CAS作为一款企业级中央认证服务系统，其票据的生成是非常重要的一环，在票据的生成中，还有一个比较重要的点是票据的存储，本文将默认票据存储策略及其拓展支持，并延伸到探究存储策略的设计。

文章重点分析源码的过程，不想看分析过程可以直接跳到总结处看结论！！！

文章目录

A.相关阅读
B.涉及源码作用及位置介绍
- 1.票据存储策略核心源码
- 2.拓展存储策略支持
C.默认存储策略深入解析
- 1.入口-存储票据
- - 1.1 默认票据存储实例
  - 1.2 默认票据存储策略配置
- 2.DefaultTicketRegistry分析
- - 2.1 类关系图
  - 2.2 DefaultTicketRegistry
  - 2.3 AbstractMapBasedTicketRegistry
  - 2.4 AbstractTicketRegistry
  - 2.5 涉及设计模式
  - 2.6 小结
- 3.ST存储策略以及和TGT的关系
- - 3.1 ST创建链路
  - 3.2 ST存储
- 4.如何做到票据存储策略的模块化拓展
总结
展望
探究存储策略的设计
参考

A.相关阅读

【CAS6.6源码解析】在IDEA中调试可插拔的supprot模块
【CAS6.6源码解析】调试Rest API接口
【CAS6.6源码解析】深入解析TGT和ST的唯一ID是怎样生成的-探究ID生成器的设计

B.涉及源码作用及位置介绍

CAS中，默认支持的是内存的存储策略，涉及存储策略的核心代模块默认会被依赖，但是一些拓展支持的模块如redis存储等属于support模块，需要添加依赖后才会生效。

1.票据存储策略核心源码

1.票据存储策略相关顶级接口在cas-servver-core-api-ticket中的registry包下：

TicketRegistry是票据存储的顶级接口，里面规范了一种存储策略需要实现的方法。
TicketRegistryCleaner是票据清理的顶级接口，里面规范了一种票据清理器需要实现的方法。
TicketRegistrySupport是一个帮助者模式的顶级接口，里面定义了一些需要相互共享和使用的互相不相关的方法。

2.上述接口的默认实现类，在cas-server-core-tickets-api模块下的registry包下。

在这里插入图片描述

2.拓展存储策略支持

所有支持的存储策略模块均在support模块下，模块名以-ticket-registry结尾。例如redis支持：
在这里插入图片描述

CAS6.6支持的存储策略有：（13种存储方式）

redis
couchbase（Couchbase是一个开源的分布式NoSQL文档数据库）
couchdb（CouchDB 是一个开源的面向文档的数据库管理系统）
dynamodb（AmazonDynamoDB被设计成用来托管的NoSQL数据库服务、可预期的性能、可实现无缝扩展性和可靠性等核心问题）
ehcache3（Ehcache 3 是一个强大的缓存技术,它提供了分布式缓存和本地缓存两种模式,并且支持缓存的大小控制、缓存的预热、缓存存储选项和缓存的管理等功能）
ehcache（EhCache 是一个纯Java的进程内缓存框架，具有快速、精干等特点，是Hibernate中默认的CacheProvider）
hazelcast（Hazelcast是一个高度可扩展的数据分发和集群平台，可用于实现分布式数据存储、数据缓存）
ignite（追求高性能/高吞吐量和线性扩展能力关系型数据库缓存）
infinispan（一个分布式集群缓存系统）
JMS（Java Message Service）
JPA
memcached（memcached是一套分布式的高速缓存系统）
mongodb（基于分布式文件存储的数据库）

C.默认存储策略深入解析

这里以TGT票据的存储为例展开解析，ST与TGT保持一致。

1.入口-存储票据

1.1 默认票据存储实例

在DefaultCentralAuthenticationService的createTicketGrantingTicket中，创建了TGT后，会通过configurationContext拿到TicketRegistry的一个实例，并且将票据进行存储，如下图：
在这里插入图片描述

1.2 默认票据存储策略配置

查看configurationContext的配置可以发现，默认注入的TicketRegistry的实现类是DefaultTicketRegistry。

这里有个很关键的点：当TicketRegistry没有实现类时，才会去注入DefaultTicketRegistry，这是完成票据存储拓展支持的核心点。
在这里插入图片描述
并且可以看到传入的参数是一个ConcurrentHashMap，其中初始容量、并发数和加密器是在配置文件中进行配置的。查看默认配置：

在这里插入图片描述

默认配置里，初始容量是1000，并发数是20，并且默认是不开启加密的。

2.DefaultTicketRegistry分析

从上述入口可以看出默认使用的是DefaultTicketRegistry实现类，并且知道了默认配置参数。接下来就是仔细分析DefaultTicketRegistry这个类的实现了。

2.1 类关系图

类关系图如下：
在这里插入图片描述
可以发现DefaultTicketRegistry继承了AbstractMapBasedTicketRegistry，是一个Map型的存储模式。

2.2 DefaultTicketRegistry

查看其源码：

@Getter
public class DefaultTicketRegistry extends AbstractMapBasedTicketRegistry {

    /**
     * A map to contain the tickets.
     */
    private final Map<String, Ticket> mapInstance;

    public DefaultTicketRegistry() {
        this(CipherExecutor.noOp());
    }
    public DefaultTicketRegistry(final CipherExecutor cipherExecutor) {
        super(cipherExecutor);
        this.mapInstance = new ConcurrentHashMap<>();
    }
    public DefaultTicketRegistry(final Map<String, Ticket> storageMap, final CipherExecutor cipherExecutor) {
        super(cipherExecutor);
        this.mapInstance = storageMap;
    }
}

主要就是将配置好的ConcurrentHashMap传给父类AbstractMapBasedTicketRegistry。

2.3 AbstractMapBasedTicketRegistry

基于Map进行存储的逻辑在AbstractMapBasedTicketRegistry中。

@Slf4j
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PROTECTED)
public abstract class AbstractMapBasedTicketRegistry extends AbstractTicketRegistry {

    protected AbstractMapBasedTicketRegistry(final CipherExecutor cipherExecutor) {
        setCipherExecutor(cipherExecutor);
    }

    @Override
    public void addTicketInternal(final Ticket ticket) throws Exception {
        val encTicket = encodeTicket(ticket);
        LOGGER.debug("Putting ticket [{}] in registry.", ticket.getId());
        getMapInstance().put(encTicket.getId(), encTicket);
    }

    @Override
    public Ticket getTicket(final String ticketId, final Predicate<Ticket> predicate) {
        val encTicketId = encodeTicketId(ticketId);
        if (StringUtils.isBlank(ticketId)) {
            return null;
        }
        val found = getMapInstance().get(encTicketId);
        if (found == null) {
            LOGGER.debug("Ticket [{}] could not be found", encTicketId);
            return null;
        }

        val result = decodeTicket(found);
        if (!predicate.test(result)) {
            LOGGER.debug("Cannot successfully fetch ticket [{}]", ticketId);
            return null;
        }
        return result;
    }

    @Override
    public long deleteSingleTicket(final String ticketId) {
        val encTicketId = encodeTicketId(ticketId);
        return !StringUtils.isBlank(encTicketId) && getMapInstance().remove(encTicketId) != null ? 1 : 0;
    }

    @Override
    public long deleteAll() {
        val size = getMapInstance().size();
        getMapInstance().clear();
        return size;
    }

    @Override
    public Collection<? extends Ticket> getTickets() {
        return decodeTickets(getMapInstance().values());
    }

    @Override
    public Ticket updateTicket(final Ticket ticket) throws Exception {
        LOGGER.trace("Updating ticket [{}] in registry...", ticket.getId());
        addTicket(ticket);
        return ticket;
    }

    /**
     * Create map instance, which must ben created during initialization phases
     * and always be the same instance.
     *
     * @return the map
     */
    public abstract Map<String, Ticket> getMapInstance();
}

梳理一下核心逻辑，可以发现，在此类中实现的方法，仅仅是和票据存储相关的（存储，编码解码），其余票据存储的前后逻辑，仍在其父类AbstractTicketRegistry中。

2.4 AbstractTicketRegistry

分析其最常用的增删改查方法：（代码过长，只贴部分）

1.存储票据时只校验一下是否过期（过期策略不是本章的重点），具体存储操作交由其子类来处理。
在这里插入图片描述
2.获取票据时会依据提供的类进行强转，每个票据获取时还会进行过期校验，如果过期会直接删除。

在这里插入图片描述

3.删除票据时，如果是TGT，还会将其授予的ST全部删除。

在这里插入图片描述

2.5 涉及设计模式

AbstractTicketRegistry类采用模版方法模式将具体的存储操作交由子类完成，拓展了存储的多样性。

AbstractMapBasedTicketRegistry类采用模版方法模式将Map的实例化交由其子类来完成，拓展了Map的多样性。

2.6 小结

DefaultTicketRegistry本质是将票据存储在ConcurrentHashMap中，将其初始容量，并发数，加密器拓展成了配置，并有默认配置。

DefaultTicketRegistry进行了分层设计，从顶级抽象类到该类，每个中间类都只是完成它管辖范围内的操作，其余操作交由其子类来具体实现。

3.ST存储策略以及和TGT的关系

上述是TGT的默认存储策略，我们来看一下ST是如何存储的。

3.1 ST创建链路

授予ST的入口在DefaultCentralAuthenticationService的grantServiceTicket方法中，核心代码如下：

在这里插入图片描述
首先拿到ST的factory，通过factory创建ST，然后更新TGT，最后将ST进行存储。

其最终授予ST的核心代码如下：是通过ticketGrantingTicket的grantServiceTicket进行授予ST。
在这里插入图片描述

其中，在新建ST对象的时候，会关联TGT：
在这里插入图片描述

同时，在trackingPolicy.track(this, serviceTicket);中，会将ST关联的TGT的services MAP中。

在这里插入图片描述

其余票据生成过程不是本章关心的内容，这里主要分析其存储的关联关系。

总结：ST是由TGT实现类的某个方法授予的，ST在初始化的时候，指定了TGT属性进行关联，ST创建完成后，TGT会将ST加入到一个services的map中进行关联。在删除TGT的时候，也会将其关联的ST全部删除。

3.2 ST存储

存储ST的存储策略仍然是通过configurationContext.getTicketRegistry()获取的，与TGT完全一致。

4.如何做到票据存储策略的模块化拓展

以redis为例，分析如何拓展支持一种存储策略。

在cas-server-support-redis-ticket-registry模块的config包下，注入了RedisTicketRegistry：

在这里插入图片描述
注意此处是直接用的@Bean申明为一个实体，而在CasCoreTicketsConfiguration中，如果已经有Ticketregistry的实体，将不会再注入默认的票据存储策略。

在这里插入图片描述
此时Spring容器里面，Ticketregistry的实现实体就只有RedisTicketRegistry，那么在通过configurationContext.getTicketRegistry()获取票据存储策略的时候，得到的就是RedisTicketRegistry。

注意，拓展支持的存储策略模块中的配置，都是使用@Bean进行注入的，并未申明对象名字，那么如果同时开启多个存储策略模块，SpringBoot将无法成功启动！

总结

CAS6.6中通过默认存储策略的@ConditionalOnMissingBean(name = TicketRegistry.BEAN_NAME)注解和拓展支持类中的@Bean实现了默认票据存储策略及其它拓展票据存储策略的支持。
DefaultTicketRegistry本质是将票据存储在ConcurrentHashMap中，将其初始容量，并发数，加密器拓展成了配置，并有默认配置。
DefaultTicketRegistry进行了分层设计，从顶级抽象类到该类，每个中间类都只是完成它管辖范围内的操作，其余操作交由其子类来具体实现。是一种经典的模版方法模式。
ST和TGT进行了关联，在删除TGT的时候，同时会删除ST。
若需要新增一种存储策略，只需要依赖新模块后，用@Bean注解将Ticketregistry的新实现类注入到容器中，即可完成拓展。

展望

本文只着重分析了TicketRegistry下默认的票据存储策略和拓展支持的分析，对票据过期策略和票据清理策略等的设计还未分析，预计会在未来详细分析这些模块。

探究存储策略的设计

参考CAS的思路，为某种数据设计存储策略时，若要保障足够的拓展性，可以从以下几个方面进行考虑：

将存储的过程进行详细的拆分，设计多级接口多级抽象类，每个类完成指定范围内的工作，剩下的操作使用模版方法模式拓展给子类进行实现。
将凡是可能变的参数配置在配置文件中，并提供默认配置，这样能通过配置文件完成高度的拓展。
通过使用@ConditionalOnMissingBean注解的方式为顶级接口注入默认的实现类，若要拓展出一种其他的存储策略，只需要实现顶级接口，并使用@Bean注入容器中，即可实现。