SpringBoot中如何灵活的实现接口数据的加解密功能？

时间：2024-01-25 17:37:27

数据是企业的第四张名片，企业级开发中少不了数据的加密传输，所以本文介绍下SpringBoot中接口数据加密、解密的方式。

本文目录

一、加密方案介绍二、实现原理三、实战四、测试五、踩到的坑

一、加密方案介绍

对接口的加密解密操作主要有下面两种方式：

  1. 自定义消息转换器

优势：仅需实现接口，配置简单。
劣势：仅能对同一类型的MediaType进行加解密操作，不灵活。

  1. 使用spring提供的接口RequestBodyAdvice和ResponseBodyAdvice

优势：可以按照请求的Referrer、Header或url进行判断，按照特定需要进行加密解密。

比如在一个项目升级的时候，新开发功能的接口需要加解密，老功能模块走之前的逻辑不加密，这时候就只能选择上面的第二种方式了，下面主要介绍下第二种方式加密、解密的过程。

二、实现原理

RequestBodyAdvice可以理解为在@RequestBody之前需要进行的 操作，ResponseBodyAdvice可以理解为在@ResponseBody之后进行的操作，所以当接口需要加解密时，在使用@RequestBody接收前台参数之前可以先在RequestBodyAdvice的实现类中进行参数的解密，当操作结束需要返回数据时，可以在@ResponseBody之后进入ResponseBodyAdvice的实现类中进行参数的加密。

RequestBodyAdvice处理请求的过程：

RequestBodyAdvice源码如下：

 public interface RequestBodyAdvice {

    boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type targetType,
            Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType);


    HttpInputMessage beforeBodyRead(HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
            Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) throws IOException;


    Object afterBodyRead(Object body, HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
            Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType);


    @Nullable
    Object handleEmptyBody(@Nullable Object body, HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
            Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType);


}

调用RequestBodyAdvice实现类的部分代码如下：

 protected <T> Object readWithMessageConverters(HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
            Type targetType) throws IOException, HttpMediaTypeNotSupportedException, HttpMessageNotReadableException {

        MediaType contentType;
        boolean noContentType = false;
        try {
            contentType = inputMessage.getHeaders().getContentType();
        }
        catch (InvalidMediaTypeException ex) {
            throw new HttpMediaTypeNotSupportedException(ex.getMessage());
        }
        if (contentType == null) {
            noContentType = true;
            contentType = MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM;
        }

        Class<?> contextClass = parameter.getContainingClass();
        Class<T> targetClass = (targetType instanceof Class ? (Class<T>) targetType : null);
        if (targetClass == null) {
            ResolvableType resolvableType = ResolvableType.forMethodParameter(parameter);
            targetClass = (Class<T>) resolvableType.resolve();
        }

        HttpMethod httpMethod = (inputMessage instanceof HttpRequest ? ((HttpRequest) inputMessage).getMethod() : null);
        Object body = NO_VALUE;

        EmptyBodyCheckingHttpInputMessage message;
        try {
            message = new EmptyBodyCheckingHttpInputMessage(inputMessage);

            for (HttpMessageConverter<?> converter : this.messageConverters) {
                Class<HttpMessageConverter<?>> converterType = (Class<HttpMessageConverter<?>>) converter.getClass();
                GenericHttpMessageConverter<?> genericConverter =
                        (converter instanceof GenericHttpMessageConverter ? (GenericHttpMessageConverter<?>) converter : null);
                if (genericConverter != null ? genericConverter.canRead(targetType, contextClass, contentType) :
                        (targetClass != null && converter.canRead(targetClass, contentType))) {
                    if (logger.isDebugEnabled()) {
                        logger.debug("Read [" + targetType + "] as \"" + contentType + "\" with [" + converter + "]");
                    }
                    if (message.hasBody()) {
                        HttpInputMessage msgToUse =
                                getAdvice().beforeBodyRead(message, parameter, targetType, converterType);
                        body = (genericConverter != null ? genericConverter.read(targetType, contextClass, msgToUse) :
                                ((HttpMessageConverter<T>) converter).read(targetClass, msgToUse));
                        body = getAdvice().afterBodyRead(body, msgToUse, parameter, targetType, converterType);
                    }
                    else {
                        body = getAdvice().handleEmptyBody(null, message, parameter, targetType, converterType);
                    }
                    break;
                }
            }
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new HttpMessageNotReadableException("I/O error while reading input message", ex);
        }

        if (body == NO_VALUE) {
            if (httpMethod == null || !SUPPORTED_METHODS.contains(httpMethod) ||
                    (noContentType && !message.hasBody())) {
                return null;
            }
            throw new HttpMediaTypeNotSupportedException(contentType, this.allSupportedMediaTypes);
        }

        return body;
    }

从上面源码可以到当converter.canRead()和message.hasBody()都为true的时候，会调用beforeBodyRead()和afterBodyRead()方法，所以我们在实现类的afterBodyRead()中添加解密代码即可。

ResponseBodyAdvice处理响应的过程：

ResponseBodyAdvice源码如下：

public interface ResponseBodyAdvice<T> {


    boolean supports(MethodParameter returnType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType);


    @Nullable
    T beforeBodyWrite(@Nullable T body, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType,
            Class<? extends HttpMessageConverter<?>> selectedConverterType,
            ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response);

}

调用ResponseBodyAdvice实现类的部分代码如下：

if (selectedMediaType != null) {
            selectedMediaType = selectedMediaType.removeQualityValue();
            for (HttpMessageConverter<?> converter : this.messageConverters) {
                GenericHttpMessageConverter genericConverter =
                        (converter instanceof GenericHttpMessageConverter ? (GenericHttpMessageConverter<?>) converter : null);
                if (genericConverter != null ?
                        ((GenericHttpMessageConverter) converter).canWrite(declaredType, valueType, selectedMediaType) :
                        converter.canWrite(valueType, selectedMediaType)) {
                    outputValue = (T) getAdvice().beforeBodyWrite(outputValue, returnType, selectedMediaType,
                            (Class<? extends HttpMessageConverter<?>>) converter.getClass(),
                            inputMessage, outputMessage);
                    if (outputValue != null) {
                        addContentDispositionHeader(inputMessage, outputMessage);
                        if (genericConverter != null) {
                            genericConverter.write(outputValue, declaredType, selectedMediaType, outputMessage);
                        }
                        else {
                            ((HttpMessageConverter) converter).write(outputValue, selectedMediaType, outputMessage);
                        }
                        if (logger.isDebugEnabled()) {
                            logger.debug("Written [" + outputValue + "] as \"" + selectedMediaType +
                                    "\" using [" + converter + "]");
                        }
                    }
                    return;
                }
            }
        }

从上面源码可以到当converter.canWrite()为true的时候，会调用beforeBodyWrite()方法，所以我们在实现类的beforeBodyWrite()中添加解密代码即可。

三、实战

新建一个spring boot项目spring-boot-encry，按照下面步骤操作。

  1. pom.xml中引入jar
  <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.60</version>
        </dependency>
    </dependencies>
  1. 请求参数解密拦截类

DecryptRequestBodyAdvice代码如下：

/**
 * 请求参数 解密操作
 *
 * @Author: Java碎碎念
 * @Date: 2019/10/24 21:31
 *
 */
@Component
@ControllerAdvice(basePackages = "com.example.springbootencry.controller")
@Slf4j
public class DecryptRequestBodyAdvice implements RequestBodyAdvice {


    @Override
    public boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        return true;
    }

    @Override
    public HttpInputMessage beforeBodyRead(HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter methodParameter, Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> selectedConverterType) throws IOException {
        return inputMessage;
    }

    @Override
    public Object afterBodyRead(Object body, HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter, Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        String dealData = null;
        try {
            //解密操作
            Map<String,String> dataMap = (Map)body;
            String srcData = dataMap.get("data");
            dealData = DesUtil.decrypt(srcData);
        } catch (Exception e) {
            log.error("异常！", e);
        }
        return dealData;
    }


    @Override
    public Object handleEmptyBody(@Nullable Object var1, HttpInputMessage var2, MethodParameter var3, Type var4, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> var5) {
        log.info("3333");
        return var1;
    }


}
  1. 响应参数加密拦截类

EncryResponseBodyAdvice代码如下：

/**
 * 请求参数 解密操作
 *
 * @Author: Java碎碎念
 * @Date: 2019/10/24 21:31
 *
 */
@Component
@ControllerAdvice(basePackages = "com.example.springbootencry.controller")
@Slf4j
public class EncryResponseBodyAdvice implements ResponseBodyAdvice<Object> {


    @Override
    public boolean supports(MethodParameter returnType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        return true;
    }

    @Override
    public Object beforeBodyWrite(Object obj, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType,
                                  Class<? extends HttpMessageConverter<?>> selectedConverterType, ServerHttpRequest serverHttpRequest,
                                  ServerHttpResponse serverHttpResponse) {
        //通过 ServerHttpRequest的实现类ServletServerHttpRequest 获得HttpServletRequest
        ServletServerHttpRequest sshr = (ServletServerHttpRequest) serverHttpRequest;
        //此处获取到request 是为了取到在拦截器里面设置的一个对象 是我项目需要,可以忽略
        HttpServletRequest request = sshr.getServletRequest();

        String returnStr = "";

        try {
            //添加encry header，告诉前端数据已加密
            serverHttpResponse.getHeaders().add("encry", "true");
            String srcData = JSON.toJSONString(obj);
            //加密
            returnStr = DesUtil.encrypt(srcData);
            log.info("接口={},原始数据={},加密后数据={}", request.getRequestURI(), srcData, returnStr);

        } catch (Exception e) {
            log.error("异常！", e);
        }
        return returnStr;
    }
  1. 新建controller类

TestController代码如下：

/**
 * @Author: Java碎碎念
 * @Date: 2019/10/24 21:40
 */
@RestController
public class TestController {

    Logger log = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    /**
     * 响应数据 加密
     */
    @RequestMapping(value = "/sendResponseEncryData")
    public Result sendResponseEncryData() {
        Result result = Result.createResult().setSuccess(true);
        result.setDataValue("name", "Java碎碎念");
        result.setDataValue("encry", true);
        return result;
    }

    /**
     * 获取 解密后的 请求参数
     */
    @RequestMapping(value = "/getRequestData")
    public Result getRequestData(@RequestBody Object object) {
        log.info("controller接收的参数object={}", object.toString());
        Result result = Result.createResult().setSuccess(true);
        return result;
    }
}
  1. 其他类在源码中，后面有github地址

四、测试

  1. 访问响应数据加密接口

使用postman发请求http://localhost:8888/sendResponseEncryData，可以看到返回数据已加密，请求截图如下：


响应数据加密截图

后台也打印相关的日志，内容如下：

接口=/sendResponseEncryData

原始数据={"data":{"encry":true,"name":"Java碎碎念"},"success":true}

加密后数据=vJc26g3SQRU9gAJdG7rhnAx6Ky/IhgioAgdwi6aLMMtyynAB4nEbMxvDsKEPNIa5bQaT7ZAImAL7
3VeicCuSTA==
  1. 访问请求数据解密接口

使用postman发请求http://localhost:8888/getRequestData，可以看到请求数据已解密，请求截图如下：


请求数据解密截图

后台也打印相关的日志，内容如下：

接收到原始请求数据={"data":"VwLvdE8N6FuSxn/jRrJavATopaBA3M1QEN+9bkuf2jPwC1eSofgahQ=="}

解密后数据={"name":"Java碎碎念","des":"请求参数"}

五、踩到的坑

  1. 测试解密请求参数时候，请求体一定要有数据，否则不会调用实现类触发解密操作。

到此SpringBoot中如何灵活的实现接口数据的加解密功能的功能已经全部实现，有问题欢迎留言沟通哦！

完整源码地址： https://github.com/suisui2019/springboot-study

 

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