springboot接口加簽驗簽常見的幾大問題及解決過程

更新時間：2024年11月05日 10:57:50 作者：路西法_Lucifer

在SpringBoot框架中通過自定義注解實現(xiàn)加簽驗簽功能是一個非常實用的技術(shù),本文主要介紹了使用SpringBoot進(jìn)行加簽驗簽時可能遇到的幾個問題,包括請求流重復(fù)讀取問題、控制器中文件參數(shù)讀取為空問題、FormData表單提交MD5加密值不一致問題

springboot接口加簽驗簽常見問題及解決

ps：通過springboot自定義注解實現(xiàn)驗簽的加簽驗簽功能，不過很多容易遇坑的地方.

所需pom.xml中的jar包：

        <dependency>
            <groupId>cn.hutool</groupId>
            <artifactId>hutool-all</artifactId>
            <version>5.8.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>commons-fileupload</groupId>
            <artifactId>commons-fileupload</artifactId>
            <version>1.4</version>
        </dependency>

原始代碼段：

1、測試Controller

@RestController
@RequestMapping
public class TestController {

    @PostMapping("test1")
    public void test1(MultipartFile file){
        System.out.println("...........");
    }


    @PostMapping("test2")
    public void test2(@RequestBody String str){
        System.out.println("...........");
    }

}

2、aop切面

（ps: 這里關(guān)于通過自定義注解實現(xiàn)驗簽加簽的代碼就不寫了，其實很簡單，這里主要是為了說明可能遇到的問題，以及解決辦法，至于加簽驗簽的具體代碼，自行百度）

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class TestAop {

    @Around(value = "execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
        ServletInputStream inputStream = request.getInputStream();
        //對請求體得到的字節(jié)進(jìn)行加密,我的加簽是通過url后面的一些參數(shù)+accessKey+body+secreteKey等這些字段進(jìn)行加密，我會對body加密后，然后跟其它加簽字段拼接起來,然后MD5得到簽名的，具體加簽規(guī)則去百度
        //這里我就為了演示，只對body加密了
        String digestHex = MD5.create().digestHex(IoUtil.readBytes(inputStream));
        log.info("============:{}", digestHex);
        Object obj = joinPoint.proceed();
        return obj;
    }
}

可能產(chǎn)生的問題

問題1

1.1 因為request.getInputStream()讀取的流，讀到一次之后，就會關(guān)掉，所以過濾器中獲取request.getInputStream()為空；

1.2 如果對流獲取多次，就會出現(xiàn)異常,request.getInputStream()讀取的流，讀到一次之后，就會關(guān)掉。

解決辦法: 將request進(jìn)行包裝，讓request.getInputStream()可以重復(fù)讀取

1. RequestWrapper 對request對象進(jìn)行包裝

package com.example.demo.config;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.compress.utils.IOUtils;

import javax.servlet.ReadListener;
import javax.servlet.ServletInputStream;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
import java.io.*;

@Slf4j
public class RequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {

    private ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();

    public RequestWrapper(HttpServletRequest request) throws IOException {
        super(request);
        IOUtils.copy(request.getInputStream(), byteArrayOutputStream);
    }

    @Override
    public ServletInputStream getInputStream() throws IOException {
        if (byteArrayOutputStream == null) {
            IOUtils.copy(super.getInputStream(), byteArrayOutputStream);
        }
        return new ServletInputStream() {
            private final ByteArrayInputStream input = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray());

            @Override
            public boolean isFinished() {
                return false;
            }

            @Override
            public boolean isReady() {
                return false;
            }

            @Override
            public void setReadListener(ReadListener readListener) {

            }

            @Override
            public int read() throws IOException {
                return input.read();
            }
        };
    }

    @Override
    public BufferedReader getReader() throws IOException {
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(getInputStream()));
    }


    public ByteArrayOutputStream getByteArrayOutputStream() {
        return byteArrayOutputStream;
    }

}

2. RequestWrapperFilter 過濾器讓request變成自己的request包裝對象

package com.example.demo.config;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import javax.servlet.*;
import javax.servlet.annotation.WebFilter;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.io.IOException;

//filter 過濾器   urlPatterns自己設(shè)置過濾的路徑，這里為了演示，就怎么方便怎么來了
@WebFilter(urlPatterns = "/*")
@Slf4j
public class RequestWrapperFilter implements Filter {

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
        ServletRequest requestWrapper = null;
        if (request instanceof HttpServletRequest) {
            requestWrapper = new RequestWrapper((HttpServletRequest) request);
        }
        if (requestWrapper == null) {
            chain.doFilter(request, response);
        } else {
            chain.doFilter(requestWrapper, response);
        }
    }
}

3. springboot的啟動類中加入@ServletComponentScan,讓filter生效

@SpringBootApplication
@ServletComponentScan
public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }

}

4、修改aop,不再讀取直接讀取request，而是讀取new RequestWrapper(request)對象

    @Around(value = "execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
        RequestWrapper requestWrapper = new RequestWrapper(request);
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = requestWrapper.getByteArrayOutputStream();

        ServletInputStream inputStream = requestWrapper.getInputStream();
        String digestHex = MD5.create().digestHex(IoUtil.readBytes(inputStream));
        log.info("============:{}", digestHex);
        Object obj = joinPoint.proceed();
        return obj;
    }

驗證結(jié)果：（多次讀取getIntPutStream沒有問題）

問題2

aop切面讀取到的文件是有值，但是controller接口中file這個參數(shù)居然讀不到，顯示為空

修改后的aop代碼段:

   @Around(value = "execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
        RequestWrapper requestWrapper = new RequestWrapper(request);
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = requestWrapper.getByteArrayOutputStream();
        String digestHex = MD5.create().digestHex(byteArrayOutputStream.toByteArray());
        log.info("============:{}", digestHex);
        Object obj = joinPoint.proceed();
        return obj;
    }

當(dāng)調(diào)用接口test2時，控制臺打印如下：

2022-10-14 21:32:56.207 INFO 9968 --- [nio-8080-exec-1] com.example.demo.aop.TestAop : ============:ab2ee64ec2b80edc3553a826c4610733
...........testEntity:{"id":1,"username":"zhangsan"}
2022-10-14 21:32:59.636 INFO 9968 --- [nio-8080-exec-3] com.example.demo.aop.TestAop : ============:ab2ee64ec2b80edc3553a826c4610733
...........testEntity:{"id":1,"username":"zhangsan"}

當(dāng)調(diào)用接口test1時，如圖：

aop切面讀取到的文件是有值，但是controller接口中file這個參數(shù)居然讀不到，顯示為空

問題出在哪兒呢？？？？？？

只要是http請求都包裝下request對象，最終用的都是requestWrapper對象。

當(dāng)我調(diào)用test2接口，body是實體類對象，是可以接收參數(shù)的；

ps: 使用requestWrapper對象解決了輸入流的重復(fù)讀取的問題，但是卻引發(fā)了接口文件讀取為空的bug.對test2接口，這種用實體對象接收，沒有問題。

解決辦法：替換springboot對file的默認(rèn)實現(xiàn)，改用commons-fileupload包的

    <dependency>
            <groupId>commons-fileupload</groupId>
            <artifactId>commons-fileupload</artifactId>
            <version>1.4</version>
        </dependency>

排除MultipartAutoConfiguration的默認(rèn)實現(xiàn)，改用CommonsMultipartResolver

@SpringBootApplication(exclude = MultipartAutoConfiguration.class)
@ServletComponentScan
public class DemoApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }

    
    @Bean(name = "multipartResolver")
    public MultipartResolver multipartResolver() {
        CommonsMultipartResolver resolver = new CommonsMultipartResolver();
        resolver.setDefaultEncoding("UTF-8");
        return resolver;
    }

}

效果如下：

問題3

form-data 表單提交，對body的字節(jié)數(shù)組進(jìn)行MD5加密,相同請求，相同參數(shù)，生成的MD5值每次卻不一樣，對于接口參數(shù)是MultipartFile參數(shù)而言。

問題分析：

如果調(diào)用test2接口，則通過輸入流讀取的內(nèi)容是一個json，并沒有添加請求頭以及其它額外部分。

如果調(diào)用test1接口，則通過輸入流讀取的內(nèi)容是一堆亂碼，并添加請求頭以及其它額外部分。

綠色框的是如果接口參數(shù)是文件的話，獲取輸入流，會在流里添加除了文件內(nèi)容之外，還會額外添加的部分，而紅色框住的部分，每次都不一樣，因此盡管每次相同請求，相同文件，這個輸入流讀取為字節(jié)數(shù)組后，都是不一樣的，因此MD5加密得到的MD5值也肯定不一樣。

解決辦法：

因此不應(yīng)該直接讀取reque.getInputStream()里面的內(nèi)容，應(yīng)該拿到這個流后，對它應(yīng)該是文件內(nèi)容的其它額外添加的如請求頭，隨機數(shù)之類的東西全部去掉后，拿到單純的只是文件的內(nèi)容。

辦法1：不用form-data提交，改用binary 二進(jìn)制流提交，這種提交，request.getInputStream()得到的流里面不會添加除了文件內(nèi)容外，如請求頭、隨機數(shù)等額外部分。

辦法2：仍然使用form-data提交方式，將request.getInputStream()得到的流里面添加除了文件內(nèi)容外，如請求頭、隨機數(shù)等額外部分都去掉。

修改后的RequestWrapper ：

package com.example.demo.config;

import cn.hutool.core.collection.CollUtil;
import cn.hutool.http.ContentType;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.compress.utils.IOUtils;
import org.apache.commons.fileupload.FileItem;
import org.apache.commons.fileupload.FileUploadException;
import org.apache.commons.fileupload.disk.DiskFileItemFactory;
import org.apache.commons.fileupload.servlet.ServletFileUpload;

import javax.servlet.ReadListener;
import javax.servlet.ServletInputStream;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
import java.io.*;
import java.util.List;

@Slf4j
public class RequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {

    private ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();

    public RequestWrapper(HttpServletRequest request) throws IOException {
        super(request);
        IOUtils.copy(request.getInputStream(), byteArrayOutputStream);
    }

    @Override
    public ServletInputStream getInputStream() throws IOException {
        if (byteArrayOutputStream == null) {
            IOUtils.copy(super.getInputStream(), byteArrayOutputStream);
        }
        return new ServletInputStream() {
            private final ByteArrayInputStream input = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray());

            @Override
            public boolean isFinished() {
                return false;
            }

            @Override
            public boolean isReady() {
                return false;
            }

            @Override
            public void setReadListener(ReadListener readListener) {

            }

            @Override
            public int read() throws IOException {
                return input.read();
            }
        };
    }

    @Override
    public BufferedReader getReader() throws IOException {
        return new BufferedReader(new InputStreamReader(getInputStream()));
    }


    public ByteArrayOutputStream getByteArrayOutputStream() {
        return byteArrayOutputStream;
    }

    public byte[] getPureBody() throws FileUploadException {
        if (this.getContentType().contains(ContentType.MULTIPART.getValue())) {
            DiskFileItemFactory diskFileItemFactory = new DiskFileItemFactory();
            ServletFileUpload servletFileUpload = new ServletFileUpload(diskFileItemFactory);
            //獲取所有的上傳文件
            List<FileItem> fileItems = servletFileUpload.parseRequest(this);
            if (CollUtil.isNotEmpty(fileItems)) {
                byte[][] bytes = new byte[fileItems.size()][];
                for (int i = 0; i < fileItems.size(); i++) {
                    bytes[i] = fileItems.get(i).get();
                }
                //判斷二維數(shù)組不能為空
                if (bytes != null && bytes.length > 0) {
                    if (!(bytes.length == 1 && bytes[0].length == 0)) {
                        //將多個文件對應(yīng)的字節(jié)數(shù)組合并成一個字節(jié)數(shù)組 byte[]
                        return mergeBytes(bytes);
                    }
                }
            }
        }
        return byteArrayOutputStream.toByteArray();
    }

    private static byte[] mergeBytes(byte[]... values) {
        int lengthByte = 0;
        for (byte[] value : values) {
            lengthByte += value.length;
        }
        byte[] allBytes = new byte[lengthByte];
        int countLength = 0;
        for (byte[] b : values) {
            System.arraycopy(b, 0, allBytes, countLength, b.length);
            countLength += b.length;
        }
        return allBytes;
    }


}

修改后的aop：

package com.example.demo.aop;

import cn.hutool.core.io.IoUtil;
import cn.hutool.crypto.digest.MD5;
import com.example.demo.config.RequestWrapper;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

@Slf4j
@Component
@Aspect
public class TestAop {

    @Around(value = "execution(* com.example.demo.controller.*.*(..))")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
        RequestWrapper requestWrapper = new RequestWrapper(request);
        String digestHex = MD5.create().digestHex(requestWrapper.getPureBody());
        log.info("============:{}", digestHex);
        Object obj = joinPoint.proceed();
        return obj;
    }
}

測試結(jié)果：

調(diào)用兩次接口test1，查看控制臺

2022-10-14 22:29:07.548 xxTestAop: =====:be53fbee299d4c13b4f68420afb26127
...........jd-gui.exe
2022-10-14 22:29:08.719 x.TestAop: =====:be53fbee299d4c13b4f68420afb26127

調(diào)用兩次接口test2，查看控制臺

2022-10-14 22:29:10.903 TestAop: ====:ab2ee64ec2b80edc3553a826c4610733
...........testEntity:{"id":1,"username":"zhangsan"}
2022-10-14 22:29:11.762 TestAop：=====:ab2ee64ec2b80edc3553a826c4610733

增加接口test3,驗證多文件上傳，生成的MD5是否一致:

    @PostMapping("test3")
    public void test3(List<MultipartFile> file) {
        for (MultipartFile multipartFile : file) {
            System.out.println("..........." + multipartFile.getOriginalFilename());
        }
    }

控制臺輸出：

2022-10-14 22:38:47.764 TestAop ===:7a0f9ab5a674935ff8a5177a49c0efdf
...........jd-gui.exe
...........README.md
2022-10-14 22:38:54.506 TestAop ====:7a0f9ab5a674935ff8a5177a49c0efdf
...........jd-gui.exe
...........README.md

問題4（額外拓展）

不是本博客的代碼出現(xiàn)的，曾經(jīng)也是提供給第三方調(diào)用的接口加簽名驗簽，由于那次是第一次寫接口的加簽驗簽功能，接口沒有文件上傳，全是傳json的這種，但是當(dāng)時怎么做得呢？

我拿到的body是一個實體類的對象，我用fastjson對它進(jìn)行解析，得到j(luò)son字符串，然后跟其它需要加簽的字段拼接在一起，在這里有一個問題的，但是當(dāng)時自己自測，沒有測出來，因為我postman里面的json中屬性位置是一樣的，而調(diào)用者的body里面屬性位置跟我不一樣，最終body的內(nèi)容不一樣，導(dǎo)致生成的簽名跟我這邊的始終不一樣。

解決辦法：