token    boolean verifyResult = this.verify("sso-server-verify-url", token);    if (!verifyResult) {        res.sendRedirect("sso-server-url");        return;    }    chain.doFilter(request, response);}

verify()方法使用httpClient实现，这里仅简略介绍，httpClient详细使用方法请参考官方文档。

HttpPost httpPost = new HttpPost("sso-server-verify-url-with-token");HttpResponse httpResponse = httpClient.execute(httpPost);

（4）建立局部会话。

令牌校验成功后，sso-client将当前局部会话标记为为“已登录”，修改LoginFilter.java，添加几行

if (verifyResult) {    session.setAttribute("isLogin", true);}

sso-client还需要将当前会话id与令牌绑定，表示这个会话的登录与令牌相关，此关系可以用java的hashmap保存，保存的数据用来处理sso认识中心发过来的注销请求。

String logout = req.getParameter("logout");if (logout != null) {    this.ssoServer.logout(token);}

（5）拦截用户注销请求，向sso认证中心发送注销请求。

用户向子系统发送带用“logout”参数的请求（注销请求），sso-client拦截器拦截该请求，向sso认证服务中心发起注销请求。

（6）接收sso认证中心发出的注销请求，销毁局部会话。

sso-server

验证sso-client跳转至sso认证中心的未登录请求，跳转至登录页面，这个过程与sso-client完全一样。

（1）验证用户的登录信息。

（2）创建全局会话。

用户在登录页面输入用户名密码，请求登录，sso认证中心检验用户信息，校验成功，将会话状态标记为“已登录”。

@RequestMapping("/login")public String login(String username, String password, HttpServletRequest req) {    this.checkLoginInfo(username, password);    req.getSession().setAttribute("isLogin", true);    return "success";}

（3）创建授权令牌。

String token = UUID.randomUUID().toString();

（4）与sso-client通信发送令牌。

（5）检验sso-client令牌有效性。

（6）系统注册。

用户在sso认证中心登录成功后，sso-server创建授权令牌并存储该令牌，所以，sso-server对令牌的检验就是去查找这个令牌是否存在以及是否过期，令牌检验成功后sso-server将发送检验请求的系统注册到sso认证中心（就是存储起来的意思）

令牌与注册系统地址（多个）通常存储在key-value数据库（如redis）中，之所以存储这些系统，是为了注销时使用，用户向sso认证中心提交注销请求，sso认证中心注销全局会话，但不知道哪些系统用此全局会话建立了自己的局部会话，也不知道要向哪些子系统发送注销局部会话。

（7）接收sso-client注销请求，注销所有会话。

@RequestMapping("/logout")public String logout(HttpServletRequest req) {    HttpSession session = req.getSession();    if (session != null) {        session.invalidate();//触发LogoutListener    }    return "redirect:/";}

sso认证中心有一个全局会话的监听器，一旦全局会话注销，将通知所有注册系统注销。

public class LogoutListener implements HttpSessionListener {    @Override    public void sessionCreated(HttpSessionEvent event) {}    @Override    public void sessionDestroyed(HttpSessionEvent event) {        //通过httpClient向所有注册系统发送注销请求    }}

登录状态判断

用户到认证中心登录后，用户和认证中心之间建立起了会话，我们把这个会话称为全局会话。当用户后续访问系统应用时，我们不可能每次应用请求都到认证中心去判定是否登录，这样效率非常低下，这也是单Web应用不需要考虑的。

我们可以在系统应用和用户浏览器之间建立起局部会话，局部会话保持了客户端与该系统应用的登录状态，局部会话依附于全局会话存在，全局会话消失，局部会话必须消失。

用户访问应用时，首先判断局部会话是否存在，如存在，即认为是登录状态，无需再到认证中心去判断。如不存在，就重定向到认证中心判断全局会话是否存在，如存在，按1提到的方式通知该应用，该应用与客户端就建立起它们之间局部会话，下次请求该应用，就不去认证中心验证了