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单点登录原理与简单实现，单点登录是怎么实现接口调用

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单点登录原理与简单实现

本文详细介绍了单点登录（SSO）的原理，并通过一个简单的示例实现了单点登录功能，单点登录是一种在多个应用系统中实现用户一次登录即可访问所有相关系统的技术，它通过集中管理用户身份认证信息，减少了用户在多个系统中重复登录的繁琐过程，提高了用户体验和系统的安全性。

一、引言

在当今的企业信息化环境中，通常会存在多个相互独立的应用系统，每个系统都有自己的用户认证机制，这就导致用户在访问不同系统时需要多次输入用户名和密码，不仅繁琐，还容易出现密码泄露等安全问题，单点登录技术的出现解决了这些问题，它允许用户只需在一个系统中进行登录，就可以访问其他相关的系统，而无需再次输入用户名和密码。

二、单点登录原理

单点登录的实现原理主要基于以下几个关键技术：

1、身份认证：单点登录系统首先需要对用户进行身份认证，验证用户的用户名和密码是否正确，身份认证可以通过与用户数据库进行交互来实现。

2、会话管理：在用户成功登录后，单点登录系统会创建一个会话，并将用户的身份信息存储在会话中，会话是一个在客户端和服务器之间保持的临时状态，用于跟踪用户的登录状态。

3、票据传递：单点登录系统会生成一个票据（Ticket），并将其传递给用户，票据是一个加密的字符串，包含了用户的身份信息和会话标识，用户在访问其他系统时，需要携带这个票据，以便单点登录系统能够验证用户的身份。

4、服务端验证：当用户访问其他系统时，该系统会将用户携带的票据传递给单点登录系统的服务端进行验证，单点登录系统的服务端会根据票据中的信息，验证用户的身份是否合法，并返回相应的结果。

5、用户授权：如果用户的身份验证通过，单点登录系统会根据用户的权限，为其授权访问相应的系统资源。

三、单点登录实现步骤

下面通过一个简单的示例来介绍单点登录的实现步骤：

1、创建用户数据库：我们需要创建一个用户数据库，用于存储用户的基本信息，如用户名、密码、用户 ID 等。

2、实现身份认证服务：我们需要实现一个身份认证服务，用于对用户进行身份认证，身份认证服务可以是一个独立的 Web 应用程序，也可以是现有应用程序的一部分，在身份认证服务中，我们需要实现用户登录、用户信息查询等功能。

3、生成票据：当用户成功登录后，身份认证服务会生成一个票据，并将其传递给用户，票据是一个加密的字符串，包含了用户的身份信息和会话标识。

4、存储票据：身份认证服务会将生成的票据存储在一个安全的地方，如数据库或缓存中。

5、在其他系统中集成单点登录：我们需要在其他系统中集成单点登录功能，在其他系统中，我们需要实现一个单点登录客户端，用于与单点登录服务进行交互，单点登录客户端会在用户访问其他系统时，携带用户的票据，并将其传递给单点登录服务进行验证。

6、验证票据：单点登录服务会根据用户携带的票据，验证用户的身份是否合法，如果用户的身份验证通过，单点登录服务会返回相应的结果，并为用户授权访问相应的系统资源。

四、单点登录实现示例

下面是一个简单的单点登录实现示例，使用 Java 语言和 Spring Security 框架来实现：

1、创建用户数据库：我们可以使用 MySQL 数据库来创建用户数据库，创建一个名为users 的表，用于存储用户的基本信息，如用户名、密码、用户 ID 等。

CREATE TABLE users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    password VARCHAR(255) NOT NULL
);

2、实现身份认证服务：我们可以使用 Spring Security 框架来实现身份认证服务，我们需要创建一个UserDetailsService 接口的实现类，用于查询用户的基本信息。

@Service
public class UserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;
    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username) throws UsernameNotFoundException {
        User user = userRepository.findByUsername(username);
        if (user == null) {
            throw new UsernameNotFoundException("User not found with username: " + username);
        }
        return new UserDetailsImpl(user.getId(), user.getUsername(), user.getPassword(),
                AuthorityUtils.createAuthorityList("USER"));
    }
}

我们需要创建一个UserDetailsImpl 类，用于封装用户的基本信息。

public class UserDetailsImpl implements UserDetails {
    private Long id;
    private String username;
    private String password;
    private List<GrantedAuthority> authorities;
    public UserDetailsImpl(Long id, String username, String password, List<GrantedAuthority> authorities) {
        this.id = id;
        this.username = username;
        this.password = password;
        this.authorities = authorities;
    }
    @Override
    public Collection<? extends GrantedAuthority> getAuthorities() {
        return authorities;
    }
    @Override
    public String getPassword() {
        return password;
    }
    @Override
    public String getUsername() {
        return username;
    }
    @Override
    public boolean isAccountNonExpired() {
        return true;
    }
    @Override
    public boolean isAccountNonLocked() {
        return true;
    }
    @Override
    public boolean isCredentialsNonExpired() {
        return true;
    }
    @Override
    public boolean isEnabled() {
        return true;
    }
}

我们需要创建一个SecurityConfig 类，用于配置 Spring Security 框架。

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    @Autowired
    private UserDetailsService userDetailsService;
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.authorizeRequests()
             .antMatchers("/login").permitAll()
             .anyRequest().authenticated()
             .and()
             .formLogin()
             .loginPage("/login")
             .defaultSuccessUrl("/home")
             .and()
             .logout()
             .logoutUrl("/logout")
             .logoutSuccessUrl("/login");
    }
    @Autowired
    public void configureGlobal(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {
        auth.userDetailsService(userDetailsService);
    }
}

3、生成票据：当用户成功登录后，身份认证服务会生成一个票据，并将其传递给用户，票据是一个加密的字符串，包含了用户的身份信息和会话标识，在这个示例中，我们使用 JWT（JSON Web Token）来生成票据。

import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.util.Date;
public class TokenGenerator {
    public static String generateToken(Long userId) {
        String secretKey = "your_secret_key";
        String token = Jwts.builder()
             .setSubject(userId.toString())
             .setIssuedAt(new Date())
             .setExpiration(new Date(System.currentTimeMillis() + 3600000))
             .signWith(SignatureAlgorithm.HS256, secretKey)
             .compact();
        return token;
    }
}

4、存储票据：身份认证服务会将生成的票据存储在一个安全的地方，如数据库或缓存中，在这个示例中，我们使用 Redis 缓存来存储票据。

import redis.clients.jedis.Jedis;
public class TokenStore {
    private Jedis jedis;
    public TokenStore() {
        jedis = new Jedis("localhost", 6379);
    }
    public void storeToken(String token, Long userId) {
        jedis.setex(token, 3600, userId.toString());
    }
    public Long getUserIdFromToken(String token) {
        return Long.parseLong(jedis.get(token));
    }
    public void close() {
        jedis.close();
    }
}

5、在其他系统中集成单点登录：我们需要在其他系统中集成单点登录功能，在其他系统中，我们需要实现一个单点登录客户端，用于与单点登录服务进行交互，单点登录客户端会在用户访问其他系统时，携带用户的票据，并将其传递给单点登录服务进行验证。

import java.io.IOException;
import java.net.URI;
import java.net.http.HttpClient;
import java.net.http.HttpRequest;
import java.net.http.HttpResponse;
public class SingleSignOnClient {
    public boolean validateToken(String token) {
        HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
        HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
             .uri(URI.create("http://localhost:8080/validateToken"))
             .header("Authorization", "Bearer " + token)
             .build();
        try {
            HttpResponse<String> response = client.send(request, HttpResponse.BodyHandlers.ofString());
            return response.statusCode() == 200;
        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
}

6、验证票据：单点登录服务会根据用户携带的票据，验证用户的身份是否合法，如果用户的身份验证通过，单点登录服务会返回相应的结果，并为用户授权访问相应的系统资源。

import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.util.Date;
public class TokenValidator {
    public static boolean validateToken(String token) {
        String secretKey = "your_secret_key";
        try {
            Jwts.parser().setSigningKey(secretKey).parseClaimsJws(token);
            return true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
}

五、结论

单点登录是一种在多个应用系统中实现用户一次登录即可访问所有相关系统的技术，它通过集中管理用户身份认证信息，减少了用户在多个系统中重复登录的繁琐过程，提高了用户体验和系统的安全性，本文详细介绍了单点登录的原理，并通过一个简单的示例实现了单点登录功能，希望本文能够对你有所帮助。

标签： #单点登录 #原理 #实现 #接口调用

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