1. | Shro的概念 |
2. | Shiro的简单身份认证实现 |
3. | Shiro与spring对身份认证的实现 |
前言:
Shiro 可以非常容易的开发出足够好的应用,其不仅可以用在 JavaSE 环境,也可以用在 JavaEE 环境。Shiro 可以帮助我们完成:认证、授权、加密、会话管理、与 Web 集成、缓存等。其强大之处有目共睹,但是想要进入Shiro的世界我们必须先要入门,这便是一篇入门级别的Shiro教程博客。
一、Shiro的概念
话说“如果一个人只会写代码,那么他一辈子都是码农”,所以当我们学习一项新技能时,先不谈代码,把它的概念搞清楚了,再搞代码。记住一句话,代码只是思想的附属品。
虽然我们这里只讲解身份认证,但是我们还是将其概念和功能都介绍一下:
1、基本功能
这些就是Shiro的所有基本功能了,下面来概括一下它的各项功能——
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。
2、Shiro的架构解释
来一张经典的Shiro架构图:
这张图是官方给出的Shiro架构图,可谓是权威,透彻理解了这张图就算对Shiro已经了如指掌了,可惜我还没懂——
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。
3、Shiro的工作流程
在这个流程里面,我们可以看到API 核心就是 Subject,其中各个部分的解释与作用——
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 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。
如果我们写一个最简单的Shiro应用,那么大概流程应该是——
-
应用代码通过 Subject 来进行认证和授权,而 Subject 又委托给 SecurityManager;
- 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。
二、Shiro的简单身份认证实现
我们要做最简单的Shiro身份认证流程,以便于认识Shiro——
加入依赖:
<properties> <shiro.version>1.4.0</shiro.version> </properties> <dependencyManagement> <!-- 对shiro的依赖 --> <dependency> <groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-core</artifactId> <version>${shiro.version}</version> </dependency> </dependencies>
大概流程为:
- 在Realm中设置数据源。
- 通过工厂加载配置,通过工厂获取安全管理器,通过工厂获取Subject对象。
- 获取验证对象,进行验证。
①设置Realm域,Shiro要从Realm域中获取安全、正确的数据。该类必须继承org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
并重写doGetAuthorizationInfo与doGetAuthenticationInfo方法。doGetAuthorizationInfo是对角色权限的认证,这里暂且不详述;doGetAuthenticationInfo对用户的认证,这里正是我们要详细讲述的地方。代码如下,这里暂且模拟数据,因为我们要做最简单的流程:
1 package org.ssm.service; 2 3 4 import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException; 5 import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo; 6 import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken; 7 import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo; 8 import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo; 9 import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm; 10 import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection; 11 12 /** 13 * 对shiro进行测试的类 14 * @author zuoyu 15 * 16 */ 17 public class CustomRealm extends AuthorizingRealm { 18 19 @Override 20 protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) { 21 return null; 22 } 23 24 @Override 25 protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException { 26 // 获取用户的名称信息 27 String userName = (String) authenticationToken.getPrincipal(); 28 // 在这里需要从数据库获取信息,我们模拟一下即可 29 30 // 验证用户名,如果查询不到则返回为空 31 if (!userName.equals("admin")) { 32 return null; 33 } 34 35 // 根据用户名获取从数据库查询到的密码 36 String dbPassWord = "hello"; 37 38 // 返回认证信息由父类AuthenticatingRealm验证 39 SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo( 40 userName, //输入的正确用户名 41 dbPassWord, //对应用户名的正确密码 42 getName() //该方法是父类中的方法,不多描述 43 ); 44 return simpleAuthenticationInfo; 45 } 46 47 }
②接着我们要用借用配置文件使securityManager获取到该Realm域,配置文件如下:
1 [main] 2 #自定义 realm 3 customRealm=org.ssm.service.CustomRealm 4 #将realm设置到securityManager 5 securityManager.realms=$customRealm
③万事俱备,我们测试一下,测试代码如下:
1 @Test 2 public void testShiro() { 3 // 通过工厂加载配置 4 Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-shiro.ini"); 5 // 通过工厂获取安全管理器 6 SecurityManager securityManager = factory.getInstance(); 7 // 注册Subject工具 8 SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager); 9 // 获取Subject对象 10 Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); 11 // 获取验证对象 12 AuthenticationToken authenticationToken = new UsernamePasswordToken("admin", "hello"); 13 // 验证 14 try { 15 subject.login(authenticationToken); 16 System.out.println("通过..." + "\t" + authenticationToken.getPrincipal()); 17 } catch (UnknownAccountException e) { 18 System.out.println("未通过:用户不存在" + "\t" + authenticationToken.getPrincipal()); 19 e.printStackTrace(); 20 } catch (IncorrectCredentialsException e) { 21 System.out.println("未通过:用户密码不正确" + "\t" + authenticationToken.getPrincipal()); 22 } catch (LockedAccountException e) { 23 System.out.println("未通过:用户被锁定" + "\t" + authenticationToken.getPrincipal()); 24 } 25 26 }
是不是很简单呢!如果我们运用到实际应用中,一般和spring框架结合起来用,有了spring的集成,用起来更方便!
三、Shiro与spring对身份认证的实现
①我们需要加入依赖:
<properties> <shiro.version>1.4.0</shiro.version> </properties> <dependencyManagement> <!-- 对shiro的依赖 --> <dependency> <groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-core</artifactId> <version>${shiro.version}</version> </dependency> <!-- spring对shiro的支持 --> <dependency> <groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-spring</artifactId> <version>${shiro.version}</version> </dependency> </dependencies>
②首先,需要配置Shiro的过滤器,对所有访问进行过滤;需要在web.xml中加上如下配置:
<!--配置上shiro过滤器,使其生效--> <filter> <filter-name>shiroFilter</filter-name> <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class> <!--设置url由servlet容器控制filter的生命周期--> <init-param> <param-name>transformWsdlLocations</param-name> <param-value>true</param-value> </init-param> </filter> <filter-mapping> <filter-name>shiroFilter</filter-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </filter-mapping>
③我们需要重新定义Realm域,且安全数据来源于数据库:
1 package org.ssm.shiro.realm; 2 3 import org.apache.shiro.authc.*; 4 import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo; 5 import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm; 6 import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection; 7 import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; 8 import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier; 9 import org.ssm.entity.Users; 10 import org.ssm.service.UsersService; 11 12 13 /** 14 * 用户认证 15 * @author zuoyu 16 */ 17 public class UserRealm extends AuthorizingRealm { 18 19 /** 20 * 引入users操作的整合操作 21 */ 22 @Autowired 23 @Qualifier("usersService") 24 private UsersService usersService; 25 26 /** 27 *获取授权信息 28 * @param principalCollection 29 * @return 30 */ 31 @Override 32 protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) { 33 return null; 34 } 35 36 /** 37 * 获取获取身份验证相关信息 38 * @param authenticationToken 39 * @return 40 * @throws AuthenticationException 41 */ 42 @Override 43 protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException { 44 // 获取用户输入的用户名 45 String userName = (String) authenticationToken.getPrincipal(); 46 // 根据用户名查询该数据 47 Users user = usersService.selectByName(userName); 48 49 if (user == null){ 50 // 没有找到账号 51 throw new UnknownAccountException(); 52 } 53 SimpleAuthenticationInfo authenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(user.getUserName(), user.getPassWord(), 54 // 此为realm内的方法,用于获取realm的name 55 getName() 56 ); 57 return authenticationInfo; 58 } 59 }
④需要在spring的applicationContext.xml配置文件加入对Shiro的Bean依赖注入的处理:
<!--shiro的配置--> <!--注入自定义的Realm--> <bean id="userRealm" class="org.ssm.shiro.realm.UserRealm"/> <bean id="securityManager" class="org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager"> <property name="realm" ref="userRealm"/> </bean> <!--配置ShiroFilter的属性--> <bean id="shiroFilter" class="org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean"> <property name="securityManager" ref="securityManager"/> <property name="filterChainDefinitions"> <value> /login = anon </value> </property> </bean>
⑤写一个springMVC的拦截器,对登陆进行拦截:
1 package org.ssm.aop; 2 3 import org.apache.shiro.SecurityUtils; 4 import org.apache.shiro.subject.Subject; 5 import org.springframework.web.servlet.AsyncHandlerInterceptor; 6 import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor; 7 import org.springframework.web.servlet.ModelAndView; 8 import javax.servlet.http.HttpServletRequest; 9 import javax.servlet.http.HttpServletResponse; 10 11 /** 12 * 登陆拦截 13 * @author zuoyu 14 */ 15 public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor { 16 17 /** 18 * 登陆拦截 19 * {@link AsyncHandlerInterceptor}. 20 * 21 * @param request current HTTP request 22 * @param response current HTTP response 23 * @param handler chosen handler to execute, for type and/or instance evaluation 24 * @return {@code true} if the execution chain should proceed with the 25 * next interceptor or the handler itself. Else, DispatcherServlet assumes 26 * that this interceptor has already dealt with the response itself. 27 * @throws Exception in case of errors 28 */ 29 @Override 30 public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { 31 32 // 从该回话中获取subject 33 Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); 34 // 获取用户信息 35 String user = (String) subject.getPrincipal(); 36 // 如果用户信息为空,则进行拦截 37 if (user != null){ 38 return true; 39 } 40 response.sendRedirect(request.getContextPath() + "/User/login"); 41 return false; 42 } 43 44 45 @Override 46 public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception { 47 48 } 49 50 51 @Override 52 public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception { 53 54 } 55 56 57 }
⑥我们需要在springMVC的配置文件中设置一下该拦截器的拦截对象以及哪些不需要拦截,加上如下代码:
<mvc:interceptors> <mvc:interceptor> <mvc:mapping path="/**"/> <mvc:exclude-mapping path="/assets/**"/> <mvc:exclude-mapping path="/User/login"/> <mvc:exclude-mapping path="/logout"/> <bean class="org.ssm.aop.LoginInterceptor"/> </mvc:interceptor> </mvc:interceptors>
ok,这样就完成了基于spring集成的简单Shiro身份认证,前端页面自己写就可以了。