如何深入理解ASP.NET Core中的授权机制？

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注意：本文内容属于《理解ASP.NET Core》系列文章，请查看置顶博客或点击此处查看全文目录。在此之前，我们已经了解了ASP.NET Core中的身份认证。现在，让我们来探讨授权。

老规矩，示例程序源码附上。

注：本文隶属于《理解ASP.NET Core》系列文章，请查看置顶博客或点击此处查看全文目录

之前，我们已经了解了ASP.NET Core中的身份认证，现在，我们来聊一下授权。

老规矩，示例程序源码XXTk.Auth.Samples已经提交了，需要的请自取。

概述

ASP.NET Core中的授权方式有很多，我们一起了解一下其中三种较为常见的方式：

• 基于角色的授权
• 基于声明的授权
• 基于策略的授权

其中，基于策略的授权是我们要了解的重点。

在进入正文之前，我们要先认识一个很重要的特性——AuthorizeAttribute，通过它，我们可以很方便的针对Controller、Action等维度进行权限控制：

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method, AllowMultiple = true, Inherited = true)] public class AuthorizeAttribute : Attribute, IAuthorizeData { public AuthorizeAttribute() { } public AuthorizeAttribute(string policy) { Policy = policy; } // 策略 public string? Policy { get; set; } // 角色，可以通过英文逗号将多个角色分隔开，从而形成一个列表 public string? Roles { get; set; } // 身份认证方案，可以通过英文逗号将多个身份认证方案分隔开，从而形成一个列表 public string? AuthenticationSchemes { get; set; } }

另外，为了方便测试，我们先添加一下基于Cookie的身份认证：

public class Startup { public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { services.AddAuthentication(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme) .AddCookie(options => { options.Cookie.Name = "auth"; // 用户未登录时返回401 options.Events.OnRedirectToLogin = context => { context.Response.StatusCode = StatusCodes.Status401Unauthorized; return Task.CompletedTask; }; // 用户无权限访问时返回403 options.Events.OnRedirectToAccessDenied = context => { context.Response.StatusCode = StatusCodes.Status403Forbidden; return Task.CompletedTask; }; }); } public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env) { app.UseRouting(); app.UseAuthentication(); app.UseAuthorization(); app.UseEndpoints(endpoints => { endpoints.MapControllers(); }); } }

在Configure中，通过app.UseAuthorization()将授权中间件AuthorizationMiddleware添加到了请求管道。

基于角色的授权

实例程序请参考：XXTk.Auth.Samples.RoleBased.HttpApi

顾名思义，基于角色的授权就是检查用户是否拥有指定角色，如果是则授权通过，否则不通过。

我们先看一个简单的例子：

[Authorize(Roles = "Admin")] public string GetForAdmin() { return "Admin only"; }

这里，我们将AuthorizeAttribute特性的Roles属性设置为了Admin，也就是说，如果用户想要访问GetForAdmin接口，则必须拥有角色Admin。

如果某个接口想要允许多个角色访问，该怎么做呢？很简单，通过英文逗号（,）分隔多个角色即可：

[Authorize(Roles = "Developer,Tester")] public string GetForDeveloperOrTester() { return "Developer || Tester"; }

就像上面这样，通过逗号将Developer和Tester分隔开来，当接到请求时，若用户拥有角色Developer和Tester其一，就允许访问该接口。

最后，如果某个接口要求用户必须同时拥有多个角色时才允许访问，那我们可以通过添加多个AuthorizeAttribute特性来达到目的：

[Authorize(Roles = "Developer")] [Authorize(Roles = "Tester")] public string GetForDeveloperAndTester() { return "Developer && Tester"; }

只有当用户同时拥有角色Developer和Tester时，才允许访问该接口。

你现在可能已经迫不及待要亲自验证一下了，不过你还记得如何设置用户的角色吗？我们在身份认证的文章中介绍过，在颁发身份票据时，可以通过声明添加角色，例如：

public async Task<IActionResult> LoginForAdmin() { var identity = new ClaimsIdentity(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme); identity.AddClaims(new[] { new Claim(ClaimTypes.NameIdentifier, Guid.NewGuid().ToString("N")), new Claim(ClaimTypes.Name, "AdminOnly"), // 添加角色Admin new Claim(ClaimTypes.Role, "Admin") }); var principal = new ClaimsPrincipal(identity); await HttpContext.SignInAsync(CookieAuthenticationDefaults.AuthenticationScheme, principal); return Ok(); }

由于篇幅限制，其他的登录代码就不贴了，可以在示例程序中找到。

基于声明的授权

实例程序请参考：XXTk.Auth.Samples.ClaimsBased.HttpApi

上面介绍的基于角色的授权，实际上就是基于声明中的“角色”来实现的，而基于声明的授权，则将范围扩展到了所有声明（而不仅仅是角色）。

基于声明的授权，是在基于策略的授权基础上实现的。为什么这么说呢？因为我们需要通过添加策略来使用声明：

public class Startup { public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { services.AddAuthorization(options => { // ... 可以在此处添加策略 }); } }

一个简单的声明策略如下：

options.AddPolicy("RankClaim", policy => policy.RequireClaim("Rank"));

该策略名称为RankClaim，要求用户具有声明Rank，具体Rank对应的值是多少，不关心，只要有这个声明就好了。

当然，我们也可以将Rank的值限定一下：

options.AddPolicy("RankClaimP3", policy => policy.RequireClaim("Rank", "P3")); options.AddPolicy("RankClaimM3", policy => policy.RequireClaim("Rank", "M3"));

我们添加了两条策略：RankClaimP3和RankClaimM3，除了要求用户具有声明Rank外，还分别要求Rank的值为P3和M3。

类似于基于角色的声明，我们也可以添加“Or”、“And”逻辑的策略：

options.AddPolicy("RankClaimP3OrM3", policy => policy.RequireClaim("Rank", "P3", "M3")); options.AddPolicy("RankClaimP3AndM3", policy => policy.RequireClaim("Rank", "P3").RequireClaim("Rank", "M3"));

策略RankClaimP3OrM3要求用户具有声明Rank，且值为P3或M3即可；而策略RankClaimP3AndM3要求用户具有声明Rank，且值必须同时包含P3和M3。

策略的用法与之前的类似（注意策略不能像角色一样通过逗号分隔）：

// 仅要求用户具有声明“Rank”，不关心值是多少 [Authorize(Policy = "RankClaim")] public string GetForRankClaim() { return "Rank claim only"; } // 要求用户具有声明“Rank”，且值为“M3” [HttpGet("GetForRankClaimP3")] [Authorize(Policy = "RankClaimP3")] public string GetForRankClaimP3() { return "Rank claim P3"; } // 要求用户具有声明“Rank”，且值为“P3” 或 “M3” [Authorize(Policy = "RankClaimP3OrM3")] public string GetForRankClaimP3OrM3() { return "Rank claim P3 || M3"; }

表示“And”逻辑的策略可以有两种写法：

// 要求用户具有声明“Rank”，且值为“P3” 和 “M3” [Authorize(Policy = "RankClaimP3AndM3")] public string GetForRankClaimP3AndM3V1() { return "Rank claim P3 && M3"; } // 要求用户具有声明“Rank”，且值为“P3” 和 “M3” [Authorize(Policy = "RankClaimP3")] [Authorize(Policy = "RankClaimM3")] public string GetForRankClaimP3AndM3V2() { return "Rank claim P3 && M3"; }

另外，有时候声明策略略微有些复杂，可以使用RequireAssertion来实现：

options.AddPolicy("ComplexClaim", policy => policy.RequireAssertion(context => context.User.HasClaim(c => (c.Type == "Rank" || c.Type == "Name") && c.Issuer == "Issuer"))); 基于策略的授权

实例程序请参考：XXTk.Auth.Samples.PolicyBased.HttpApi

通常来说，以上两种授权方式仅适用于较为简单的业务场景，而当业务场景比较复杂时，它俩就显得无能为力了。因此，我们必须能够设计更加自由的策略，也就是基于策略的授权。

基于策略的授权，我打算将其分成两种类型来介绍：简单策略和动态策略。

简单策略

在上面，我们制定策略时，使用了大量的RequireXXX，我们也希望能够将自定义策略封装一下，当然，你可以写一些扩展方法，不过我更加推荐使用IAuthorizationRequirement和IAuthorizationHandler。

现在，我们虚构一个场景：网吧管理，未满18岁的人员不准入内，只允许年满18岁的成年人进入。为此，我们需要一个限定最小年龄的要求：

public class MinimumAgeRequirement : IAuthorizationRequirement { public MinimumAgeRequirement(int minimumAge) => MinimumAge = minimumAge; public int MinimumAge { get; } }

现在，要求有了，我们还需要一个授权处理器，来校验用户是否真的达到了指定年龄：

public class MinimumAgeAuthorizationHandler : AuthorizationHandler<MinimumAgeRequirement> { protected override Task HandleRequirementAsync(AuthorizationHandlerContext context, MinimumAgeRequirement requirement) { // 这里生日信息可以从其他地方获取，如数据库，不限于声明 var dateOfBirthClaim = context.User.FindFirst(c => c.Type == ClaimTypes.DateOfBirth); if (dateOfBirthClaim is null) { return Task.CompletedTask; } var today = DateTime.Today; var dateOfBirth = Convert.ToDateTime(dateOfBirthClaim.Value); int calculatedAge = today.Year - dateOfBirth.Year; if (dateOfBirth > today.AddYears(-calculatedAge)) { calculatedAge--; } // 若年龄达到最小年龄要求，则授权通过 if (calculatedAge >= requirement.MinimumAge) { context.Succeed(requirement); } return Task.CompletedTask; } }

当校验通过时，调用context.Succeed来指示授权通过。当校验不通过时，我们有两种处理方式：

• 一种是直接返回Task.CompletedTask，这将允许后续的Handler继续进行校验，这些Handler中任意一个认证通过，都视为该用户授权通过。
• 另一种是通过调用context.Fail来指示授权不通过，并且后续的Handler仍会执行（即使后续的Handler有授权通过的，也视为授权不通过）。如果你想在调用context.Fail后，立即返回而不再执行后续的Handler，可以将选项AuthorizationOptions的属性InvokeHandlersAfterFailure设置为false来达到目的，默认为true。

现在，我们给虚构的场景增加一个授权逻辑：当用户未满18岁，但是其角色为网吧老板时，也允许其入内。

为了实现这个逻辑，我们再增加一个授权处理器：

public class MinimumAgeAnotherAuthorizationHandler : AuthorizationHandler<MinimumAgeRequirement> { protected override Task HandleRequirementAsync(AuthorizationHandlerContext context, MinimumAgeRequirement requirement) { var isBoss = context.User.IsInRole("InternetBarBoss"); if (isBoss) { context.Succeed(requirement); } return Task.CompletedTask; } }

授权要求和授权处理器我们都已经实现了，接下来就是添加策略了，不过在这之前，不要忘了注入我们的要求和授权处理器：

public class Startup { public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { services.TryAddEnumerable(ServiceDescriptor.Transient<IAuthorizationHandler, MinimumAgeAuthorizationHandler>()); services.TryAddEnumerable(ServiceDescriptor.Transient<IAuthorizationHandler, MinimumAgeAnotherAuthorizationHandler>()); services.AddAuthorization(options => { options.AddPolicy("AtLeast18Age", policy => policy.Requirements.Add(new MinimumAgeRequirement(18))); }); } }

需要注意的是，我们可以将Handler注册为任意的生命周期，不过，当Handler中依赖其他服务时，一定要注意生命周期提升的问题。

我们添加了一个名为AtLeast18Age的策略，该策略创建了一个MinimumAgeRequirement实例，要求最低年龄为18岁，并将其添加到了policy的Requirements属性中。

你可以写一个类似的接口进行测试：

[Authorize(Policy = "AtLeast18Age")] public string GetForAtLeast18Age() { return "At least 18 age"; }

最后，多说一句，如果你想让一个Handler可以同时处理多个Requirement，可以这样做：

public class MultiRequirementsAuthorizationHandler : IAuthorizationHandler { public Task HandleAsync(AuthorizationHandlerContext context) { var pendingRequirements = context.PendingRequirements; foreach (var requirement in pendingRequirements) { if (requirement is Custom1Requirement) { // ... 一些校验 context.Succeed(requirement); } else if (requirement is Custom2Requirement) { // ... 一些校验 context.Succeed(requirement); } } return Task.CompletedTask; } } public class Custom1Requirement : IAuthorizationRequirement { } public class Custom2Requirement : IAuthorizationRequirement { } 动态策略

现在，问题又来了，如果我们的场景有多种年龄限制，比如有的要求18岁，有的要求20，还有的只要求10岁，我们总不能一个个的把这些策略都提前创建好吧，要搞死人...如果能够动态地创建策略就好了！

下面我们尝试动态地创建多种最小年龄策略：

首先，继承AuthorizeAttribute来实现一个自定义授权特性MinimumAgeAuthorizeAttribute：

public class MinimumAgeAuthorizeAttribute : AuthorizeAttribute { // 策略名前缀 public const string PolicyPrefix = "MinimumAge"; // 通过构造函数传入最小年龄 public MinimumAgeAuthorizeAttribute(int minimumAge) => MinimumAge = minimumAge; public int MinimumAge { get { // 从策略名中解析出最小年龄 if (int.TryParse(Policy[PolicyPrefix.Length..], out var age)) { return age; } return default; } set { // 生成动态的策略名，如 MinimumAge18 表示最小年龄为18的策略 Policy = $"{PolicyPrefix}{value}"; } } }

逻辑很简单，就是将策略名前缀+传入的最小年龄参数动态地拼接为一个策略名，并且还可以通过策略名反向解析出最小年龄。

好了，现在策略名可以动态创建了，那下一步就是根据策略名动态创建出策略实例了，可以通过替换接口IAuthorizationPolicyProvider的默认实现来达到目的：

public class AppAuthorizationPolicyProvider : IAuthorizationPolicyProvider { // 引用自第三方库 Nito.AsyncEx private static readonly AsyncLock _mutex = new(); private readonly AuthorizationOptions _authorizationOptions; public AppAuthorizationPolicyProvider(IOptions<AuthorizationOptions> options) { BackupPolicyProvider = new DefaultAuthorizationPolicyProvider(options); _authorizationOptions = options.Value; } // 若不需要自定义实现，则均使用默认的 private DefaultAuthorizationPolicyProvider BackupPolicyProvider { get; } public async Task<AuthorizationPolicy> GetPolicyAsync(string policyName) { if(policyName is null) throw new ArgumentNullException(nameof(policyName)); // 若策略实例已存在，则直接返回 var policy = await BackupPolicyProvider.GetPolicyAsync(policyName); if(policy is not null) { return policy; } using (await _mutex.LockAsync()) { var policy = await BackupPolicyProvider.GetPolicyAsync(policyName); if(policy is not null) { return policy; } if (policyName.StartsWith(MinimumAgeAuthorizeAttribute.PolicyPrefix, StringComparison.OrdinalIgnoreCase) && int.TryParse(policyName[MinimumAgeAuthorizeAttribute.PolicyPrefix.Length..], out var age)) { // 动态创建策略 var builder = new AuthorizationPolicyBuilder(); // 添加 Requirement builder.AddRequirements(new MinimumAgeRequirement(age)); policy = builder.Build(); // 将策略添加到选项 _authorizationOptions.AddPolicy(policyName, policy); return policy; } } return null; } public Task<AuthorizationPolicy> GetDefaultPolicyAsync() { return BackupPolicyProvider.GetDefaultPolicyAsync(); } public Task<AuthorizationPolicy> GetFallbackPolicyAsync() { return BackupPolicyProvider.GetFallbackPolicyAsync(); } }

最后，只需要注入一下服务就好啦：

services.AddTransient<IAuthorizationPolicyProvider, AppAuthorizationPolicyProvider>();

现在你就可以使用MinimumAgeAuthorizeAttribute进行授权了，比如限制最小年龄20岁：

[MinimumAgeAuthorize(20)] public string GetForAtLeast20Age() { return "At least 20 age"; } 设计原理

现在，基础用法我们已经了解了，接下来就一起学习一下它背后的原理吧。

鉴于涉及到的源码较多，所以为了控制文章长度，下面只列举核心代码。

首先，我们再熟悉一下AuthorizeAttribute：

public interface IAuthorizeData { // 策略 string? Policy { get; set; } // 角色，可以通过英文逗号将多个角色分隔开，从而形成一个列表 string? Roles { get; set; } // 身份认证方案，可以通过英文逗号将多个身份认证方案分隔开，从而形成一个列表 string? AuthenticationSchemes { get; set; } } [AttributeUsage(AttributeTargets.Class | AttributeTargets.Method, AllowMultiple = true, Inherited = true)] public class AuthorizeAttribute : Attribute, IAuthorizeData { public AuthorizeAttribute() { } public AuthorizeAttribute(string policy) { Policy = policy; } public string? Policy { get; set; } public string? Roles { get; set; } public string? AuthenticationSchemes { get; set; } }

Attribute自然不必多说，我们要注意的是AuthorizeAttribute实现的接口为IAuthorizeData。

接下来我们从services.AddAuthorization入手，看看针对授权都注册了哪些服务：

你可能会疑问，即使我没有显式的添加services.AddAuthorization这行代码，程序也不会报错，其实这个我们在前文 Startup 中就提到过，services.AddControllers()中会默认调用AddAuthorization。

public static IServiceCollection AddAuthorization(this IServiceCollection services) { services.AddAuthorizationCore(); services.AddAuthorizationPolicyEvaluator(); return services; } public static IServiceCollection AddAuthorizationCore(this IServiceCollection services) { services.AddOptions(); services.TryAdd(ServiceDescriptor.Transient<IAuthorizationService, DefaultAuthorizationService>()); services.TryAdd(ServiceDescriptor.Transient<IAuthorizationPolicyProvider, DefaultAuthorizationPolicyProvider>()); services.TryAdd(ServiceDescriptor.Transient<IAuthorizationHandlerProvider, DefaultAuthorizationHandlerProvider>()); services.TryAdd(ServiceDescriptor.Transient<IAuthorizationEvaluator, DefaultAuthorizationEvaluator>()); services.TryAdd(ServiceDescriptor.Transient<IAuthorizationHandlerContextFactory, DefaultAuthorizationHandlerContextFactory>()); services.TryAddEnumerable(ServiceDescriptor.Transient<IAuthorizationHandler, PassThroughAuthorizationHandler>()); return services; } public static IServiceCollection AddAuthorizationPolicyEvaluator(this IServiceCollection services) { services.TryAddSingleton<AuthorizationPolicyMarkerService>(); services.TryAddTransient<IPolicyEvaluator, PolicyEvaluator>(); services.TryAddTransient<IAuthorizationMiddlewareResultHandler, AuthorizationMiddlewareResultHandler>(); return services; }

我们整理下这里注册了哪些接口：

• IAuthorizationService
• IAuthorizationPolicyProvider
• IAuthorizationHandlerProvider
• IAuthorizationEvaluator
• IAuthorizationHandlerContextFactory
• IAuthorizationHandler
• AuthorizationPolicyMarkerService
• IPolicyEvaluator
• IAuthorizationMiddlewareResultHandler

这里面有几个接口是我们之前见过的，比如IAuthorizationPolicyProvider、IAuthorizationHandler。不着急研究其他几个接口的作用，咱们接着看下AuthorizationOptions：

public class AuthorizationOptions { // 存放添加的策略，策略名不分区大小写 private Dictionary<string, AuthorizationPolicy> PolicyMap { get; } = new Dictionary<string, AuthorizationPolicy>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase); // 授权失败后，后续的 IAuthorizationHandler 是否还继续执行 public bool InvokeHandlersAfterFailure { get; set; } = true; // 默认策略：身份认证通过的用户 public AuthorizationPolicy DefaultPolicy { get; set; } = new AuthorizationPolicyBuilder().RequireAuthenticatedUser().Build(); // 回退策略 public AuthorizationPolicy? FallbackPolicy { get; set; } public void AddPolicy(string name, AuthorizationPolicy policy) { PolicyMap[name] = policy; } public void AddPolicy(string name, Action<AuthorizationPolicyBuilder> configurePolicy) { var policyBuilder = new AuthorizationPolicyBuilder(); configurePolicy(policyBuilder); PolicyMap[name] = policyBuilder.Build(); } public AuthorizationPolicy? GetPolicy(string name) { if (PolicyMap.TryGetValue(name, out var value)) { return value; } return null; } }

默认策略与回退策略不同：

• 默认策略，是指当接口标注了Authorize，但是未明确指定策略时，应使用的策略
• 回退策略，是指当某个接口未标注Authorize时，应使用的策略，且该值是可以为空的

接下来看中间件的注册app.UseAuthorization()：

public static class AuthorizationAppBuilderExtensions { public static IApplicationBuilder UseAuthorization(this IApplicationBuilder app) { VerifyServicesRegistered(app); return app.UseMiddleware<AuthorizationMiddleware>(); } private static void VerifyServicesRegistered(IApplicationBuilder app) { if (app.ApplicationServices.GetService(typeof(AuthorizationPolicyMarkerService)) == null) { throw new InvalidOperationException(...); } } } internal class AuthorizationPolicyMarkerService { }

从这里，我们得知了AuthorizationPolicyMarkerService的作用，就是为了确保在注册授权中间件之前，我们已经调用过了UseAuthorization，注册了全部所需要的服务。

接下来，深入AuthorizationMiddleware的实现：

public class AuthorizationMiddleware { private const string SuppressUseHttpContextAsAuthorizationResource = "Microsoft.AspNetCore.Authorization.SuppressUseHttpContextAsAuthorizationResource"; private readonly RequestDelegate _next; private readonly IAuthorizationPolicyProvider _policyProvider; public AuthorizationMiddleware(RequestDelegate next, IAuthorizationPolicyProvider policyProvider) { _next = next ?? throw new ArgumentNullException(nameof(next)); _policyProvider = policyProvider ?? throw new ArgumentNullException(nameof(policyProvider)); } public async Task Invoke(HttpContext context) { var endpoint = context.GetEndpoint(); // ... 省略部分代码 // AuthorizeAttribute 就实现了接口 IAuthorizeData，从这里也就可以得到我们的授权数据 var authorizeData = endpoint?.Metadata.GetOrderedMetadata<IAuthorizeData>() ?? Array.Empty<IAuthorizeData>(); // 1. 将所有授权要求组装到一个策略实例中 var policy = await AuthorizationPolicy.CombineAsync(_policyProvider, authorizeData); // 无授权策略，则无需进行授权校验 if (policy == null) { await _next(context); return; } // IPolicyEvaluator 的默认声明周期是 Transient，而该中间件的生命周期是 Singleton， // 所以该服务不建议注入到构造函数 var policyEvaluator = context.RequestServices.GetRequiredService<IPolicyEvaluator>(); // 2. 认证 var authenticateResult = await policyEvaluator.AuthenticateAsync(policy, context); // 3. 如果标记了 AllowAnonymousAttribute 特性，则跳过授权校验 if (endpoint?.Metadata.GetMetadata<IAllowAnonymous>() != null) { await _next(context); return; } object? resource; if (AppContext.TryGetSwitch(SuppressUseHttpContextAsAuthorizationResource, out var useEndpointAsResource) && useEndpointAsResource) { resource = endpoint; } else { resource = context; } // 4. 授权 var authorizeResult = await policyEvaluator.AuthorizeAsync(policy, authenticateResult, context, resource); // 5. 针对授权结果，进行不同的响应处理 var authorizationMiddlewareResultHandler = context.RequestServices.GetRequiredService<IAuthorizationMiddlewareResultHandler>(); await authorizationMiddlewareResultHandler.HandleAsync(_next, context, policy, authorizeResult); } }

从这里可以看出，授权的所有方式，都是基于策略来实现的。

下面我们一步步来分析它。先看第1步，了解它是如何将多种授权要求组装为一个策略的：

public class AuthorizationPolicy { public static async Task<AuthorizationPolicy?> CombineAsync(IAuthorizationPolicyProvider policyProvider, IEnumerable<IAuthorizeData> authorizeData) { // ... 省略部分代码 AuthorizationPolicyBuilder? policyBuilder = null; foreach (var authorizeDatum in authorizeData) { if (policyBuilder == null) { policyBuilder = new AuthorizationPolicyBuilder(); } // 先处理策略 var useDefaultPolicy = true; if (!string.IsNullOrWhiteSpace(authorizeDatum.Policy)) { // 通过指定的策略名获取策略实例 var policy = await policyProvider.GetPolicyAsync(authorizeDatum.Policy); if (policy == null) { throw new InvalidOperationException(...); } policyBuilder.Combine(policy); useDefaultPolicy = false; } // 再处理角色 var rolesSplit = authorizeDatum.Roles?.Split(','); if (rolesSplit?.Length > 0) { var trimmedRolesSplit = rolesSplit.Where(r => !string.IsNullOrWhiteSpace(r)).Select(r => r.Trim()); // 将角色要求添加到策略 policyBuilder.RequireRole(trimmedRolesSplit); useDefaultPolicy = false; } // 最后处理认证方案 var authTypesSplit = authorizeDatum.AuthenticationSchemes?.Split(','); if (authTypesSplit?.Length > 0) { foreach (var authType in authTypesSplit) { if (!string.IsNullOrWhiteSpace(authType)) { // 将认证方案要求添加到策略 policyBuilder.AuthenticationSchemes.Add(authType.Trim()); } } } if (useDefaultPolicy) { // 添加默认策略 policyBuilder.Combine(await policyProvider.GetDefaultPolicyAsync()); } } // 如果此时还没有策略，则查看是否存在回退策略，如果有，则返回 if (policyBuilder == null) { var fallbackPolicy = await policyProvider.GetFallbackPolicyAsync(); if (fallbackPolicy != null) { return fallbackPolicy; } } // 返回当前组装的策略实例 return policyBuilder?.Build(); } }

整体逻辑已经通过注释给出了，就不多做解释了。我们来看一下IAuthorizationPolicyProvider，在之前我们就已经认识它了，这里也用到了：

public interface IAuthorizationPolicyProvider { Task<AuthorizationPolicy?> GetPolicyAsync(string policyName); Task<AuthorizationPolicy> GetDefaultPolicyAsync(); Task<AuthorizationPolicy?> GetFallbackPolicyAsync(); }

从名字我们可以看出，该接口用于提供授权策略实例。

该接口有三个方法：

• GetPolicyAsync：根据策略名获取策略实例
• GetDefaultPolicyAsync：获取默认策略，当我们指明了要进行授权校验，但没有设定任何授权要求（如策略名、角色、身份认证方案等）时，会使用默认策略。
• GetFallbackPolicyAsync：获取回退策略，当我们没有指定任何授权校验时，会使用回退策略。如果回退策略为null，则跳过授权校验。

下面就看下该接口的默认实现DefaultAuthorizationPolicyProvider：

public class DefaultAuthorizationPolicyProvider : IAuthorizationPolicyProvider { private readonly AuthorizationOptions _options; private Task<AuthorizationPolicy>? _cachedDefaultPolicy; private Task<AuthorizationPolicy?>? _cachedFallbackPolicy; public DefaultAuthorizationPolicyProvider(IOptions<AuthorizationOptions> options) { _options = options.Value; } public virtual Task<AuthorizationPolicy?> GetPolicyAsync(string policyName) { // 从 AuthorizationOptions 中查找已添加的策略实例 return Task.FromResult(_options.GetPolicy(policyName)); } public Task<AuthorizationPolicy> GetDefaultPolicyAsync() { // 取 AuthorizationOptions 中配置的 DefaultPolicy if (_cachedDefaultPolicy == null || _cachedDefaultPolicy.Result != _options.DefaultPolicy) { _cachedDefaultPolicy = Task.FromResult(_options.DefaultPolicy); } return _cachedDefaultPolicy; } public Task<AuthorizationPolicy?> GetFallbackPolicyAsync() { // 取 AuthorizationOptions 中配置的 FallbackPolicy if (_cachedFallbackPolicy == null || _cachedFallbackPolicy.Result != _options.FallbackPolicy) { _cachedFallbackPolicy = Task.FromResult(_options.FallbackPolicy); } return _cachedFallbackPolicy; } }

OK，IAuthorizationPolicyProvider我们就看到这。

下面，我们回到AuthorizationMiddleware，继续往下来到第2步，出现了新接口IPolicyEvaluator：

public interface IPolicyEvaluator { Task<AuthenticateResult> AuthenticateAsync(AuthorizationPolicy policy, HttpContext context); Task<PolicyAuthorizationResult> AuthorizeAsync(AuthorizationPolicy policy, AuthenticateResult authenticationResult, HttpContext context, object? resource); }

该接口用于评估身份认证和授权结果，分别产出AuthenticateResult和PolicyAuthorizationResult。

该接口有两个方法：

• AuthenticateAsync：根据策略中提供的方案进行身份认证，生成认证结果
• AuthorizeAsync：根据策略和认证结果进行授权，生成授权结果

该接口的默认实现类为PolicyEvaluator：

public class PolicyEvaluator : IPolicyEvaluator { private readonly IAuthorizationService _authorization; public PolicyEvaluator(IAuthorizationService authorization) { _authorization = authorization; } public virtual async Task<AuthenticateResult> AuthenticateAsync(AuthorizationPolicy policy, HttpContext context) { // 策略中指定了身份认证方案 if (policy.AuthenticationSchemes != null && policy.AuthenticationSchemes.Count > 0) { // 将多个身份认证方案的结果进行合并 ClaimsPrincipal? newPrincipal = null; foreach (var scheme in policy.AuthenticationSchemes) { var result = await context.AuthenticateAsync(scheme); if (result != null && result.Succeeded) { newPrincipal = SecurityHelper.MergeUserPrincipal(newPrincipal, result.Principal); } } if (newPrincipal != null) { context.User = newPrincipal; return AuthenticateResult.Success(new AuthenticationTicket(newPrincipal, string.Join(";", policy.AuthenticationSchemes))); } else { context.User = new ClaimsPrincipal(new ClaimsIdentity()); return AuthenticateResult.NoResult(); } } // 是否通过了默认的身份认证方案 return (context.User?.Identity?.IsAuthenticated ?? false) ? AuthenticateResult.Success(new AuthenticationTicket(context.User, "context.User")) : AuthenticateResult.NoResult(); } public virtual async Task<PolicyAuthorizationResult> AuthorizeAsync(AuthorizationPolicy policy, AuthenticateResult authenticationResult, HttpContext context, object? resource) { var result = await _authorization.AuthorizeAsync(context.User, resource, policy); if (result.Succeeded) { return PolicyAuthorizationResult.Success(); } // 授权失败时： // 若身份认证通过，则返回Forbid // 若身份认证未通过，则发出质询 return (authenticationResult.Succeeded) ? PolicyAuthorizationResult.Forbid(result.Failure) : PolicyAuthorizationResult.Challenge(); } }

从这里，我们可以看出，如果默认的身份认证方案无法提供完整的身份认证，可以在IAuthorizeData中指定AuthenticationSchemes，通过它来重新进行身份认证。

这里面使用到了新的接口IAuthorizationService，从名字也可以看出它是专门用来做授权的服务接口，真正的授权逻辑代码被封装到了该接口的实现类中，我们看下它的定义：

public interface IAuthorizationService { Task<AuthorizationResult> AuthorizeAsync(ClaimsPrincipal user, object? resource, IEnumerable<IAuthorizationRequirement> requirements); Task<AuthorizationResult> AuthorizeAsync(ClaimsPrincipal user, object? resource, string policyName); }

该接口具有一个方法AuthorizeAsync的两种重载：

• 检查用户是否满足指定资源（resource）的特定要求（requirements）
• 检查用户是否满足特定的授权策略

如果你足够细心，你会发现这两个重载并不能满足上方代码的调用，因为调用时第三个参数我们传递的是AuthorizationPolicy类型，其实啊，它是被放到了扩展方法中。

public static class AuthorizationServiceExtensions { public static Task<AuthorizationResult> AuthorizeAsync(this IAuthorizationService service, ClaimsPrincipal user, object? resource, AuthorizationPolicy policy) { return service.AuthorizeAsync(user, resource, policy.Requirements); } }

所以，从这里我们就知道了，它调用的实际上是第一个重载。

该接口的默认实现为DefaultAuthorizationService：

public class DefaultAuthorizationService : IAuthorizationService { // 以下字段均为构造函数注入 private readonly AuthorizationOptions _options; private readonly IAuthorizationHandlerContextFactory _contextFactory; private readonly IAuthorizationHandlerProvider _handlers; private readonly IAuthorizationEvaluator _evaluator; private readonly IAuthorizationPolicyProvider _policyProvider; public virtual async Task<AuthorizationResult> AuthorizeAsync(ClaimsPrincipal user, object? resource, IEnumerable<IAuthorizationRequirement> requirements) { var authContext = _contextFactory.CreateContext(requirements, user, resource); var handlers = await _handlers.GetHandlersAsync(authContext); foreach (var handler in handlers) { await handler.HandleAsync(authContext); // 若配置为授权失败后不在调用后续Handlers if (!_options.InvokeHandlersAfterFailure && authContext.HasFailed) { break; } } var result = _evaluator.Evaluate(authContext); // 省略一些代码... return result; } public virtual async Task<AuthorizationResult> AuthorizeAsync(ClaimsPrincipal user, object? resource, string policyName) { var policy = await _policyProvider.GetPolicyAsync(policyName); if (policy == null) { throw new InvalidOperationException($"No policy found: {policyName}."); } return await this.AuthorizeAsync(user, resource, policy); } }

首先，这里用到了IAuthorizationHandlerContextFactory，它用来创建授权处理器上下文：

public interface IAuthorizationHandlerContextFactory { AuthorizationHandlerContext CreateContext(IEnumerable<IAuthorizationRequirement> requirements, ClaimsPrincipal user, object? resource); } public class DefaultAuthorizationHandlerContextFactory : IAuthorizationHandlerContextFactory { public virtual AuthorizationHandlerContext CreateContext(IEnumerable<IAuthorizationRequirement> requirements, ClaimsPrincipal user, object? resource) { return new AuthorizationHandlerContext(requirements, user, resource); } }

然后，下面用到了IAuthorizationHandlerProvider，它用来提供Handler，这些Handler包括我们之前实现的MinimumAgeAuthorizationHandler等。

public interface IAuthorizationHandlerProvider { Task<IEnumerable<IAuthorizationHandler>> GetHandlersAsync(AuthorizationHandlerContext context); } public class DefaultAuthorizationHandlerProvider : IAuthorizationHandlerProvider { private readonly IEnumerable<IAuthorizationHandler> _handlers; public DefaultAuthorizationHandlerProvider(IEnumerable<IAuthorizationHandler> handlers) { _handlers = handlers; } public Task<IEnumerable<IAuthorizationHandler>> GetHandlersAsync(AuthorizationHandlerContext context) => Task.FromResult(_handlers); }

另外，这里还用到了IAuthorizationEvaluator，该接口用于评估授权结果是成功还是失败，并将结果构造为AuthorizationResult实例。

public interface IAuthorizationEvaluator { AuthorizationResult Evaluate(AuthorizationHandlerContext context); } public class DefaultAuthorizationEvaluator : IAuthorizationEvaluator { public AuthorizationResult Evaluate(AuthorizationHandlerContext context) => context.HasSucceeded ? AuthorizationResult.Success() : AuthorizationResult.Failed(context.HasFailed ? AuthorizationFailure.ExplicitFail() : AuthorizationFailure.Failed(context.PendingRequirements)); }

最后，获取到授权结果AuthorizationResult后，我们就来到了第5步，由IAuthorizationMiddlewareResultHandler针对不同的授权结果进行响应处理。

public interface IAuthorizationMiddlewareResultHandler { Task HandleAsync(RequestDelegate next, HttpContext context, AuthorizationPolicy policy, PolicyAuthorizationResult authorizeResult); } public class AuthorizationMiddlewareResultHandler : IAuthorizationMiddlewareResultHandler { public async Task HandleAsync(RequestDelegate next, HttpContext context, AuthorizationPolicy policy, PolicyAuthorizationResult authorizeResult) { // 需要发出质询 if (authorizeResult.Challenged) { if (policy.AuthenticationSchemes.Count > 0) { foreach (var scheme in policy.AuthenticationSchemes) { await context.ChallengeAsync(scheme); } } else { await context.ChallengeAsync(); } return; } // 需要响应403 else if (authorizeResult.Forbidden) { if (policy.AuthenticationSchemes.Count > 0) { foreach (var scheme in policy.AuthenticationSchemes) { await context.ForbidAsync(scheme); } } else { await context.ForbidAsync(); } return; } // 授权通过，继续执行管道 await next(context); } }

至此，容器中注册的几个服务均涉及到了，我们再来总结一下：

• AuthorizationPolicyMarkerService：用于标志已经调用过了UseAuthorization，注册了授权所需要的全部服务。
• IAuthorizationService：默认实现为DefaultAuthorizationService，用于对用户进行授权（Authorize）。
• IAuthorizationHandlerContextFactory：默认实现为DefaultAuthorizationHandlerContextFactory，用于创建授权处理器上下文。
• IAuthorizationHandlerProvider：默认实现为DefaultAuthorizationHandlerProvider，用于提供用户授权的处理器（IAuthorizationHandler）
• IAuthorizationHandler：默认实现为PassThroughAuthorizationHandler（处理自身既是Requirement，又是Handler的类），用于提供Requirement的处理逻辑。
• IAuthorizationPolicyProvider：默认实现为DefaultAuthorizationPolicyProvider，用于提供授权策略实例（AuthorizationPolicy）。
• IAuthorizationEvaluator：默认实现为DefaultAuthorizationEvaluator，用于评估授权结果是成功还是失败，并将结果构造为AuthorizationResult实例。
• IPolicyEvaluator：默认实现为PolicyEvaluator，用于评估身份认证和授权结果
• IAuthorizationMiddlewareResultHandler：默认实现为AuthorizationMiddlewareResultHandler，用于针对授权结果，进行不同的响应处理。

这下，当你要实现自定义操作时，只需要重写对应接口的实现就好啦。

为了方便大家理解，我将各个接口的调用关系画了一张图：

最后，大家肯定知道还有一个可以控制权限的地方，就是IAuthorizationFilter过滤器。不过，如果没有必要，我并不推荐你使用它。因为它是mvc时代的旧产物，而且你要自己来实现一套完整的授权框架。

补充

根据我的经验，大家用的比较多的授权方案是基于权限Key的，为此，我也写了一个简单的示例程序，供大家参考：XXTk.Auth.Samples.Permission.HttpApi