Spring Boot 基于 Cookie 实现单点登录：原理、实践与优化详解

前言

在多系统交互的应用场景中，单点登录（SSO）能够显著提升用户体验，减少重复登录的繁琐操作。基于 Cookie 的单点登录方案，凭借其简单直观、浏览器原生支持的特性，成为快速实现单点登录的有效方式。本文将深入探讨 Spring Boot 中基于 Cookie 实现单点登录的原理、具体实现步骤、注意事项，并提供完整代码示例。

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一、基于 Cookie 实现单点登录原理

1.1 基本概念

Cookie 是由服务器发送到用户浏览器并存储在本地的小型数据，可在后续的 HTTP 请求中被浏览器自动携带发送回服务器。基于 Cookie 的单点登录，核心在于通过在多个相关系统间共享特定的 Cookie，来识别用户的登录状态，从而实现一次登录，多处访问。

1.2 实现流程

1. 用户登录主系统：用户在主系统（如main.example.com）输入用户名和密码进行登录。
2. 生成并设置 Cookie：主系统验证用户身份通过后，生成包含用户身份信息（如用户 ID、用户名等）的 Cookie，并设置该 Cookie 的domain属性为顶级域名（如.example.com），这样该 Cookie 就能在所有子域名（如sub1.example.com、sub2.example.com）的系统中共享。
3. 访问其他子系统：当用户访问同一顶级域名下的其他子系统时，浏览器会自动携带该 Cookie。子系统接收到请求后，从 Cookie 中获取用户身份信息，验证其有效性。
4. 验证通过：若验证通过，子系统认为用户已登录，允许其访问受保护资源；若验证失败，则引导用户进行登录。

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二、Spring Boot 实现基于 Cookie 的单点登录

2.1 项目搭建与依赖添加

创建 Spring Boot 项目，在pom.xml中添加 Web 相关依赖：

<dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency>
</dependencies>

2.2 登录接口实现

创建AuthController类，实现用户登录功能，并在登录成功后设置共享 Cookie：

import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.util.Optional;@RestController
public class AuthController {// 模拟用户信息存储（实际应用中从数据库查询）private static final String USERNAME = "admin";private static final String PASSWORD = "123456";@PostMapping("/login")public String login(@RequestParam String username, @RequestParam String password, HttpServletResponse response) {if (USERNAME.equals(username) && PASSWORD.equals(password)) {// 创建包含用户信息的CookieCookie cookie = new Cookie("sso_token", username);// 设置Cookie的domain为顶级域名，实现共享cookie.setDomain(".example.com");cookie.setPath("/");cookie.setMaxAge(3600); // 设置Cookie有效期为1小时response.addCookie(cookie);return "登录成功";}return "登录失败";}
}

2.3 受保护资源接口与验证

创建ProtectedResourceController类，模拟受保护资源，并在请求处理前验证 Cookie：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.util.Optional;@RestController
public class ProtectedResourceController {@GetMapping("/protected")public String protectedResource(HttpServletRequest request) {Optional<Cookie> ssoCookie = Arrays.stream(request.getCookies()).filter(cookie -> "sso_token".equals(cookie.getName())).findFirst();if (ssoCookie.isPresent()) {String username = ssoCookie.get().getValue();return "欢迎，" + username + "！这是受保护的资源。";}return "请先登录";}
}

2.4 登出功能实现

创建LogoutController类，实现用户登出功能，即删除共享 Cookie：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.util.Arrays;@RestController
public class LogoutController {@GetMapping("/logout")public String logout(HttpServletResponse response) {Cookie cookie = new Cookie("sso_token", null);cookie.setDomain(".example.com");cookie.setPath("/");cookie.setMaxAge(0); // 立即失效response.addCookie(cookie);return "登出成功";}
}

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三、跨域场景下的 Cookie 共享实现

当系统分布在不同域名下（跨域），直接共享 Cookie 会受到同源策略限制。可通过以下方式解决：

3.1 中间代理服务

在中间搭建一个代理服务（如 Nginx），配置反向代理规则。当子系统接收到请求时，通过代理服务转发请求到主系统进行 Cookie 验证，验证通过后再将结果返回给子系统。

以 Nginx 配置为例：

server {listen 80;server_name sub1.example.com;location / {proxy_pass http://main.example.com;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;proxy_set_header Cookie $http_cookie; // 传递Cookie}
}

3.2 JSONP 或 CORS

• JSONP：通过动态创建

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.cors.CorsConfiguration;
import org.springframework.web.cors.UrlBasedCorsConfigurationSource;
import org.springframework.web.filter.CorsFilter;import java.util.Arrays;@Configuration
public class CorsConfig {@Beanpublic CorsFilter corsFilter() {CorsConfiguration config = new CorsConfiguration();config.setAllowedOrigins(Arrays.asList("http://sub1.example.com", "http://sub2.example.com"));config.setAllowCredentials(true); // 允许携带Cookieconfig.setAllowedMethods(Arrays.asList("GET", "POST", "PUT", "DELETE"));config.setAllowedHeaders(Arrays.asList("*"));UrlBasedCorsConfigurationSource source = new UrlBasedCorsConfigurationSource();source.registerCorsConfiguration("/**", config);return new CorsFilter(source);}
}

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四、优缺点分析

4.1 优点

• 实现简单：利用浏览器原生支持的 Cookie 机制，无需复杂的协议和第三方组件，易于理解和实现。
• 性能较好：Cookie 由浏览器自动携带，服务器处理逻辑相对简单，在同一域名下的系统间切换响应迅速。
• 兼容性强：几乎所有浏览器都支持 Cookie，适用于各种前端技术栈的应用。

4.2 缺点

• 安全风险：Cookie 易受 XSS（跨站脚本攻击）和 CSRF（跨站请求伪造）攻击。若 Cookie 泄露，攻击者可能冒充用户身份。
• 大小限制：浏览器对单个 Cookie 的大小有限制（通常为 4KB 左右），存储的用户信息不能过多。
• 跨域复杂：跨域场景下实现 Cookie 共享较为复杂，需要额外的配置和处理。

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五、安全防护措施

5.1 防止 XSS 攻击

• 输入验证：对用户输入的数据进行严格验证和过滤，防止恶意脚本注入。
• HttpOnly 属性：设置 Cookie 的HttpOnly属性为true，禁止 JavaScript 访问 Cookie，降低 XSS 攻击获取 Cookie 的风险。

  Cookie cookie = new Cookie("sso_token", username);
  cookie.setHttpOnly(true);
  

5.2 防止 CSRF 攻击

• 添加 CSRF 令牌：在表单或 AJAX 请求中添加随机生成的 CSRF 令牌，服务器验证令牌的有效性。
• SameSite 属性：设置 Cookie 的SameSite属性为Strict或Lax，限制 Cookie 在跨站请求中的发送。

  Cookie cookie = new Cookie("sso_token", username);
  cookie.setSameSite("Strict");
  

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总结

通过本文的介绍，我们全面了解了 Spring Boot 基于 Cookie 实现单点登录的原理、实现方式、跨域处理、优缺点及安全防护措施。虽然该方案存在一定的安全风险，但通过合理的配置和防护手段，能在许多场景下高效实现单点登录功能。开发者可根据项目实际需求，灵活运用这些技术，打造安全、便捷的用户认证体系。