.NET WebAPI 用ActionFilterAttribute实现token令牌验证与对Action的权限控制

项目背景是一个社区类的APP（求轻吐...），博主主要负责后台业务及接口。以前没玩过webAPI，但是领导要求必须用这个（具体原因鬼知道），只好硬着头皮上了。

最近刚做完权限这一块，分享出来给大家。欢迎各种吐槽批判践踏...

先说说用户身份的识别，简单的做了一个token机制。用户登录，后台产生令牌，发放令牌，用户携带令牌访问...

1.cache管理类，由于博主使用的HttpRuntime.Cache来存储token，IIS重启或者意外关闭等情况会造成cache清空，只好在数据库做了cache的备份，在cache为空的时候查询数据库是否有cache数据，有则是cache被意外清空，需要重新放在cache中。

    /// <summary>
    /// 缓存管理
    /// 将令牌、用户凭证以及过期时间的关系数据存放于Cache中
    /// </summary>
    public class CacheManager
    {        private static readonly ITempCacheService tempCacheService = ServiceLocator.Instance.GetService<ITempCacheService>();

        /// <summary>
        /// 初始化缓存数据结构
        /// </summary>
        /// token 令牌
        /// uuid 用户ID凭证
        /// userType 用户类别
        /// timeout 过期时间
        /// <remarks>
        /// </remarks>
        private static void CacheInit()
        {
            if (HttpRuntime.Cache["PASSPORT.TOKEN"] == null)
            {
                DataTable dt = new DataTable();

                dt.Columns.Add("token", Type.GetType("System.String"));
                dt.Columns["token"].Unique = true;

                dt.Columns.Add("uuid", Type.GetType("System.Object"));
                dt.Columns["uuid"].DefaultValue = null;

                dt.Columns.Add("userType", Type.GetType("System.String"));
                dt.Columns["userType"].DefaultValue = null;

                dt.Columns.Add("timeout", Type.GetType("System.DateTime"));
                dt.Columns["timeout"].DefaultValue = DateTime.Now.AddDays(7);

                DataColumn[] keys = new DataColumn[1];
                keys[0] = dt.Columns["token"];
                dt.PrimaryKey = keys;

                var tempCaches = tempCacheService.GetAllCaches();
                if (tempCaches.Any())
                {
                    foreach (var tempCacheDTOShow in tempCaches)
                    {
                        DataRow dr = dt.NewRow();
                        dr["token"] = tempCacheDTOShow.UserToken;
                        dr["uuid"] = tempCacheDTOShow.UserAccountId;
                        dr["userType"] = tempCacheDTOShow.UserType.ToString();
                        dr["timeout"] = tempCacheDTOShow.EndTime;
                        dt.Rows.Add(dr);
                    }
                }

                //Cache的过期时间为 令牌过期时间*2
                HttpRuntime.Cache.Insert("PASSPORT.TOKEN", dt, null, DateTime.MaxValue, TimeSpan.FromDays(7 * 2));
            }
        }

/// <summary>
        /// 获取用户UUID标识
        /// </summary>
        /// <param name="token"></param>
        /// <returns></returns>
        public static Guid GetUUID(string token)
        {
            CacheInit();

            DataTable dt = (DataTable)HttpRuntime.Cache["PASSPORT.TOKEN"];
            DataRow[] dr = dt.Select("token = ‘" + token + "‘");
            if (dr.Length > 0)
            {
                return new Guid(dr[0]["uuid"].ToString());
            }
            return Guid.Empty;
        }

        /// <summary>
        /// 获取用户类别（分为员工、企业、客服、管理员等，后期做权限验证使用）
        /// </summary>
        /// <param name="token"></param>
        /// <returns></returns>
        public static string GetUserType(string token)
        {
            CacheInit();

            DataTable dt = (DataTable)HttpRuntime.Cache["PASSPORT.TOKEN"];
            DataRow[] dr = dt.Select("token = ‘" + token + "‘");
            if (dr.Length > 0)
            {
                return dr[0]["userType"].ToString();
            }
            return null;
        }

/// <summary>
        /// 判断令牌是否存在
        /// </summary>
        /// <param name="token">令牌</param>
        /// <returns></returns>
        public static bool TokenIsExist(string token)
        {
            CacheInit();

            DataTable dt = (DataTable)HttpRuntime.Cache["PASSPORT.TOKEN"];
            DataRow[] dr = dt.Select("token = ‘" + token + "‘");
            if (dr.Length > 0)
            {
                var timeout = DateTime.Parse(dr[0]["timeout"].ToString());
                if (timeout > DateTime.Now)
                {
                    return true;
                }
                else
                {
                    RemoveToken(token);
                    return false;
                }
            }
            return false;
        }

        /// <summary>
        /// 移除某令牌
        /// </summary>
        /// <param name="token"></param>
        /// <returns></returns>
        public static bool RemoveToken(string token)
        {
            CacheInit();

            DataTable dt = (DataTable)HttpRuntime.Cache["PASSPORT.TOKEN"];
            DataRow[] dr = dt.Select("token = ‘" + token + "‘");
            if (dr.Length > 0)
            {
                dt.Rows.Remove(dr[0]);
            }
            return true;
        }

        /// <summary>
        /// 更新令牌过期时间
        /// </summary>
        /// <param name="token">令牌</param>
        /// <param name="time">过期时间</param>
        public static void TokenTimeUpdate(string token, DateTime time)
        {
            CacheInit();

            DataTable dt = (DataTable)HttpRuntime.Cache["PASSPORT.TOKEN"];
            DataRow[] dr = dt.Select("token = ‘" + token + "‘");
            if (dr.Length > 0)
            {
                dr[0]["timeout"] = time;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 添加令牌
        /// </summary>
        /// <param name="token">令牌</param>
        /// <param name="uuid">用户ID凭证</param>
        /// <param name="userType">用户类别</param>
        /// <param name="timeout">过期时间</param>
        public static void TokenInsert(string token, object uuid, string userType, DateTime timeout)
        {
            CacheInit();

            // token不存在则添加
            if (!TokenIsExist(token))
            {
                DataTable dt = (DataTable)HttpRuntime.Cache["PASSPORT.TOKEN"];
                DataRow dr = dt.NewRow();
                dr["token"] = token;
                dr["uuid"] = uuid;
                dr["userType"] = userType;
                dr["timeout"] = timeout;
                dt.Rows.Add(dr);
                HttpRuntime.Cache["PASSPORT.TOKEN"] = dt;

                tempCacheService.Add_TempCaches(new List<TempCacheDTO_ADD>()
                {
                    new TempCacheDTO_ADD()
                    {
                        EndTime = timeout,
                        UserAccountId = new Guid(uuid.ToString()),
                        UserToken = new Guid(token),
                        UserType = (UserType)Enum.Parse(typeof(UserType),userType)
                    }
                });
            }
            // token存在则更新过期时间
            else
            {
                TokenTimeUpdate(token, timeout);

                tempCacheService.Update_TempCaches(new Guid(token), timeout);
            }
        }

    }

2.接下来就是对用户携带的token进行验证了，通过继承ActionFilterAttribute来实现，在这里还需要考虑到匿名访问API，对于部分API，是允许匿名访问（不登录访问）的。所以，先写一个代表匿名的Attribute：

    /// <summary>
    /// 匿名访问标记
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method)]
    public class AnonymousAttribute : Attribute
    {
    }

然后给允许匿名访问的Action打上[Anonymous]标签就OK，再来看我们的token验证代码：

    /// <summary>
    /// 用户令牌验证/// </summary>
    public class TokenProjectorAttribute : ActionFilterAttribute
    {
        private const string UserToken = "token";
        private readonly IAccountInfoService accountInfoService = ServiceLocator.Instance.GetService<IAccountInfoService>();
        private readonly ITempCacheService tempCacheService = ServiceLocator.Instance.GetService<ITempCacheService>();

        public override void OnActionExecuting(HttpActionContext actionContext)
        {
            // 匿名访问验证
            var anonymousAction = actionContext.ActionDescriptor.GetCustomAttributes<AnonymousAttribute>();
            if (!anonymousAction.Any())
            {
                // 验证token
                var token = TokenVerification(actionContext);
            }

            base.OnActionExecuting(actionContext);
        }

        /// <summary>
        /// 身份令牌验证
        /// </summary>
        /// <param name="actionContext"></param>
        protected virtual string TokenVerification(HttpActionContext actionContext)
        {
            // 获取token
            var token = GetToken(actionContext.ActionArguments, actionContext.Request.Method);

            // 判断token是否有效
            if (!CacheManager.TokenIsExist(token))
            {
                throw new UserLoginException("Token已失效，请重新登陆!");
            }

            // 判断用户是否被冻结
            if (accountInfoService.Exist_User_IsForzen(AccountHelper.GetUUID(token)))
            {
                CacheManager.RemoveToken(token);
                tempCacheService.Delete_OneTempCaches(new Guid(token));
                throw new UserLoginException("此用户已被冻结,请联系客服!");
            }

            return token;
        }

        private string GetToken(Dictionary<string, object> actionArguments, HttpMethod type)
        {
            var token = "";

            if (type == HttpMethod.Post)
            {
                foreach (var value in actionArguments.Values)
                {
                    token = value.GetType().GetProperty(UserToken) == null
                        ? GetToken(actionArguments, HttpMethod.Get)
                        : value.GetType().GetProperty(UserToken).GetValue(value).ToString();
                }
            }
            else if (type == HttpMethod.Get)
            {
                if (!actionArguments.ContainsKey(UserToken))
                {
                    throw new Exception("未附带token!");
                }

                if (actionArguments[UserToken] != null)
                {
                    token = actionArguments[UserToken].ToString();
                }
                else
                {
                    throw new Exception("token不能为空!");
                }
            }
            else
            {
                throw new Exception("暂未开放其它访问方式!");
            }

            return token;
        }
    }

这里对GetToken方法做一下解释：

1.博主只做了POST与GET方法的验证，其他请求未使用也就没做，欢迎大家补充

2.POST方式里面的回调是解决POST请求接口只有一个简单参数的情况，例如下面的接口：

        /// <summary>
        /// 手动向新用户推送短信
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        [HttpPost]
        [Route("api/Common/PushNewUserSMS")]public PushNewWorkSMSResult PushNewUserSMS([FromBody]string token)
        {
            sendMessagesService.PushNewUserSMS();
            return new PushNewWorkSMSResult() { Code = 0 };
        }

当然，POST方式一般都会把参数写进一个类里，对于一个参数的情况，博主不喜欢那么干。这么写，需要AJAX提交时空变量名才能获取：

    // 推送新用户营销短信
    function pushNewUserSMS() {
        $(".tuiguang").unbind("click");        // 注意下面的参数为空“”
        $.post(Config.Api.Common.PushNewUserSMS, { "": $.cookie("MPCBtoken") }, function (data) {
            if (data.Code == 0) {
                alert("发送成功!");
                _initDatas();
            } else {
                Config.Method.JudgeCode(data, 1);
            }
        });
    }

这样，我们就只需要在每个controller上打上[TokenProjector]标签，再在允许匿名的Action上打上[Anonymous]标签就能轻松的搞定token验证了。

3.除了token验证外呢，我门还想对Action进行用户角色的控制，比如一个获取登录用户钱包余额的Action（A），肯定只有员工、企业才能访问，管理员、客服没有钱包，所以不允许访问，从业务上应该是去访问另外一个获取指定用户钱包余额的Action（B），当然这个Action又不能对员工、企业开放权限。这就涉及到需要实现一个控制Action访问权限的功能，上面我们对用户的token进行了验证，那么拿到token就拿到了用户基本信息（包括角色），那就只需要做一个对Action的权限标注就能解决问题了，我们先写一个代表权限控制的Attribute：

    /// <summary>
    /// 权限控制标记
    /// </summary>
    [AttributeUsage(AttributeTargets.Method, Inherited = true, AllowMultiple = true)]
    public class ModuleAuthorizationAttribute : Attribute
    {
        public ModuleAuthorizationAttribute(params string[] authorization)
        {
            this.Authorizations = authorization;
        }

        /// <summary>
        /// 允许访问角色
        /// </summary>
        public string[] Authorizations { get; set; }
    }

在每个需要权限控制的Action上打上[ModuleAuthorization]标签，并注明访问角色：

        /// <summary>
        /// 获取钱包余额
        /// </summary>
        /// <param name="token"></param>
        /// <returns></returns>
        [HttpGet]
        [Route("api/Account/GetWalletBalance")]
        [ModuleAuthorization(new[] { "Staff", "Enterprise" })]
        public GetWalletBalanceResult GetWalletBalance(string token)
        {
            var result = this.walletService.Get_Wallet_Balance(AccountHelper.GetUUID(token));
            return new GetWalletBalanceResult()
            {
                Code = 0,
                Balance = result
            };
        }

        /// <summary>
        /// 管理员
        /// 处理提现申请
        /// </summary>
        /// <param name="handleTempWithdrawalsModel"></param>
        /// <returns></returns>
        [HttpPost]
        [Route("api/Account/HandleTempWithdrawals")]
        [ModuleAuthorization(new[] { "PlatformCustomer" })]
        public HandleTempWithdrawalsResult HandleTempWithdrawals(
            [FromBody] HandleTempWithdrawalsModel handleTempWithdrawalsModel)
        {
            walletService.Handle_TempWithdrawals(AccountHelper.GetUUID(handleTempWithdrawalsModel.token),
                handleTempWithdrawalsModel.message, handleTempWithdrawalsModel.tempID,
                handleTempWithdrawalsModel.isSuccess);
            return new HandleTempWithdrawalsResult() { Code = 0 };
        }

然后我们修改TokenProjectorAttribute这个类，在验证token后做权限验证，权限验证方法如下：

        /// <summary>
        /// Action 访问权限验证
        /// </summary>
        /// <param name="token">身份令牌</param>
        /// <param name="actionContext"></param>
        /// <returns></returns>
        protected virtual void AuthorizeCore(string token, HttpActionContext actionContext)
        {
            // 权限控制Action验证
            var moduleAuthorizationAction = actionContext.ActionDescriptor.GetCustomAttributes<ModuleAuthorizationAttribute>();
            if (moduleAuthorizationAction.Any())
            {
                var userRole = AccountHelper.GetUserType(token);
                if (!moduleAuthorizationAction[0].Authorizations.Contains(userRole.ToString()))
                {
                    throw new Exception("用户非法跨权限访问，token：" + token);
                }
            }
        }

OK，终于实现了webAPI对用户令牌与Action权限的验证。

当然，博主也是刚接触webAPI，再者业务需求较简单，如有不对之处，欢迎大家指出，必定虚心求教。

分类: Web API