参考文章:
Shiro 简介
Spring MVC 整合Shiro, Shiro是一个强大的安全框架,提供 认证、授权、加密、会话管理等
Authentication(认证、鉴定):身份认证、登陆,验证用户是否拥有响应的身份
Authorization(授权、批准):授权,即权限验证,验证某个认证的用户是否拥有某个权限,某个用户是否拥有操作某个动作的权限,访问某个资源的权限
Session Manager: 会话管理,用户登陆后就是一次会话,在退出之前,所有的信息都保存在会话中。
Cryptography(密码学):加密,保护数据的安全性,如密码加密后存储
Web Support: Web支持,可以非常容易的集成到Web环境中
Caching: 缓存,将用户的信息存储到缓存,不必每次都去数据库查
Concurrency: shiro 支持多线程应用程序的并发验证,在一个线程中开启另一个线程,可以把权限传播过去
Testing : 支持测试
Run As :允许不同的用户身份进行访问
Remember Me :记住我,第一次登陆后,下次直接进入到系统中
注:Shiro 不会维护用户、权限信息,这些需要程序员设计好后通过接口注入给 Shiro
从宏观的角度观察 Shiro 工作原理
图中,应用代码直接通过Subject 交互,也即是说 Shiro 对外API核心就是 Subject,Api含义:
Subject: 主体,代表了当前 用户,也是当前交互的应用都称为 Subject.所有的Subject 绑定到SecurityManager,与Subject 交互的东西委托SecurityManager,Subject 是表面,真正执行的是SecurityManager
SecurityManager:安全管理器,所有的与安全有关的操作都会与SecurityManager 交互,其也是Shiro 的核心,类似于Spring MVC 的 前端控制器(DispatcherServlet)。
Realm: 域,Shiro 从Realm获取安全数据(如用户、角色、权限),就是说SecurityManager 要验证用户身份,需要从Realm 获取相应的用户比较确认用户是否合法;Realm 类似于Shiro 的数据源
从内部角度观察Shiro
Subject:主体,可以看到主体可以是任何可以与应用交互的“用户”;SecurityManager:相当于SpringMVC中的DispatcherServlet或者Struts2中的FilterDispatcher;是Shiro的心脏;所有具体的交互都通过SecurityManager进行控制; 它管理着所有Subject、且负责进行认证和授权、及会话、缓存的管理。Authenticator:认证器,负责主体认证的,这是一个扩展点,如果用户觉得Shiro默认的不好,可以自定义实现;其需要认证策略(Authentication Strategy),即什么情况下算用户认证通过了;Authrizer:授权器,或者访问控制器,用来决定主体是否有权限进行相应的操作;即控制着用户能访问应用中的哪些功能;Realm:可以有1个或多个Realm,可以认为是安全实体数据源,即用于获取安全实体的;可以是JDBC实现,也可以是LDAP实现,或者内存实现等等;由用户提供; 注意:Shiro不知道你的用户/权限存储在哪及以何种格式存储;所以我们一般在应用中都需要实现自己的Realm;SessionManager:如果写过Servlet就应该知道Session的概念,Session呢需要有人去管理它的生命周期,这个组件就是SessionManager;而Shiro并不仅仅可以用在Web环境, 也可以用在如普通的JavaSE环境、EJB等环境;所有呢,Shiro就抽象了一个自己的Session来管理主体与应用之间交互的数据;这样的话,比如我们在Web环境用, 刚开始是一台Web服务器;接着又上了台EJB服务器;这时想把两台服务器的会话数据放到一个地方,这个时候就可以实现自己的分布式会话(如把数据放到Memcached服务器);SessionDAO:DAO大家都用过,数据访问对象,用于会话的CRUD,比如我们想把Session保存到数据库,那么可以实现自己的SessionDAO,通过如JDBC写到数据库; 比如想把Session放到Memcached中,可以实现自己的Memcached SessionDAO;另外SessionDAO中可以使用Cache进行缓存,以提高性能;CacheManager:缓存控制器,来管理如用户、角色、权限等的缓存的;因为这些数据基本上很少去改变,放到缓存中后可以提高访问的性能Cryptography:密码模块,Shiro提高了一些常见的加密组件用于如密码加密/解密的
自定义Realm
public class ShiroRealn extends AuthorizingRealm{ }
1.ShiroRealm 父类 AuthorizingRealm 将获取Subject相关信息分成两步,获取身份验证信息(doGetAuthenticationInfo)以及授权信息(doGetAuthorizationInfo)
2.doGetAuthenticationInfo 获取身份验证相关的信息:
首先根据传入的用户名获取User信息,如果user为空,抛出 UnknownAccountException; 如果用户被锁定,抛出LockedAccountException; 最后生成AuthenticationInfo信息,交给父类AuthenticatingRealm 使用 CredentialsMatcher 进行判断密码是否正确。如果不正确,抛出 IncorrectCredentialsException; 在组装SimpleAuthenticationInfo 信息时,需要传入:身份信息(用户名)、凭据(密文密码)、盐(username+salt)、CredentialsMatcher使用盐加密传入的明文和此处的密文进行匹配
3.doGetAuthorizationInfo 获取授权信息: PrincipalCollection 是一个身份集合,直接调用getPrimaryPrincipal 得到之前传入的用户名,然后根据用户名调用 UserService 接口获取角色及授权信息。
AuthenticationTaken
AuthenticationToken 用于收集用户提交的身份及凭据
public interface AuthenticationToken extends Serializable { Object getPrincipal(); //身份 Object getCredentials(); //凭据 }
Shiro 提供了一个直接拿来用的UsernamePasswordToken,用于实现用户名/密码Token组,另外还有
RememberMeAuthenticationToken 和 HostAuthenticationToken,记住我与主机验证的支持
AuthenticationInfo
AuthenticationInfo有两个作用:1、如果Realm是AuthenticatingRealm子类,则提供给AuthenticatingRealm内部使用的CredentialsMatcher进行凭据验证;(如果没有继承它需要在自己的Realm中自己实现验证);2、提供给SecurityManager来创建Subject(提供身份信息);
PrincipalCollection
可以在Shiro 配置多个 Realm
public interface PrincipalCollection extends Iterable, Serializable { Object getPrimaryPrincipal(); //得到主要的身份T oneByType(Class type); //根据身份类型获取第一个 Collection byType(Class type); //根据身份类型获取一组 List asList(); //转换为List Set asSet(); //转换为Set Collection fromRealm(String realmName); //根据Realm名字获取 Set getRealmNames(); //获取所有身份验证通过的Realm名字 boolean isEmpty(); //判断是否为空 }
因为PrincipalCollection聚合了多个,此处最需要注意的是getPrimaryPrincipal,如果只有一个Principal那么直接返回即可,如果有多个Principal,
则返回第一个(因为内部使用Map存储,所以可以认为是返回任意一个);
oneByType / byType根据凭据的类型返回相应的Principal;fromRealm根据Realm名字(每个Principal都与一个Realm关联)获取相应的Principal。
目前Shiro只提供了一个实现SimplePrincipalCollection,还记得之前的AuthenticationStrategy实现嘛,用于在多Realm时判断是否满足条件的,
在大多数实现中(继承了AbstractAuthenticationStrategy)afterAttempt方法会进行AuthenticationInfo(实现了MergableAuthenticationInfo)的merge,
比如SimpleAuthenticationInfo会合并多个Principal为一个PrincipalCollection。
AuthorizationInfo
AuthorizationInfo用于聚合授权信息的:
public interface AuthorizationInfo extends Serializable { CollectiongetRoles(); //获取角色字符串信息 Collection getStringPermissions(); //获取权限字符串信息 Collection getObjectPermissions(); //获取Permission对象信息 }
我的Shiro 实战
application.yml
server: context-path: /web port: 8080spring: datasource: druid: type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver url: jdbc:mysql://localhost:3306/spring?useSSL=false&characterEncoding=UTF-8 username: root password: 123456 initial-size: 5 min-idle: 5 max-active: 20 max-wait: 30000 time-between-eviction-runs-millis: 60000 min-evictable-idle-time-millis: 300000 validation-query: select '1' from dual test-while-idle: true test-on-borrow: false test-on-return: false pool-prepared-statements: true max-open-prepared-statements: 20 max-pool-prepared-statement-per-connection-size: 20 filters: stat aop-patterns: com.apusic.servie.* web-stat-filter: enabled: true url-pattern: /* exclusions: '*.js,*.gif,*.jpg,*.png,*.css,*.ico,/druid/*' stat-view-servlet: enabled: true url-pattern: /druid/* reset-enable: false login-username: druid login-password: druid123 filter: stat: log-slow-sql: true thymeleaf: cache: falsemybatis: type-aliases-package: com.apusic.pojo mapper-locations: classpath:mapper/*.xml propperty: order: BEFORE
Shiro 配置文件
@Configurationpublic class ShiroConfig { @Bean public ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(SecurityManager securityManager){ ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean(); shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager); shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/login"); shiroFilterFactoryBean.setSuccessUrl("/index"); shiroFilterFactoryBean.setUnauthorizedUrl("/403"); LinkedHashMapfilterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<>(); filterChainDefinitionMap.put("/css/**","anon"); filterChainDefinitionMap.put("/js/**","anon"); filterChainDefinitionMap.put("/fonts/**","anon"); filterChainDefinitionMap.put("/img/**","anon"); filterChainDefinitionMap.put("/druid/**","anon"); filterChainDefinitionMap.put("/logout","logout"); filterChainDefinitionMap.put("/","anon"); filterChainDefinitionMap.put("/**","authc"); shiroFilterFactoryBean.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap); return shiroFilterFactoryBean; } @Bean public SecurityManager securityManager(){ DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager(); securityManager.setRealm(shiroRealm()); securityManager.setRememberMeManager(rememberMeManager()); return securityManager; } @Bean(name = "lifecycleBeanPostProcessor") public LifecycleBeanPostProcessor lifecycleBeanPostProcessor(){ return new LifecycleBeanPostProcessor(); } @Bean public ShiroRealm shiroRealm(){ ShiroRealm shiroRealm = new ShiroRealm(); return shiroRealm; } /** * 记住我 cookie 对象 */ public SimpleCookie rememberMeCookie(){ SimpleCookie cookie = new SimpleCookie("rememberMe"); cookie.setMaxAge(10000); return cookie; } /** * cookie 管理 */ public CookieRememberMeManager rememberMeManager(){ CookieRememberMeManager cookieRememberMeManager = new CookieRememberMeManager(); cookieRememberMeManager.setCookie(rememberMeCookie()); // cookieRememberMeManager.setCipherKey(Base64.decode("3AvVhmFLUs0KTA3Kprsdag==")); return cookieRememberMeManager; } @Bean public DefaultAdvisorAutoProxyCreator advisorAutoProxyCreator(){ DefaultAdvisorAutoProxyCreator advisorAutoProxyCreator = new DefaultAdvisorAutoProxyCreator(); advisorAutoProxyCreator.setProxyTargetClass(true); return advisorAutoProxyCreator; } @Bean public AuthorizationAttributeSourceAdvisor authorizationAttributeSourceAdvisor(SecurityManager securityManager){ AuthorizationAttributeSourceAdvisor authorizationAttributeSourceAdvisor = new AuthorizationAttributeSourceAdvisor(); authorizationAttributeSourceAdvisor.setSecurityManager(securityManager); return authorizationAttributeSourceAdvisor; }}
ShiroRealm
public class ShiroRealm extends AuthorizingRealm{ @Autowired private UserMapper userMapper; @Autowired private UserRoleMapper userRoleMapper; @Autowired private UserPermissionMapper userPermissionMapper; /** * 获取用户角色和权限 */ @Override protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principal) { User user = (User) SecurityUtils.getSubject().getPrincipal(); String userName = user.getUsername(); System.out.println("用户" + userName + "获取权限-----ShiroRealm.doGetAuthorizationInfo"); SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo(); //获取用户角色 ListroleList = userRoleMapper.findByUserName(userName); Set rolegSet = new HashSet<>(); for(Role r : roleList){ rolegSet.add(r.getName()); } simpleAuthorizationInfo.setRoles(rolegSet); //获取用户权限集 List permissionList = userPermissionMapper.findByUserName(userName); Set permissionSet = new HashSet<>(); for(Permission p : permissionList){ permissionSet.add(p.getName()); } simpleAuthorizationInfo.setStringPermissions(permissionSet); return simpleAuthorizationInfo; } /** * 登录认证 */ @Override protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException { String userName = (String) token.getPrincipal(); String password = new String((char[]) token.getCredentials()); System.out.println("用户" + userName + "认证-----ShiroRealm.doGetAuthenticationInfo"); User user = userMapper.findByUserName(userName); if (user == null) { throw new UnknownAccountException("用户名或密码错误!"); } if (!password.equals(user.getPassword())) { throw new IncorrectCredentialsException("用户名或密码错误!"); } if (user.getStatus().equals("0")) { throw new LockedAccountException("账号已被锁定,请联系管理员!"); } SimpleAuthenticationInfo info = new SimpleAuthenticationInfo(user, password, getName()); return info; }}
用户密码加密:MD5
public class MD5Utils { private static final String SALT = "ABC"; private static final String ALGORITH_NAME = "md5"; private static final int HASH_ITERATIONS = 2; public static String encrypt(String username,String password){ String newPassword =new SimpleHash(ALGORITH_NAME,password, ByteSource.Util.bytes(username+SALT),HASH_ITERATIONS).toHex(); return newPassword; } public static void main(String[] args){ System.out.println(MD5Utils.encrypt("bai","123456")); }}
异常处理:
@ControllerAdvice@Order(value = Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)public class GlobalExceptionHandler { @ExceptionHandler(value = AuthorizationException.class) public String handleAuthorizationException(){ return "403"; }}
控制层:
@Controller@RequestMapping("/user")public class UserController { @RequiresPermissions("user:user") @RequestMapping("list") public String userList(Model model){ model.addAttribute("value","获取用户信息"); return "user"; } @RequiresPermissions("user:add") @RequestMapping("add") public String userAdd(Model model){ model.addAttribute("value","新增用户"); return "user"; } @RequiresPermissions("user:delete") @RequestMapping("delete") public String userDelete(Model model){ model.addAttribute("value","删除用户"); return "user"; }}