Abp 源码分析]权限验证-技术圈

0.简介

Abp 本身集成了一套权限验证体系，通过 ASP.NET Core 的过滤器与 Castle 的拦截器进行拦截请求，并进行权限验证。在 Abp 框架内部，权限分为两块，一个是功能(Feature)，一个是权限项(Permission)，在更多的时候两者仅仅是概念不同而已，大体处理流程还是一样的。

由于 Abp 本身是针对多租户架构进行设计的，功能是相对于租户而言，比如针对 A 租户他每月的短信发送配额为 10000 条，而针对 B 租户其配额为 5000 条，可能 C 租户该功能都没有开通。

本篇文章仅针对基本的验证机制进行解析，后续文章会进行详解。

0.1 验证流程图

1.启动流程

1.1 流程图

1.2 代码流程

首先在注入 Abp 框架的时候，通过注入过滤器一起将权限验证过滤器进行了注入。

internal static class AbpMvcOptionsExtensions
{
    // ... 其他代码

    private static void AddFilters(MvcOptions options)
    {
        // ... 其他注入的过滤器
        options.Filters.AddService(typeof(AbpAuthorizationFilter));
        // ... 其他注入的过滤器
    }

    // ... 其他代码
}

Abp 除了拦截验证 API 接口，同时也通过 Castle Windsor Interceptor 来验证普通类型的方法，来检测当前用户是否有权限进行调用。拦截器的注册则是存放在 AbpBootstrapper 对象初始化的时候，通过 AddInterceptorRegistrars() 方法注入 Abp 自带的拦截器对象。

private AbpBootstrapper([NotNull] Type startupModule, [CanBeNull] Action<AbpBootstrapperOptions> optionsAction = null)
{
    Check.NotNull(startupModule, nameof(startupModule));

    var options = new AbpBootstrapperOptions();
    optionsAction?.Invoke(options);
    
    // 其他初始化代码
    
    // 判断用户在启用 Abp 框架的是时候是否禁用了所有的拦截器
    if (!options.DisableAllInterceptors)
    {
        // 初始化拦截器
        AddInterceptorRegistrars();
    }
}

private void AddInterceptorRegistrars()
{
    // 参数验证拦截器注册
    ValidationInterceptorRegistrar.Initialize(IocManager);
    // 审计信息记录拦截器注册
    AuditingInterceptorRegistrar.Initialize(IocManager);
    // 实体变更追踪拦截器注册
    EntityHistoryInterceptorRegistrar.Initialize(IocManager);
    // 工作单元拦截器注册
    UnitOfWorkRegistrar.Initialize(IocManager);
    // 授权拦截器注册
    AuthorizationInterceptorRegistrar.Initialize(IocManager);
}

Abp 通过注入过滤器与拦截器就能够从源头验证并控制权限校验逻辑，以上就是 Abp 在启动时所做的操作。

2.代码分析

总体来说，Abp 针对权限的验证就是拦截+检测，整体思路即是这样，只是实现可能略微复杂，请耐心往下看。

2.1 权限拦截器与权限过滤器

首先我们从入口点开始分析代码，在上一节我们说过 Abp 通过拦截器与过滤器来实现权限的拦截与处理，那么在其内部是如何进行处理的呢？

其实很简单，在权限拦截器与权限过滤器的内部实现都使用了 IAuthorizationHelper 的 AuthorizeAsync() 方法来进行权限校验。

2.1.1 权限过滤器代码实现

public class AbpAuthorizationFilter : IAsyncAuthorizationFilter, ITransientDependency
{
    public ILogger Logger { get; set; }

	// 权限验证类，这个才是真正针对权限进行验证的对象
    private readonly IAuthorizationHelper _authorizationHelper;
    // 异常包装器，这个玩意儿在我的《[Abp 源码分析]十、异常处理》有讲，主要是用来封装没有授权时返回的错误信息
    private readonly IErrorInfoBuilder _errorInfoBuilder;
    // 事件总线处理器，同样在我的《[Abp 源码分析]九、事件总线》有讲，在这里用于触发一个未授权请求引发的事件，用户可以监听此事件来进行自己的处理
    private readonly IEventBus _eventBus;

	// 构造注入
    public AbpAuthorizationFilter(
        IAuthorizationHelper authorizationHelper,
        IErrorInfoBuilder errorInfoBuilder,
        IEventBus eventBus)
    {
        _authorizationHelper = authorizationHelper;
        _errorInfoBuilder = errorInfoBuilder;
        _eventBus = eventBus;
        Logger = NullLogger.Instance;
    }

    public async Task OnAuthorizationAsync(AuthorizationFilterContext context)
    {
        // 如果注入了 IAllowAnonymousFilter 过滤器则允许所有匿名请求
        if (context.Filters.Any(item => item is IAllowAnonymousFilter))
        {
            return;
        }

	    // 如果不是一个控制器方法则直接返回
        if (!context.ActionDescriptor.IsControllerAction())
        {
            return;
        }

		// 开始使用 IAuthorizationHelper 来进行权限校验
        try
        {
            await _authorizationHelper.AuthorizeAsync(
                context.ActionDescriptor.GetMethodInfo(),
                context.ActionDescriptor.GetMethodInfo().DeclaringType
            );
        }
        // 如果是未授权异常的处理逻辑
        catch (AbpAuthorizationException ex)
        {
        	// 记录日志
            Logger.Warn(ex.ToString(), ex);

		    // 触发异常事件
            _eventBus.Trigger(this, new AbpHandledExceptionData(ex));

		    // 如果接口的返回类型为 ObjectResult，则采用 AjaxResponse 对象进行封装信息
            if (ActionResultHelper.IsObjectResult(context.ActionDescriptor.GetMethodInfo().ReturnType))
            {
                context.Result = new ObjectResult(new AjaxResponse(_errorInfoBuilder.BuildForException(ex), true))
                {
                    StatusCode = context.HttpContext.User.Identity.IsAuthenticated
                        ? (int) System.Net.HttpStatusCode.Forbidden
                        : (int) System.Net.HttpStatusCode.Unauthorized
                };
            }
            else
            {
                context.Result = new ChallengeResult();
            }
        }
        // 其他异常则显示为内部异常信息
        catch (Exception ex)
        {
            Logger.Error(ex.ToString(), ex);

            _eventBus.Trigger(this, new AbpHandledExceptionData(ex));

            if (ActionResultHelper.IsObjectResult(context.ActionDescriptor.GetMethodInfo().ReturnType))
            {
                context.Result = new ObjectResult(new AjaxResponse(_errorInfoBuilder.BuildForException(ex)))
                {
                    StatusCode = (int) System.Net.HttpStatusCode.InternalServerError
                };
            }
            else
            {
                //TODO: How to return Error page?
                context.Result = new StatusCodeResult((int)System.Net.HttpStatusCode.InternalServerError);
            }
        }
    }
}

2.1.2 权限拦截器初始化绑定

权限拦截器在 Abp 框架初始化完成的时候就开始监听了组件注册事件，只要被注入的类型实现了 AbpAuthorizeAttribute 特性与 RequiresFeatureAttribute 特性都会被注入 AuthorizationInterceptor 拦截器。

internal static class AuthorizationInterceptorRegistrar
{
    public static void Initialize(IIocManager iocManager)
    {
        // 监听 DI 组件注册事件
        iocManager.IocContainer.Kernel.ComponentRegistered += Kernel_ComponentRegistered;            
    }

    private static void Kernel_ComponentRegistered(string key, IHandler handler)
    {
        // 判断注入的类型是否符合要求
        if (ShouldIntercept(handler.ComponentModel.Implementation))
        {
            // 符合要求，针对该组件添加权限拦截器
            handler.ComponentModel.Interceptors.Add(new InterceptorReference(typeof(AuthorizationInterceptor))); 
        }
    }

    private static bool ShouldIntercept(Type type)
    {
        if (SelfOrMethodsDefinesAttribute<AbpAuthorizeAttribute>(type))
        {
            return true;
        }

        if (SelfOrMethodsDefinesAttribute<RequiresFeatureAttribute>(type))
        {
            return true;
        }

        return false;
    }

    private static bool SelfOrMethodsDefinesAttribute<TAttr>(Type type)
    {
        // 判断传入的 Type 有定义 TAttr 类型的特性
        if (type.GetTypeInfo().IsDefined(typeof(TAttr), true))
        {
            return true;
        }

        // 或者说，该类型的所有公开的方法是否有方法标注了 TAttr 类型的特性
        return type
            .GetMethods(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic)
            .Any(m => m.IsDefined(typeof(TAttr), true));
    }
}

2.1.3 权限拦截器实现

Abp 框架针对权限拦截器的实现则是简单了许多，只是在被拦截的方法在执行的时候，会直接使用 IAuthorizationHelper 进行权限验证。

public class AuthorizationInterceptor : IInterceptor
{
    private readonly IAuthorizationHelper _authorizationHelper;

    public AuthorizationInterceptor(IAuthorizationHelper authorizationHelper)
    {
        _authorizationHelper = authorizationHelper;
    }

    public void Intercept(IInvocation invocation)
    {
    	// 使用 IAuthorizationHelper 进行权限验证
        _authorizationHelper.Authorize(invocation.MethodInvocationTarget, invocation.TargetType);
        invocation.Proceed();
    }
}

2.2 权限特性

在 Abp 框架里面定义了两组特性，第一个是 AbpMvcAuthorizeAttribute ，适用于 MVC 控制器，它是直接继承了 ASP .NET Core 自带的权限验证特性 AuthorizeAttribute，当控制器或者控制器内部的方法标注了该特性，就会进入之前 Abp 定义的权限过滤器 AbpAuthorizationFilter 内部。

第二种特性则是 AbpAuthorizeAttribute ，该特性适用于应用服务层，也就是实现了 IApplicationService 接口的类型所使用的。

它们两个的内部定义基本一样，传入一个或者多哦个具体的权限项，以便给 IAuthorizationHelper 作验证使用。

在 Abp 框架内部，每一个权限其实就是一个字符串，比如说用户资料新增，是一个权限，那么你可以直接创建一个 "Administration.UserManagement.CreateUser" 字符作为其权限项，那么代码示例就如下：

[AbpAuthorize("Administration.UserManagement.CreateUser")]
public void CreateUser(CreateUserInput input)
{
    // 如果用户没有 Administration.UserManagement.CreateUser 权限，则不会进入到本方法
}

下面是 AbpAuthorizeAttribute 权限特性的定义，另外一个 MVC 权限特性定义也是一样的：

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method, AllowMultiple = true)]
public class AbpAuthorizeAttribute : Attribute, IAbpAuthorizeAttribute
{
	// 特性拥有的权限项集合
    public string[] Permissions { get; }
    
    // 用于确定是否需要验证用户是否拥有 Permission 数组内所有权限项，如果为 True 则用户需要拥有所有权限才能够操作接口，如果为 False 的话，用户只要拥有其中一个权限项则可以通过验证，默认值为：False
    public bool RequireAllPermissions { get; set; }

    public AbpAuthorizeAttribute(params string[] permissions)
    {
        Permissions = permissions;
    }
}

权限特性一般都会打在你的控制器/应用服务层的类定义，或者方法之上，当你为你的 API 接口标注了权限特性，那么当前请求的用户没有所需要的权限，则一律会被拦截器/过滤器阻止请求。

2.3 权限验证

当如果用户请求的方法或者控制器是标注了授权特性的话，都会通过 IAuthorizationHelper 进行验证，它一共有两个公开方法。

public interface IAuthorizationHelper
{
    // 判断用户是否拥有一组权限特性所标注的权限
    Task AuthorizeAsync(IEnumerable<IAbpAuthorizeAttribute> authorizeAttributes);

    // 判断用户是否拥有，被调用的方法所标注的权限
    Task AuthorizeAsync(MethodInfo methodInfo, Type type);
}

在其默认的实现当中，注入了两个相对重要的组件，第一个是 IAbpSession，它是 Abp 框架定义的用户会话状态，如果当前用户处于登录状态的时候，其内部必定有值，在这里主要用于判断用户是否登录。

第二个则是 IPermissionChecker ，它则是用于具体的检测逻辑，如果说 IAuthorizationHelper 是用来提供权限验证的工具，那么 IPermissionChecker 就是权限验证的核心，在 IPermissionChecker 内部则是真正的对传入的权限进行了验证逻辑。

IPermissionChecker 本身只有两个方法，都返回的 bool 值，有权限则为 true 没有则为 false，其接口定义如下：

// 权限检测器
public interface IPermissionChecker
{
    // 传入一个权限项的值，判断当前用户是否拥有该权限
    Task<bool> IsGrantedAsync(string permissionName);

    // 传入一个用户标识，判断该用户是否拥有制定的权限项
    Task<bool> IsGrantedAsync(UserIdentifier user, string permissionName);
}

可以看到 Abp 框架本身针对于设计来说，都考虑了各个组件的可替换性与扩展性，你可以随时通过替换 IAuthorizationHelper 或者是 IPermissionChecker 的实现来达到自己想要的效果，这点值得我们在编写代码的时候学习。

说了这么多，下面我们来看一下 IAuthorizationHelper 的具体实现吧：

public class AuthorizationHelper : IAuthorizationHelper, ITransientDependency
{
    public IAbpSession AbpSession { get; set; }
    public IPermissionChecker PermissionChecker { get; set; }
    public IFeatureChecker FeatureChecker { get; set; }
    public ILocalizationManager LocalizationManager { get; set; }

    private readonly IFeatureChecker _featureChecker;
    private readonly IAuthorizationConfiguration _authConfiguration;

    public AuthorizationHelper(IFeatureChecker featureChecker, IAuthorizationConfiguration authConfiguration)
    {
        _featureChecker = featureChecker;
        _authConfiguration = authConfiguration;
        AbpSession = NullAbpSession.Instance;
        PermissionChecker = NullPermissionChecker.Instance;
        LocalizationManager = NullLocalizationManager.Instance;
    }

    public virtual async Task AuthorizeAsync(IEnumerable<IAbpAuthorizeAttribute> authorizeAttributes)
    {
    	// 判断是否启用了授权系统，没有启用则直接跳过不做验证
        if (!_authConfiguration.IsEnabled)
        {
            return;
        }

	    // 如果当前的用户会话状态其 SessionId 没有值，则说明用户没有登录，抛出授权验证失败异常
        if (!AbpSession.UserId.HasValue)
        {
            throw new AbpAuthorizationException(
                LocalizationManager.GetString(AbpConsts.LocalizationSourceName, "CurrentUserDidNotLoginToTheApplication")
                );
        }

		// 遍历所有授权特性，通过 IPermissionChecker 来验证用户是否拥有这些特性所标注的权限
        foreach (var authorizeAttribute in authorizeAttributes)
        {
            await PermissionChecker.AuthorizeAsync(authorizeAttribute.RequireAllPermissions, authorizeAttribute.Permissions);
        }
    }

	// 授权过滤器与授权拦截器调用的方法，传入一个方法定义与方法所在的类的类型
    public virtual async Task AuthorizeAsync(MethodInfo methodInfo, Type type)
    {
    	// 检测产品功能
        await CheckFeatures(methodInfo, type);
        // 检测权限
        await CheckPermissions(methodInfo, type);
    }

    protected virtual async Task CheckFeatures(MethodInfo methodInfo, Type type)
    {
        var featureAttributes = ReflectionHelper.GetAttributesOfMemberAndType<RequiresFeatureAttribute>(methodInfo, type);

        if (featureAttributes.Count <= 0)
        {
            return;
        }

        foreach (var featureAttribute in featureAttributes)
        {
        	// 检查当前用户是否启用了被调用方法标注上面的功能
            await _featureChecker.CheckEnabledAsync(featureAttribute.RequiresAll, featureAttribute.Features);
        }
    }

    protected virtual async Task CheckPermissions(MethodInfo methodInfo, Type type)
    {
    	// 判断是否启用了授权系统，没有启用则直接跳过不做验证
        if (!_authConfiguration.IsEnabled)
        {
            return;
        }

	    // 判断方法或者控制器类上是否标注了匿名访问特性，如果标注了，不做权限验证
        if (AllowAnonymous(methodInfo, type))
        {
            return;
        }

	    // 获得方法和类上面定义的所有权限特性数组
        var authorizeAttributes =
            ReflectionHelper
                .GetAttributesOfMemberAndType(methodInfo, type)
                .OfType<IAbpAuthorizeAttribute>()
                .ToArray();

	    // 如果一个都不存在，跳过验证
        if (!authorizeAttributes.Any())
        {
            return;
        }

	    // 传入所有权限特性，调用另外一个重载方法，使用 IPermissionChecker 针对这些特性进行具体验证
        await AuthorizeAsync(authorizeAttributes);
    }

    private static bool AllowAnonymous(MemberInfo memberInfo, Type type)
    {
        return ReflectionHelper
            .GetAttributesOfMemberAndType(memberInfo, type)
            .OfType<IAbpAllowAnonymousAttribute>()
            .Any();
    }
}

看完上面你似乎并没有看到哪儿有抛出 AbpAuthorizationException 的地方，这是因为 Abp 给 IPermissionChecker 添加了一个扩展方法，叫做 AuthorizeAsync() ，看他的具体实现你就知道，它在这个扩展方法里面才真正调用了 IPermissionChecker.IsGrantedAsync() 方法进行权限验证。

public static async Task AuthorizeAsync(this IPermissionChecker permissionChecker, bool requireAll, params string[] permissionNames)
{
    // 这里还是调用的一个扩展方法，其内部是遍历传入的权限项集合，针对每一个权限进行检测
    if (await IsGrantedAsync(permissionChecker, requireAll, permissionNames))
    {
        return;
    }

    // 这儿呢就是本地化权限的名称，用于抛出异常的时候给前端展示用的，里面提列了你缺少的权限项有哪些
    var localizedPermissionNames = LocalizePermissionNames(permissionChecker, permissionNames);

    if (requireAll)
    {
        throw new AbpAuthorizationException(
            string.Format(
                L(
                    permissionChecker,
                    "AllOfThesePermissionsMustBeGranted",
                    "Required permissions are not granted. All of these permissions must be granted: {0}"
                ),
                string.Join(", ", localizedPermissionNames)
            )
        );
    }
    else
    {
        throw new AbpAuthorizationException(
            string.Format(
                L(
                    permissionChecker,
                    "AtLeastOneOfThesePermissionsMustBeGranted",
                    "Required permissions are not granted. At least one of these permissions must be granted: {0}"
                ),
                string.Join(", ", localizedPermissionNames)
            )
        );
    }
}