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  • SpringBoot使用自定义注解实现简单参数加密解密(注解+HandlerMethodArgumentResolver)

    前言

    我黄汉三又回来了,快半年没更新博客了,这半年来的经历实属不易,
    疫情当头,本人实习的公司没有跟员工共患难,直接辞掉了很多人。
    作为一个实习生,本人也被无情开除了。所以本人又得重新准备找工作了。
    算了,感慨一下,本来想昨天发的,但昨天是清明,哀悼时期,就留到了今天发。

    话不多说,直接进入正题吧。这段时间本人在写毕设,学校也迟迟没有开学的消息,属实难顶。
    本来被开了本人只想回学校安度"晚年"算了,毕竟工作可以再找,但亲朋好友以后毕业了就很少见了。
    所以亲们,一定要珍惜身边的人噢。

    因为这篇博文是现在本地typora上面写好再放过博客园的,格式有点不统一
    博客园的markdown编辑器还不是很好用,这点有点头疼
    还有一点是代码格式问题,复制到markdown又变乱了
    我哭了,本来就乱了,再加上博客篇幅的问题一挤压,博文就乱完了
    以后更文都用markdown了,所以关于排版的问题会越来越美化一下

    通过本文读者将可以学习到以下内容

    • 注解的简单使用和解析
    • HandlerMethodArgumentResolver相关部分知识

    起因

    写毕设,这周才把后台搭好,还有小程序端还没开始。如题目所说,用了SpringBoot做后端搭建。
    然后也当然应用了RESTful风格,当本人有一个url是/initJson/{id}的时候,直接就把用户ID传过来了。
    本人就想能不能在前端简单把ID加密一下,起码不能眼睁睁看着ID直接就传到后端。虽然只是一个毕设,
    但还是稍微处理一下吧,处理的话我选择用Base64好了。
    本人现在是想把前端传的一些简单参数,用密文传到后端再解密使用,避免明文传输。
    当然在真正的环境中,肯定是使用更好的方案的。这里只是说有那么一种思路或者说那么一种场景。
    给大家举个例子之后可以抛砖引玉。

    过程

    1.前端

    前端传参的时候,加密

     // encode是Base64加密的方法,可以自己随便整一个
     data.password = encode(pwd);
     data.username= encode(username);
    

    这样子前端传过去就是密文了。

    2.后端

    当参数传到后端之后,想要把密文解析回明文,然后接下来就是本文的主旨所在了。
    解密的时候,本人一开始是在接口里面解密的。

    /**
      *  此时参数接受到的内容是密文
      */
    String login(String username, String password) {
           username =  Base64Util.decode(username);
           password=  Base64Util.decode(password);
    }
    

    看起来也没啥是吧,但是万一参数很多,或者说接口多,难道要每个接口都这么写一堆解密的代码吗。
    显然还可以改造,怎么做?本人想到了注解,或者说想用注解试试,这样自己也能加深对注解的学习。

    2.1 注解

    注解这个东西,本人当时学习的时候还以为是怎么起作用的,原来是可以自定义的(笑哭)。
    我们在本文简单了解下注解吧,如果有需要,后面本人可以更新一篇关于注解的博文。
    或者读者可以自行学习了解一下,说到这里,本人写博客的理由是,网上没有,或者网上找到的东西跟本人需要的不一样时才会写博客。
    有的话就不写了,以免都是同样的东西,所以本人更新的博客并不算多,基本很久才一篇。
    但好像这样想并不对,写博客无论是什么内容,不仅方便自己学习也可以方便他人,
    所以以后应该更新频率会好点吧希望。

    回到正题,注解有三个主要的东西

    • 注解定义(Annotation)
    • 注解类型(ElementType)
    • 注解策略(RetentionPolicy)

    先来看看注解定义,很简单

    // 主要的就是 @interface  使用它定义的类型就是注解了,就跟class定义的类型是类一样。
    public @interface Base64DecodeStr {
        /**
         * 这里可以放一些注解需要的东西
         * 像下面这个count()的含义是解密的次数,默认为1次
         */
        int count() default 1;
    }
    

    然后再来看看注解类型

    // 注解类型其实就是注解声明在什么地方
    public enum ElementType {
        TYPE,               /* 类、接口(包括注释类型)或枚举声明  */
        FIELD,              /* 字段声明(包括枚举常量)  */
        METHOD,             /* 方法声明  */
        PARAMETER,          /* 参数声明  */
        CONSTRUCTOR,        /* 构造方法声明  */
        LOCAL_VARIABLE,     /* 局部变量声明  */
        ANNOTATION_TYPE,    /* 注释类型声明  */
        PACKAGE             /* 包声明  */
    }
    
    // 这个Target就是这么使用的
    // 现在这个注解,本人希望它只能声明在方法上还有参数上,别的地方声明就会报错
    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER})
    public @interface Base64DecodeStr {
        int count() default 1;
    }
    

    最后再来看看注解策略

    public enum RetentionPolicy {
        SOURCE,  /* Annotation信息仅存在于编译器处理期间,编译器处理完之后就没有该Annotation信息了*/
        CLASS,   /* 编译器将Annotation存储于类对应的.class文件中。默认行为  */
        RUNTIME  /* 编译器将Annotation存储于class文件中,并且可由JVM读入 */
    }
    
    // 一般用第三个,RUNTIME,这样的话程序运行中也可以使用
    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface Base64DecodeStr {
        int count() default 1;
    }
    

    到此为止,一个注解就定义好了。但是在什么时候工作呢,这时我们就需要写这个注解的解析了。
    然后想想,定义这个注解的目的是,想直接在接口使用参数就是明文,所以应该在进入接口之前就把密文解密回明文并放回参数里。
    这一步有什么好办法呢,这时候就轮到下一个主角登场了,它就是HandlerMethodArgumentResolver

    2.2 HandlerMethodArgumentResolver

    关于HandlerMethodArgumentResolver的作用和解析,官方是这么写的

    /**
     * Strategy interface for resolving method parameters into argument values in
     * the context of a given request.
     * 翻译了一下
     * 策略接口,用于在给定请求的上下文中将方法参数解析为参数值
     * @author Arjen Poutsma
     * @since 3.1
     * @see HandlerMethodReturnValueHandler
     */
    public interface HandlerMethodArgumentResolver {
    
            /**
             * MethodParameter指的是控制器层方法的参数
             * 是否支持此接口
             * ture就会执行下面的方法去解析
             */
    	boolean supportsParameter(MethodParameter parameter);
    
            /**
             * 常见的写法就是把前端的参数经过处理再复制给控制器方法的参数
             */
    	@Nullable
    	Object resolveArgument(MethodParameter parameter, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,NativeWebRequest webRequest, @Nullable WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception;
    }
    
    

    所以这个接口,是很重要的,想想SpringMVC为何在控制器写几个注解,就能接收到参数,这个接口就是功不可没的。
    像常见的@PathVariable 就是用这个接口实现的。

    本人的理解是,实现这个接口,就能在前端到后端接口之间处理方法和参数,所以刚好满足上面的需求。
    其实这个接口也是属于SpringMVC源码里面常见的一个,读者依然也可自行了解下,
    目前本人还没有准备要写Spring读源码的文章,因为本人也还没系统的去看过,或许以后本人看了就会更新有关博客。

    继续,有了这样的接口就可以用来写解析自定义注解了,细心的同学可以发现,在这里写注解解析,
    那么这个注解就只能是在控制层起作用了,在服务层甚至DAO层都用不了,所以如果想全局用的话,
    本人想到的是可以用AOP切一下,把需要用到的地方都切起来就可以了。

    实现HandlerMethodArgumentResolver接口来写解析。

    public class Base64DecodeStrResolver implements HandlerMethodArgumentResolver {
    
        private static final transient Logger log = LogUtils.getExceptionLogger();
    
        /**
         * 如果参数上有自定义注解Base64DecodeStr的话就支持解析
         */
        @Override
        public boolean supportsParameter(MethodParameter parameter) {
            return parameter.hasParameterAnnotation(Base64DecodeStr.class) 
                    || parameter.hasMethodAnnotation(Base64DecodeStr.class);
        }
    
        @Override
        public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, ModelAndViewContainer mavContainer,
             NativeWebRequest webRequest, WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception {
            /**
             * 因为这个注解是作用在方法和参数上的,所以要分情况
             */
            int count = parameter.hasMethodAnnotation(Base64DecodeStr.class)
                    ? parameter.getMethodAnnotation(Base64DecodeStr.class).count()
                    : parameter.getParameterAnnotation(Base64DecodeStr.class).count();
            /**
             * 如果是实体类参数,就把前端传过来的参数构造成一个实体类
             * 在系统中本人把所有实体类都继承了BaseEntity
             */
                if (BaseEntity.class.isAssignableFrom(parameter.getParameterType())) {
                    Object obj = parameter.getParameterType().newInstance();
                    webRequest.getParameterMap().forEach((k, v) -> {
                        try {
                            BeanUtils.setProperty(obj, k, decodeStr(v[0], count));
                        } catch (Exception e) {
                            log.error("参数解码有误", e);
                        }
                    });
                    // 这里的return就会把转化过的参数赋给控制器的方法参数
                    return obj;
                    // 如果是非集合类,就直接解码返回
                } else if (!Iterable.class.isAssignableFrom(parameter.getParameterType())) {
                    return decodeStr(webRequest.getParameter(parameter.getParameterName()), count);
                }
            return null;
        }
    
        /**
         * Base64根据次数恢复明文
         *
         * @param str   Base64加密*次之后的密文
         * @param count *次
         * @return 明文
         */
        public static String decodeStr(String str, int count) {
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                str = Base64.decodeStr(str);
            }
            return str;
        }
    }
    

    然后注册一下这个自定义的Resolver。
    这里就不用配置文件注册了

    @Configuration
    public class WebConfig extends WebMvcConfigurationSupport {
        //region 注册自定义HandlerMethodArgumentResolver
        @Override
        public void addArgumentResolvers(List<HandlerMethodArgumentResolver> resolvers) {
            resolvers.add(base64DecodeStrResolver());
        }
    
        @Bean
        public Base64DecodeStrResolver base64DecodeStrResolver() {
            return new Base64DecodeStrResolver();
        }
        //endregion
    }
    

    在控制器层使用注解。

    /**
     * 先试试给方法加注解
     */
    @Base64DecodeStr 
    public void login(@NotBlank(message = "用户名不能为空")  String username,
                       @NotBlank(message = "密码不能为空") String password) {
                System.out.println(username);
                System.out.println(password);
        }
    

    看看效果

    • 前端传值
    • 后端接收

    至此整个功能上已经实现了,我们来看下关键api

    // 这个就是一个参数,控制层的方法参数
    MethodParameter parameter
        // 常用方法
        hasMethodAnnotation()  是否有方法注解
        hasParameterAnnotation()  是否有参数注解
        getMethodAnnotation()  获取方法注解(传入Class可以指定)
        getParameterAnnotation() 获取参数注解(传入Class可以指定)
        getParameterType()  获取参数类型
    
    
    // 这个可以理解为是前端传过来的东西,里面可以拿到前端传过来的密文,也就是初始值,没有被处理过的
    NativeWebRequest webRequest
        // 常用方法 其实这几个都是同一个 基于map的操作
        getParameter()  
        getParameterMap()
        getParameterNames()
        getParameterValues()
    

    2.3 深入探讨

    上面的例子是注解在方法上的,接下来试试注解在参数上。

    /**
     * 注解一个参数
     */
    public void login(@NotBlank(message = "用户名不能为空") @Base64DecodeStr  String username,
                       @NotBlank(message = "密码不能为空") String password) {
                System.out.println(username);
                System.out.println(password);
    }
    /*****************输出******************************/
    username
    WTBkR2VtTXpaSFpqYlZFOQ==
    
    /**
     * 注解两个参数
     */
    public void login(@NotBlank(message = "用户名不能为空") @Base64DecodeStr  String username,
                       @NotBlank(message = "密码不能为空") @Base64DecodeStr String password) {
                System.out.println(username);
                System.out.println(password);
    }
    /*****************输出******************************/
    username
    password
    

    可见注解在参数上也能用,接下来再来看看,同时注解在方法上和参数上,想一下。
    假设方法上的注解优先,参数上的注解其次,会不会被解析两次,
    也就是说,密文先被方法注解解析成明文,然后之后被参数注解再次解析成别的东西。

    /**
     * 注解方法 注解参数
     */
    @Base64DecodeStr
    public void login(@NotBlank(message = "用户名不能为空") @Base64DecodeStr  String username,
                       @NotBlank(message = "密码不能为空") @Base64DecodeStr String password) {
                System.out.println(username);
                System.out.println(password);
    }
    /*****************输出******************************/
    username
    password
    

    输出的是正确的明文,也就是说上面的假设不成立,让我们康康是哪里的问题。

    回想一下,在解析的时候,我们都是用的webRequest的getParameter,而webRequest里面的值是从前端拿过来的,
    所以decodeStr解密都是对前端的值解密,当然会返回正确的内容(明文),所以即使是方法注解先解密了,它解密的是前端的值,
    然后再到属性注解,它解密的也是前端的值,不会出现属性注解解密的内容是方法注解解密出来的内容。
    从这点来看,确实是这么一回事,所以即使方法注解和参数注解一起用也不会出现重复解密的效果。

    但是,这只是一个原因,一开始本人还没想到这个,然后就好奇打了断点追踪下源码。

    @Override
    @Nullable
    public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, @Nullable ModelAndViewContainer mavContainer,NativeWebRequest webRequest, @Nullable WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception {
                     // 获取参数的resolver,参数的定位是控制器.方法.参数位置 ,所以每个parameter都是唯一的
                     // 至于重载的啊,不知道没试过,你们可以试下,XD
    		HandlerMethodArgumentResolver resolver = getArgumentResolver(parameter);
    		if (resolver == null) {
    		  throw new IllegalArgumentException("Unsupported parameter type [" +
    		  parameter.getParameterType().getName() + "]. supportsParameter should be called first.");
    		}
    		  return resolver.resolveArgument(parameter, mavContainer, webRequest, binderFactory);
    }
    
    @Nullable
    private HandlerMethodArgumentResolver getArgumentResolver(MethodParameter parameter) {
                    // argumentResolverCache是一个缓存,map,
                    // 从这里可以看出,每个控制器方法的参数都会被缓存起来,
    		HandlerMethodArgumentResolver result = this.argumentResolverCache.get(parameter);
    		if (result == null) {
    			for (HandlerMethodArgumentResolver resolver : this.argumentResolvers) {
                                // 调用supportsParameter看看是否支持
    	                    if (resolver.supportsParameter(parameter)) {
    				result = resolver;
                                    // 一个参数可以有多个resolver 
    	        		this.argumentResolverCache.put(parameter, result);
    				break;
    				}
    			}
    		}
    		return result;          
    }
    
    
    

    所以问题再细化一点,当我们同时注解方法和参数的时候,会调用几次getArgumentResolver()呢,
    为了便于观察,本人将注解传不同的参数。
    在那之前,先放点小插曲,就是在调试的时候发现的问题

    /**
     * 注解方法
     */
    @Base64DecodeStr( count = 10)
    public void login(@NotBlank(message = "用户名不能为空") String username,
                       @NotBlank(message = "密码不能为空")  String password) {
                System.out.println(username);
                System.out.println(password);
    }
    

    进去前

    parameter是获取不到方法上这个自定义注解的。
    当代码往下走,走到supportsParameter的时候

    此时又有了,无语。
    什么原因本人暂时没找到。

    言归正传,我们继续调试

    /**
     * 注解方法 注解全部参数
     */
    @Base64DecodeStr( count = 30)
    public void login(@NotBlank(message = "用户名不能为空") @Base64DecodeStr(count = 10)  String username,
                       @NotBlank(message = "密码不能为空") @Base64DecodeStr(count =20) String password) {
                System.out.println(username);
                System.out.println(password);
    }
    

    看看是先走方法注解还是参数注解。

    • 第一次进来

      可以看到是第一个参数username
    • 第二次进来

      依然是第一个参数username
    • 第三次进来

      看到是第二个参数password
    • 第四次进来

      也是第二个参数password

    所以可以看到,根本就没有走方法注解,或者说方法注解会走两次,参数注解一个一次,所以总共四次,这也没问题。
    这是怎么回事呢。要是不走方法注解,那方法注解怎么会生效呢,后面我找到了原因

      /**
       * 原来是因为这里,虽然不是因为方法注解进来的,但是这里优先取的是方法注解的值,
       * 所以如果想让属性注解优先的话这里改一下就行
       */
      int count = parameter.hasMethodAnnotation(Base64DecodeStr.class)
                    ? parameter.getMethodAnnotation(Base64DecodeStr.class).count()
                    : parameter.getParameterAnnotation(Base64DecodeStr.class).count();
    

    所以真相大白了,如果方法注解和属性注解同时加上的话,会执行四次getArgumentResolver(),
    其中只会调用两次supportsParameter(),因为每个参数第二次都直接从map取到值了就不再走supportsParameter()了。

    结束

    至此我们完成了本次从前端到后端的旅途。
    简单总结一下。

    • 注解
      • 定义:@interface
      • 类型:TYPE,FIELD,METHOD,PARAMETER,CONSTRUCTOR,LOCAL_VARIABLE,ANNOTATION_TYPE,PACKAGE
      • 策略:SOURCE,CLASS,RUNTIME
    • HandlerMethodArgumentResolver
      • 作用:像拦截器一样,在前端到后端中间的关卡
      • 两个方法
        • supportsParameter:是否支持使用该Resolver
        • resolveArgument:Resolver想要做的事

    然后关于注解解析部分也不够完善,比如如果参数是集合类型的话应该怎么处理,这都是后续了。

    本篇内容都是本人真实遇到的问题并记录下来,从开始想要加密加密参数到想办法去实现这个功能,
    这么一种思路,希望能给新人一点启示,当然本人本身也还需要不断学习,不然都找不到工作了,我只能边忙毕设边挤时间复习了。
    人一惆怅话就多了,嘿嘿,不啰嗦了,现在是夜里两点,准备睡了。

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