Shiro

部分copy的https://blog.csdn.net/qq_41717874/article/details/84989988

1、基本架构

在这里插入图片描述

  • 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。
  • 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。

记住一点,Shiro 不会去维护用户、维护权限;这些需要我们自己去设计 / 提供;然后通过相应的接口注入给 Shiro 即可。

2、外部架构

我们从外部来看 Shiro ,即从应用程序角度的来观察如何使用 Shiro 完成工作。如下图:

在这里插入图片描述

可以看到: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。

也就是说对于我们而言,最简单的一个 Shiro 应用:

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。
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。

3、内部

接下来我们来从 Shiro 内部来看下 Shiro 的架构,如下图所示:

在这里插入图片描述

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。

4、身份验证

身份验证,即在应用中谁能证明他就是他本人。一般提供如他们的身份 ID 一些标识信息来表明他就是他本人,如提供身份证,用户名 / 密码来证明。

在 shiro 中,用户需要提供 principals (身份)和 credentials(证明)给 shiro,从而应用能验证用户身份:

principals:身份,即主体的标识属性,可以是任何东西,如用户名、邮箱等,唯一即可。一个主体可以有多个 principals,但只有一个 Primary principals,一般是用户名 / 密码 / 手机号。

credentials:证明 / 凭证,即只有主体知道的安全值,如密码 / 数字证书等。

最常见的 principals 和 credentials 组合就是用户名 / 密码了。接下来先进行一个基本的身份认证。

另外两个相关的概念是之前提到的 Subject 及 Realm,分别是主体及验证主体的数据源。

导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.apache.shiro</groupId>
    <artifactId>shiro-core</artifactId>
    <version>1.7.1</version>
</dependency>

定义shiro.ini文件

[users]
zhouzhao=yqlzmzr1314

代码

public class ShiroTest {

    public static void main(String[] args) {
        //新建安全管理器
        DefaultSecurityManager securityManager = new DefaultSecurityManager();
        
        //设置 数据域
        securityManager.setRealm(new IniRealm("classpath:shiro.ini"));
        
        //SecurityManager绑定给SecurityUtils
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        
        //得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token(即用户身份/凭证)
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        
        //创建用户名/密码身份验证Token(即用户身份/凭证)
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhouzhao", "yqlzmzr1314");
        
       try {
            System.out.println("是否认证?:" + subject.isAuthenticated());
               //登录,如果账号密码啥的出错会抛出错误
            subject.login(token);
            System.out.println("是否认证?:" + subject.isAuthenticated());
        } catch (IncorrectCredentialsException e) {
            System.out.println("密码错误");
        } catch (UnknownAccountException e) {
            System.out.println("账号错误");
        }


    }
}

5、自定义Realm

我们可以在 subject.login(token);打断点去 debug查看源码,具体过程省略,最后我们会发现,最终的用户名比较在:SimpleAccountRealm类的doGetAuthenticationInfo这个方法中完成用户名校验,在 SimpleCredentialsMatcher类的assertCredentialsMatch方法中完成密码校验。

image-20211101171324151

image-20211101171451617

通过这个:

image-20211101171646977

其中

image-20211101172745721

有两个主要的方法:

AuthenticatingRealm 认证realm doGetAuthenticationInfo
AuthorizingRealm 授权realm doGetAuthorizationInfo

所以我们一般自定义 Realm重写这两个方法即可

但是我们继承的时候继承 AuthorizingRealm即可,因为AuthenticatingRealm 是其父类

定义 MyRealm类

public class MyRealm extends AuthorizingRealm {

    /**
     * 授权用的
     */
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        return null;
    }


    /**
     * 认证用的
     *
     * @param token 传过来的认证信息
     * @return
     */
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        //假装是数据库查询回来的信息
        HashMap<String, String> dataBase = new HashMap<>();
        dataBase.put("username", "zhouzhao");
        dataBase.put("password", "yqlzmzr1314");

        
        String principal = (String) token.getPrincipal();

        if (principal.equals(dataBase.get("username"))) {

            SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(principal, dataBase.get("password"), this.getName());
            return simpleAuthenticationInfo;
        }


        //如过 返回 null  则会报 UnknownAccountException 错误
        return null;
    }
}

1.doGetAuthenticationInfo执行时机如下

当调用Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();

currentUser.login(token);

2.doGetAuthorizationInfo执行时机有三个,如下:

1、subject.hasRole(“admin”) 或 subject.isPermitted(“admin”):自己去调用这个是否有什么角色或者是否有什么权限的时候;

2、@RequiresRoles("admin") :在方法上加注解的时候;

3、@shiro.hasPermission name = "admin":在页面上加shiro标签的时候,即进这个页面的时候扫描到有这个标签的时候。

编写认证类

public class ShiroTest {

    public static void main(String[] args) {
        DefaultSecurityManager securityManager = new DefaultSecurityManager();
        securityManager.setRealm(new MyRealm());
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhouzhao", "yqlzmzr1314");
        try {
            System.out.println("是否认证?:" + subject.isAuthenticated());
            subject.login(token);
            System.out.println("是否认证?:" + subject.isAuthenticated());
        } catch (IncorrectCredentialsException e) {
            System.out.println("密码错误");
        } catch (UnknownAccountException e) {
            System.out.println("账号错误");
        }


    }
}

6、Shiro使用MD5

shiro提供了一个MD5的方法,可以加盐,还有hash散列

使用:

public class MD5Test {

    public static void main(String[] args) {
        String password = "yqlzmzr1314";     //要MD5的字符串
        String salt = "asd%^%&trr";         //  盐
        int hashTimes = 1024;               //hash散列次数,一般是1024或者2048

        //使用Shiro提供的Md5Hash进行加盐的MD5并进行hash散列
        Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(password, salt, hashTimes);

        //toHex()  返回  16进制
        System.out.println("md5Hash.toHex() = " + md5Hash.toHex());
    }
}

得到结果:

a840d432f9a2de672f52d3101ec77b87

在认证中使用

自定义Realm
public class MyRealm extends AuthorizingRealm {
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        return null;
    }

    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        //假装是数据库查询回来的信息
        HashMap<String, String> dataBase = new HashMap<>();
        dataBase.put("username", "zhouzhao");
        //我们在数据库里面一般都是存储加密以后的密码
        dataBase.put("password", "a840d432f9a2de672f52d3101ec77b87");


        String principal = (String) token.getPrincipal();

        if (principal.equals(dataBase.get("username"))) {

            SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(principal,
                    dataBase.get("password"),
                    ByteSource.Util.bytes("asd%^%&trr"),     //设置盐,固定语法ByteSource.Util.bytes(盐),记住就行
                    this.getName());
            return simpleAuthenticationInfo;
        }


        //如过 返回 null  则会报 UnknownAccountException 错误
        return null;
    }
}

认证

public class ShiroTest {

    public static void main(String[] args) {
        DefaultSecurityManager securityManager = new DefaultSecurityManager();


        //创建自定义的Realm对象
        MyRealm myRealm = new MyRealm();

        //创建 散列凭证匹配器   默认的匹配器是 SimpleCredentialsMatcher 简单的比较,里面使用了equals,所以在这里不再适用
        HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher = new HashedCredentialsMatcher();

        //指定加密方法
        hashedCredentialsMatcher.setHashAlgorithmName("md5");

        //指定Hash散列次数
        hashedCredentialsMatcher.setHashIterations(1024);

        //设置 CredentialsMatcher 使用  HashedCredentialsMatcher
        myRealm.setCredentialsMatcher(hashedCredentialsMatcher);

        securityManager.setRealm(myRealm);

        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhouzhao", "yqlzmzr1314");
        try {
            System.out.println("是否认证?:" + subject.isAuthenticated());
            subject.login(token);

            System.out.println("是否认证?:" + subject.isAuthenticated());
        } catch (IncorrectCredentialsException e) {
            System.out.println("密码错误");
        } catch (UnknownAccountException e) {
            System.out.println("账号错误");
        }


    }
}
最后修改:2021 年 11 月 29 日 12 : 15 AM