Asp.Net Core之Identity应用(上篇)
一、前言
在前面的篇章介绍中，简单介绍了IdentityServer4持久化存储机制相关配置和操作数据，实现了数据迁移，但是未对用户实现持久化操作说明。在总结中我们也提到了，
因为IdentityServer4本就支持了接入其他认证方式，所以自己根据需要进行合理扩展的，比如我们可以使用 Asp.Net Core 自带的 Identity 身份认证机制来实现扩展，实现用户数据持久化操作。
当然了，本篇暂时抛开IdentityServer4这个话题，而是单独认识一下Asp.Net Core 自带的 Identity 身份认证机制是什么样的？
因此，本篇主要介绍的是将ASP.NET Core Identity 实战应用。
二、初识
ASP.NET Core Identity是用于构建ASP.NET Core Web应用程序的身份认证系统，包括用户数据，用户身份以及注册登录信息数据存储，可以让您的应用拥有登录功能以及持续化存储登录用户相关数据。
ASP.NET Core Identity（下文简称Identity）可以简单的用户管理系统，但是却是一个功能强大的系统，包含用户管理的方方面面，主要包括：
- 用户数据存储（使用任意你喜欢的关系型数据库，从sqllite到mysql、sqlserver等等，由Entity Framwork 支持）
- 登陆、注册外加身份认证（基于cookie的身份认证，如果你使用Vs那么还可以生成用于注册登录的用户界面及处理代码）
- 角色管理
- 基于声明的认证模式
具体对于Identity的理解可以参考Asp.Net Core之Identity入门
接下来我们主要是实践应用一下，理解Identity。
三、实践
3.1 创建项目
基于vs2019, .net core3.1创建asp.net core web 应用程序。
3.1.1 流程：
1.选择“文件” > “新建” > “项目”。
2.选择“ASP.NET Core Web应用程序”。 将项目命名WebIdentityDemoV3.0具有项目下载相同的命名空间。 单击 “确定”。
3.选择 ASP.NET Core Web MVC应用程序，然后选择更改身份验证。
4.选择单个用户帐户然后单击确定。
生成的项目 ASP.NET Core Identity 以类库形式 Razor 提供。
3.1.2 目录结构：
3.1.3 迁移数据
找到appsettings.json文件， ConnectionStrings的数据库连接字符串,默认是连接本地的数据库，当然了，你也可以改成你指定的数据库地址。
"ConnectionStrings": {
"DefaultConnection": "Data Source=.;initial catalog=IdentityV3;user id=sa;password=123456;"
},
基于生成的迁移代码，同步到数据库
PM> Update-Database
到了这里，我们基本完成了Identity项目的搭建了，可以就此运行登录注册。
3.1.4 效果如下：
可是回到生成的目录结构看来，却发现没有Identity用户相关的model,cshtml等文件。这是为何呢？
其实这些相关文件已由内置Razor类库提供。所以生成的代码目录没有。
但实际开发中，我们需要生成相应的源代码，以便根据开发需求拓展更改代码和更改行为。所以可以根据net core为我们提供的基架标识(Scaffold Identiy)生成需要重写的文件。
3.2 基架标识
在ASP.NET Core 2.1 及更高版本提供了ASP.NET Core Identity作为Razor 类库。 包含Identity的应用程序可以应用基架，来有选择地添加包含在Identity Razor 类库 (RCL) 的源代码。
3.2.1 流程：
1.从对应的项目中，右键单击该项目 >添加 > 新基架项。
2.从左窗格添加基架对话框中，选择标识 > 添加。
3.在中添加 标识添加对话框中，选择所需的选项。
下面使用现有的数据上下文，选择所有文件，以便后面重写,如下所示。
这里示例 所以我选择只添加 Register 、 Login 、 LogOut 和 RegisterConfirmation 文件
3.2.2 效果：
生成后，目录新增变化：
可以发现，在Areas目录下，生成了Razor Page文件，需要注意的是这不是MVC视图控制器。
刚刚介绍说了，这是因为在ASP.NET Core 2.1及更高版本提供了ASP.NET Core Identity作为Razor 类库，不再是之前的2.0的类库， 因为是基于Razor Page的，
所以找不到原来在2.0版本下的
Controllers(如Account等控制器)这个时候如果你想该页面或者的代码，就需要基于基架重写文件到你的项目中后，再做具体修改。
但是如果你又想实现MVC这种视图控制器的话，你可以基于Razor Page中的，重写生成对应的控制器及业务逻辑，来实现视图控制器这种方式。
四、区别
2.0 版本
看到有人问：.net core mvc模板选个人身份验证后 Identity区域下Account控制器在哪里？
其实这是因为在ASP.NET Core 2.1及更高版本提供了ASP.NET Core Identity作为Razor 类库，不再是之前的2.0的类库， 因为是基于Razor Page的，所以找不到原来在2.0版本下的
Controllers(如Account等控制器)
但是如果你又想实现MVC这种视图控制器的话，你可以基于Razor Page中的，重写生成对应的控制器及业务逻辑，来实现视图控制器这种方式。当然了，你也可以利用2.0版本的项目进行参考重写你的业务。
4.1 创建项目
基于vs2019, .net core2.0 创建asp.net core web 应用程序。
4.1.1 流程：
1.选择“文件” > “新建” > “项目”。
2.选择“ASP.NET Core Web应用程序”。 将项目命名WebIdentityDemoV2.0具有项目下载相同的命名空间。 单击 “确定”。
3.选择 ASP.NET Core Web MVC应用程序，然后选择更改身份验证。
4.选择单个用户帐户然后单击确定。
生成的项目 ASP.NET Core Identity 以类库形式 Razor 提供。
4.1.2 目录结构：
可以发现， 在我们选择个人身份认证的时候 Identity被自动添加到项目中，并且生成了
- 账户控制器（
AccountController注册和登陆相关的代码都在这里） - 登陆注册页面（还有其它的 如：确认邮件、访问受限等等）
- 管理控制器（
ManageController这是给注册用户用的，主要有两个功能，改密码和双因子验证）
已经出现了MVC这种视图控制器，也可以找到对应的控制器方法了。这也是相比于升级到2.1及更高版本的不同之处。
在2.0版本中的MVC视图控制器模式而升级到2.1及更高版本后，直接采用了Razor类库，改成了将控制器写到了cshtml文件上了。
4.1.3 迁移数据：
找到appsettings.json文件， ConnectionStrings的数据库连接字符串,默认是连接本地的数据库，当然了，你也可以改成你指定的数据库地址。
"ConnectionStrings": {
"DefaultConnection": "Data Source=.;initial catalog=IdentityV2;user id=sa;password=123456;"
},
基于生成的迁移代码，同步到数据库
PM> Update-Database
到了这里，我们基本完成了2.0 版本的Identity项目的搭建了，可以就此运行登录注册了。
到了这里， 我们也就体验了Asp.Net Core2.0以及在升级到2.1及更高版本后发生的变化了。
五、扩展
5.1 配置问题
5.1.1 默认配置：
如下是代码Identity的默认选项配置，服务通过依赖关系注入提供应用程序。
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddDbContext<ApplicationDbContext>(options =>
options.UseSqlServer(
Configuration.GetConnectionString("DefaultConnection")));
//这里需要注意的是 options.SignIn.RequireConfirmedAccount 设置项，缺省设置为true，
//这种情况下，新注册的用户需要进行确认才能完成注册，如果没有安装邮件系统，这个步骤无法完成，所以这里改为false。
services.AddDefaultIdentity<IdentityUser>(options => options.SignIn.RequireConfirmedAccount = false)
.AddEntityFrameworkStores<ApplicationDbContext>();
services.AddControllersWithViews();
services.AddRazorPages();
}
通过调用启用 UseAuthentication 。 UseAuthentication 将身份验证 中间件 添加到请求管道。
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
if (env.IsDevelopment())
{
app.UseDeveloperExceptionPage();
app.UseDatabaseErrorPage();
}
else
{
app.UseExceptionHandler("/Error");
app.UseHsts();
}
app.UseHttpsRedirection();
app.UseStaticFiles();
app.UseRouting();
app.UseAuthentication();
app.UseAuthorization();
app.UseEndpoints(endpoints =>
{
endpoints.MapRazorPages();
});
}
除了上面的默认配置选项以后，你也可以根据自身的业务要求，比如有些想要对用户名做限制，有些需要在密码做限制等等。
典型模式是调用所有
Add{Service}方法，然后调用所有services.Configure{Service}方法。
5.1.2 自定义配置：
a. 配置用户名：
services.AddDefaultIdentity<IdentityUser>(options =>
{
options.User = new UserOptions
{
RequireUniqueEmail = true, //要求Email唯一
AllowedUserNameCharacters = "abcdefgABCDEFG" //允许的用户名字符，默认是 abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789-._@+
};
});
不支持正则表达式，如果需要支持汉字，可能需要添加很多汉字才行。。
b. 配置密码：
services.AddDefaultIdentity<IdentityUser>(options=>
{
options.Password = new PasswordOptions
{
RequireDigit = true, //要求有数字介于0-9 之间, 默认true
RequiredLength = 8, //要求密码最小长度， 默认是 6 个字符
RequireLowercase = true, //要求小写字母, 默认true
RequireNonAlphanumeric = true, //要求特殊字符, 默认true
RequiredUniqueChars = 3, //要求需要密码中的非重复字符数, 默认1
RequireUppercase = true //要求大写字母 ，默认true
};
})
c. 锁定账户
services.AddDefaultIdentity<IdentityUser>(options=>
{
options.Lockout = new LockoutOptions
{
AllowedForNewUsers = true, // 新用户锁定账户, 默认true
DefaultLockoutTimeSpan = TimeSpan.FromHours(1), //锁定时长，默认是 5 分钟
MaxFailedAccessAttempts = 3 //登录错误最大尝试次数，默认 5 次
};
})
d. 数据库存储
services.AddDefaultIdentity<IdentityUser>(options=>
{
options.Stores = new StoreOptions
{
MaxLengthForKeys = 128, // 主键的最大长度
ProtectPersonalData = true //保护用户数据，要求实现 IProtectedUserStore 接口
};
})
如果不设置，主键则是 max 的字符串长度。
e. 令牌配置
services.AddDefaultIdentity<IdentityUser>(options=>
{
options.Tokens = new TokenOptions
{
AuthenticatorTokenProvider = "MyAuthenticatorTokenProvider", //用于使用验证器验证双重登录的。
ChangeEmailTokenProvider = "MyChangeEmailTokenProvider", //用于生成电子邮件更改确认电子邮件中使用的令牌的。
ChangePhoneNumberTokenProvider = "MyChangePhoneNumberTokenProvider", //用于生成更改电话号码时使用的令牌的。
EmailConfirmationTokenProvider = "MyEmailConfirmationTokenProvider", //用于生成帐户确认电子邮件中使用的令牌的令牌提供程序。
PasswordResetTokenProvider = "MyPasswordResetTokenProvider", //用于生成密码重置电子邮件中使用的令牌
ProviderMap = new Dictionary<string, TokenProviderDescriptor>(), //用作提供程序名称的密钥构造 用户令牌提供程序 。
AuthenticatorIssuer = "Identity", //认证的消费者
};
})
如何生成令牌，然后用什么方式将令牌发给用户，请求用户验证。
f. 声明配置
services.AddDefaultIdentity<IdentityUser>(options=>
{
options.ClaimsIdentity = new ClaimsIdentityOptions
{
RoleClaimType = "IdentityRole", // 用于角色声明的声明类型。
UserIdClaimType = "IdentityId", // 用于用户标识符声明的声明类型。
SecurityStampClaimType = "SecurityStamp", //用于安全戳声明的声明类型。
UserNameClaimType = "IdentityName" //用于用户名声明的声明类型。
};
})
g. 登录配置：
services.AddDefaultIdentity<IdentityUser>(options=>
{
options.SignIn = new SignInOptions
{
RequireConfirmedEmail = true, //要求激活邮箱., 默认false
RequireConfirmedPhoneNumber = true //要求激活手机号才能登录，默认false
};
})
在登录的时候，如果手机号或邮箱没有激活/确认，则无法登录。
h. Cookie 设置:
services.ConfigureApplicationCookie(options =>
{
options.AccessDeniedPath = "/Identity/Account/AccessDenied";
options.Cookie.Name = "YourAppCookieName";
options.Cookie.HttpOnly = true;
options.ExpireTimeSpan = TimeSpan.FromMinutes(60);
options.LoginPath = "/Identity/Account/Login";
// ReturnUrlParameter requires
//using Microsoft.AspNetCore.Authentication.Cookies;
options.ReturnUrlParameter = CookieAuthenticationDefaults.ReturnUrlParameter;
options.SlidingExpiration = true;
});
在中配置应用 cookie 程序 Startup.ConfigureServices 。 ConfigureApplication Cookie调用或 后必须调用 AddIdentity``AddDefaultIdentity 。
i. Password Hasher 设置:
services.Configure<PasswordHasherOptions>(option =>
{
option.IterationCount = 12000; //使用 PBKDF2 对密码进行哈希处理时使用的迭代次数。
});
PasswordHasherOptions 获取和设置用于密码哈希的选项。
j. 全局要求对所有用户进行身份验证
services.AddAuthorization(options =>
{
options.FallbackPolicy = new AuthorizationPolicyBuilder()
.RequireAuthenticatedUser()
.Build();
});
六、总结
- 本篇简单介绍了 Asp.Net Core 自带的 Identity，一个负责对用户的身份进行认证的组件库，同时进行了相关的实战应用体验。
- 后续会对Identity自定义用户以及表结构说明。
- 如果有不对的或不理解的地方，希望大家可以多多指正，提出问题，一起讨论,不断学习,共同进步。
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