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03-Shiro篇

概述

简介

Apachearrow-up-right Shiro是一个强大且易用的Java安全框架

Shiroarrow-up-right 不仅可以用在 JavaSE 环境中,也可以用在 JavaEE 环境中,它可以完成身份验证、授权、密码和会话管理

官网: http://shiro.apache.org/

功能

  • Authentication:身份认证/登录,验证用户是不是拥有相应的身份;

  • Authorization:授权,即权限验证,验证某个已认证的用户是否拥有某个权限;即判断用户是否能做事情,常见的如:验证某个用户是否拥有某个角色。或者细粒度的验证某个用户对某个资源是否具有某个权限;

  • Session Manager:会话管理,即用户登录后就是一次会话,在没有退出之前,它的所有信息都在会话中;会话可以是普通JavaSE环境的,也可以是如Web环境的;

  • Cryptography:加密,保护数据的安全性,如密码加密存储到数据库,而不是明文存储;

  • Web Support:Web支持,可以非常容易的集成到Web环境;

  • Caching:缓存,比如用户登录后,其用户信息、拥有的角色/权限不必每次去查,这样可以提高效率;

  • Concurrency:shiro支持多线程应用的并发验证,即如在一个线程中开启另一个线程,能把权限自动传播过去;

  • Testing:提供测试支持;

  • Run As:允许一个用户假装为另一个用户(如果他们允许)的身份进行访问;

  • Remember Me:记住我,这个是非常常见的功能,即一次登录后,下次再来的话不用登录了。

从外部看

应用代码直接交互的对象是Subject,也就是说Shiro的对外API核心就是Subject;其每个API的含义:

Subject:主体,代表了当前“用户”,这个用户不一定是一个具体的人,与当前应用交互的任何东西都是Subject,如网络爬虫,机器人等;即一个抽象概念;所有Subject都绑定到SecurityManager,与Subject的所有交互都会委托给SecurityManager;可以把Subject认为是一个门面;SecurityManager才是实际的执行者;

SecurityManager:安全管理器;即所有与安全有关的操作都会与SecurityManager交互;且它管理着所有Subject;可以看出它是Shiro的核心,它负责与后边介绍的其他组件进行交互,如果学习过SpringMVC,你可以把它看成DispatcherServlet前端控制器;

Realm:域,Shiro从从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,那么它需要从Realm获取相应的用户进行比较以确定用户身份是否合法;也需要从Realm得到用户相应的角色/权限进行验证用户是否能进行操作;可以把Realm看成DataSource,即安全数据源。

也就是说对于我们而言,最简单的一个Shiro应用:

  1. 应用代码通过Subject来进行认证和授权,而Subject又委托给SecurityManager;

  2. 我们需要给Shiro的SecurityManager注入Realm,从而让SecurityManager能得到合法的用户及其权限进行判断。

从以上也可以看出,Shiro不提供维护用户/权限,而是通过Realm让开发人员自己注入

外部架构

  • 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

认证流程

用户 提交 身份信息、凭证信息 封装成 令牌 交由 安全管理器 认证

快速入门

  • 新建一个Maven工程springboot-08-shiro,删除其 src 目录,将其作为父工程

  • 在父工程中新建一个 Maven 模块hello-shiro

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  • 复制快速入门案例 POM.xml 文件中的依赖 (版本号自选)

  • 把快速入门案例中的 resource 下的log4j.xml复制下来

  • 复制一下 shiro.ini 文件

  • 复制一下 Quickstart.java 文件 如果有导包的错误,把那两个错误的包删掉,就会自动导对的包了,快速入门案例中用的方法过时了

其中IniSecurityManager已经弃用

新写法如下:

  • 运行 Quickstart.java,得到结果

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分析案例

  • 通过 SecurityUtils 获取当前执行的用户 Subject

  • 通过 当前用户拿到 Session

  • 用 Session 存值取值

  • 判断用户是否被认证

  • 权限判断

  • 执行登录操作

  • 打印其标识主体

  • 注销

  • 完整样例

SpringBoot 集成 Shiro

编写配置文件

  • 在刚刚的父项目中新建一个 springboot 模块shiro-springboot

  • 导入 SpringBoot 和 Shiro 整合包的依赖

  • resources或者src/main/resources/META-INF文件夹下创建一个名为shiro.ini的文件.并且添加我们的用户验证信息.如下图所示

    image-20220206030730667

不然会出现Description: No bean of type ‘org.apache.shiro.realm.Realm‘ found.错误。

  • 下面是编写配置文件

Shiro 三大要素

  1. subject -> ShiroFilterFactoryBean(用户)

  2. securityManager -> DefaultWebSecurityManager(管理所有用户)

  3. realm(数据)

实际操作中对象创建的顺序 : realm -> securityManager -> subject

  • 编写自定义的ShiroConfig,需要继承 AuthorizingRealm

  • 编写UserRealm类

  • 编写前端页面

index.html

add.html

update.html

编写登录页面login.html

  • 编写控制类MyController.java

  • 测试,发现shiro默认在没有认证的情况下会自动跳往login.jsp,这是因为权限问题。

  • 可以自行设置登录页面

登录拦截器

在上面的 getShiroFilterFactoryBean 方法中加上需要拦截的登录请求

  • 测试,点击 add链接,不会跳到 add页面,而是跳到登录页,拦截成功

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用户认证

  • 在 Controller 中写一个登录的控制器

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  • 下面去自定义的 UserRealm 中的 AuthenticationInfo 方法中去获取用户信息

整合Mybatis

  • 导入依赖

  • application.yaml中配置数据源

  • 必须禁用ddl-auto属性,不然JDBC无法使用

另外,请注意spring.sql.init.mode属性是在 Spring Boot 2.5.0 中引入的;对于早期版本,我们需要使用spring.datasource.initialization-mode。

  • 编写实体类User

  • 编写mapper层UserMapper.java

  • 编写mapper层UserMapper.xml

  • 如果出现错误,可能是资源过滤问题,在pom.xml中配置

  • 测试

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  • 修改 UserRealm 中的 AuthenticationInfo,连接数据库

  • 在注册用户时修改加密方式,在 BCrypt 中我们不需要为每个用户分配不同的盐,只要使用 BCrypt.gensalt() 就可以生成盐。

  • 如果需要加密,Shiro 框架没有内置 BCrypt 。需要引入新的库 jBCrypt:

  • 在 Shiro 配置文件 ShiroConfig 中为我们自定义的 UserRealm Bean 添加凭证匹配器。

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请求授权

修改实体类,增加一个字段

对数据库进行修改,添加一个字段

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public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean中,添加授权样例

必须通过当前参数,比如perms[user:method],表示/user/method类似链接。在未授权进行访问的时候,会跳转到未授权页面。如果想修改跳转到其他未授权页面,如下:

  • 对被拦截的用户进行授权访问

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整合Thymeleaf

需求:根据权限展示不同的前端页面

  • 添加maven依赖

  • 配置一个shiro的Dialect ,在shiro的配置中增加一个Bean

  • 修改index.html

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  • 在用户登录后应该把信息放到Session中,完善下!在执行认证逻辑时候,加入session

在controller的login方法中

  • 修改index.html页面,添加登录和注销

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  • 实现注销功能

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