阿里Java研发三面:说一下你项目中的单点登录是如何实现的?
一、单系统登录机制
1、http无状态协议
web应用采用browser/server架构 , http作为通信协议 。 http是无状态协议 , 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产生关联 , 这个过程用下图说明 , 三次请求/响应对之间没有任何联系 。

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但这也同时意味着 , 任何用户都能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;要限制浏览器请求 , 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吧!这就是会话机制 。
【阿里Java研发三面:说一下你项目中的单点登录是如何实现的?】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 , 这个过程用下图说明 , 后续请求与第一次请求产生了关联 。

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服务器在内存中保存会话对象 , 浏览器怎么保存会话id呢?你可能会想到两种方式 。
请求参数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吧 , 每次发送http请求时浏览器自动发送会话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“JSESSIONID”的cookie , 这就是tomcat会话机制维护的会话id , 使用了cookie的请求响应过程如下图 。

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3、登录状态
有了会话机制 , 登录状态就好明白了 , 我们假设浏览器第一次请求服务器需要输入用户名与密码验证身份 , 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 , 既然是会话的状态 , 自然要保存在会话对象中 , tomcat在会话对象中设置登录状态如下 。
HttpSessionsession=request.getSession()session.setAttribute("isLogin",true)复制代码
用户再次访问时 , tomcat在会话对象中查看登录状态
HttpSessionsession=request.getSession()session.getAttribute("isLogin")复制代码
实现了登录状态的浏览器请求服务器模型如下图描述 。

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每次请求受保护资源时都会检查会话对象中的登录状态 , 只有isLogin=true的会话才能访问 , 登录机制因此而实现 。
二、多系统的复杂性
web系统早已从久远的单系统发展成为如今由多系统组成的应用群 , 面对如此众多的系统 , 用户难道要一个一个登录、然后一个一个注销吗?就像下图描述的这样 。

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web系统由单系统发展成多系统组成的应用群 , 复杂性应该由系统内部承担 , 而不是用户 。 无论web系统内部多么复杂 , 对用户而言 , 都是一个统一的整体 , 也就是说 , 用户访问web系统的整个应用群与访问单个系统一样 , 登录/注销只要一次就够了 。

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虽然单系统的登录解决方案很完美 , 但对于多系统应用群已经不再适用了 , 为什么呢?
单系统登录解决方案的核心是cookie , cookie携带会话id在浏览器与服务器之间维护会话状态 。 但cookie是有限制的 , 这个限制就是cookie的域(通常对应网站的域名) , 浏览器发送http请求时会自动携带与该域匹配的cookie , 而不是所有cookie 。

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既然这样 , 为什么不将web应用群中所有子系统的域名统一在一个顶级域名下 , 例如“*.baidu.com” , 然后将它们的cookie域设置为“baidu.com” , 这种做法理论上是可以的 , 甚至早期很多多系统登录就采用这种同域名共享cookie的方式 。
然而 , 可行并不代表好 , 共享cookie的方式存在众多局限 。 首先 , 应用群域名得统一;其次 , 应用群各系统使用的技术(至少是web服务器)要相同 , 不然cookie的key值(tomcat为JSESSIONID)不同 , 无法维持会话 , 共享cookie的方式是无法实现跨语言技术平台登录的 , 比如java、php、.net系统之间;第三 , cookie本身不安全 。
因此 , 我们需要一种全新的登录方式来实现多系统应用群的登录 , 这就是单点登录 。
三、单点登录
什么是单点登录?单点登录全称SingleSignOn(以下简称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 , 包括单点登录与单点注销两部分 。
1、登录
相比于单系统登录 , sso需要一个独立的认证中心 , 只有认证中心能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 , 在接下来的跳转过程中 , 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 。 这个过程 , 也就是单点登录的原理 , 用下图说明 。

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下面对上图简要描述 。
用户访问系统1的受保护资源 , 系统1发现用户未登录 , 跳转至sso认证中心 , 并将自己的地址作为参数;sso认证中心发现用户未登录 , 将用户引导至登录页面;用户输入用户名密码提交登录申请;sso认证中心校验用户信息 , 创建用户与sso认证中心之间的会话 , 称为全局会话 , 同时创建授权令牌;sso认证中心带着令牌跳转会最初的请求地址(系统1);系统1拿到令牌 , 去sso认证中心校验令牌是否有效;sso认证中心校验令牌 , 返回有效 , 注册系统1;系统1使用该令牌创建与用户的会话 , 称为局部会话 , 返回受保护资源;用户访问系统2的受保护资源;系统2发现用户未登录 , 跳转至sso认证中心 , 并将自己的地址作为参数;sso认证中心发现用户已登录 , 跳转回系统2的地址 , 并附上令牌;系统2拿到令牌 , 去sso认证中心校验令牌是否有效;sso认证中心校验令牌 , 返回有效 , 注册系统2;系统2使用该令牌创建与用户的局部会话 , 返回受保护资源 。用户登录成功之后 , 会与sso认证中心及各个子系统建立会话 , 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将不再通过sso认证中心 , 全局会话与局部会话有如下约束关系 。
局部会话存在 , 全局会话一定存在;全局会话存在 , 局部会话不一定存在;全局会话销毁 , 局部会话必须销毁 。你可以通过博客园、百度、csdn、淘宝等网站的登录过程加深对单点登录的理解 , 注意观察登录过程中的跳转url与参数 。
2、注销
单点登录自然也要单点注销 , 在一个子系统中注销 , 所有子系统的会话都将被销毁 , 用下面的图来说明 。

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sso认证中心一直监听全局会话的状态 , 一旦全局会话销毁 , 监听器将通知所有注册系统执行注销操作 。
下面对上图简要说明 。
用户向系统1发起注销请求系统1根据用户与系统1建立的会话id拿到令牌 , 向sso认证中心发起注销请求sso认证中心校验令牌有效 , 销毁全局会话 , 同时取出所有用此令牌注册的系统地址sso认证中心向所有注册系统发起注销请求各注册系统接收sso认证中心的注销请求 , 销毁局部会话sso认证中心引导用户至登录页面四、部署图
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、校验令牌及发起注销请求 , 因而子系统必须集成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 , 用下图描述 。

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sso认证中心与sso客户端通信方式有多种 , 这里以简单好用的httpClient为例 , webservice、rpc、restfulapi都可以 。
五、实现
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