理解ASP.NETCore-授权(Authorization)

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