1、关于Shiro

官网介绍

Shiro特点

Shiro基本功能点

Shiro架构

2、快速入门

2.1、Shiro身份验证

2.2、Shiro授权

1、关于Shiro

官网介绍

Apache Shiro™ is a powerful and easy-to-use Java security framework that performs authentication, authorization, cryptography, and session management. With Shiro’s easy-to-understand API, you can quickly and easily secure any application – from the smallest mobile applications to the largest web and enterprise applications.

Apache Shiro™是一个强大且易用的 Java 安全框架, 能够用于身份验证、授权、加密和会话管理。Shiro 拥有易于理解的 API, 您可以快速、轻松地获得任何应用程序——从最小的移动应用程序到最大的网络和企业应用程序。

简而言之，Apache Shiro 是一个强大灵活的开源安全框架，可以完全处理身份验证、授权、加密和会话管理。

Shiro特点

易于使用——易用性是项目的最终目标。应用程序安全非常令人困惑和沮丧, 被认为是 “不可避免的灾难”。如果你让它简化到新手都可以使用它, 它就将不再是一种痛苦了。
全面——没有其他安全框架的宽度范围可以同 Apache Shiro 一样, 它可以成为你的 “一站式” 为您的安全需求提供保障。
灵活——Apache Shiro 可以在任何应用程序环境中工作。虽然在网络工作、EJB 和 IoC 环境中可能并不需要它。但 Shiro 的授权也没有任何规范, 甚至没有许多依赖关系。
Web 支持——Apache Shiro 拥有令人兴奋的 web 应用程序支持, 允许您基于应用程序的 url 创建灵活的安全策略和网络协议 (例如 REST), 同时还提供一组 JSP 库控制页面输出。
低耦合——Shiro 干净的 API 和设计模式使它容易与许多其他框架和应用程序集成。你会看到 Shiro 无缝地集成 Spring 这样的框架, 以及 Grails, Wicket, Tapestry, Mule, Apache Camel, Vaadin... 等。
被广泛支持——Apache Shiro 是 Apache 软件基金会的一部分。项目开发和用户组都有友好的网民愿意帮助。这样的商业公司如果需要 Katasoft 还提供专业的支持和服务。

Shiro基本功能点

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 Management：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。

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。

Shiro架构

在概念层，Shiro 架构包含三个主要的理念：Subject,SecurityManager 和 Realm。下面的图展示了这些组件如何相互作用，我们将在下面依次对其进行描述。

Shiro安全框架快速入门1、关于Shiro2、快速入门

Subject：当前用户，Subject 可以是一个人，但也可以是第三方服务、守护进程帐户、时钟守护任务或者其它–当前和软件交互的任何事件。

SecurityManager：管理所有 Subject，SecurityManager 是 Shiro 架构的核心，配合内部安全组件共同组成安全伞。

Realms：用于进行权限信息的验证，我们自己实现。Realm 本质上是一个特定的安全 DAO：它封装与数据源连接的细节，得到 Shiro 所需的相关的数据。在配置 Shiro 的时候，你必须指定至少一个 Realm 来实现认证（authentication）和 / 或授权（authorization）。

我们需要实现 Realms 的 Authentication 和 Authorization。其中 Authentication 是用来验证用户身份，Authorization 是授权访问控制，用于对用户进行的操作授权，证明该用户是否允许进行当前操作，如访问某个链接，某个资源文件等。

2、快速入门

2.1、Shiro身份验证

Shiro安全框架快速入门1、关于Shiro2、快速入门

shiro认证流程图

示例代码：

1、创建maven工程，引入相关依赖

<dependency>
   <groupId>org.apache.shiro</groupId>
   <artifactId>shiro-core</artifactId>
   <version>1.4.0</version>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>junit</groupId>
   <artifactId>junit</artifactId>
   <version>4.12</version>
</dependency>

2、创建测试类

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.mgt.DefaultSecurityManager;
import org.apache.shiro.realm.SimpleAccountRealm;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

public class AuthenticationTest {

    SimpleAccountRealm simpleAccountRealm = new SimpleAccountRealm();

    // 在方法开始前添加一个用户
    @Before
    public void addUser() {
        simpleAccountRealm.addAccount("admin", "111111");
    }

    @Test
    public void testAuthentication() {
        // 1.构建SecurityManager环境
        DefaultSecurityManager defaultSecurityManager = new DefaultSecurityManager();
        defaultSecurityManager.setRealm(simpleAccountRealm);

        // 2.主体提交认证请求
        SecurityUtils.setSecurityManager(defaultSecurityManager); // 设置SecurityManager环境
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); // 获取当前主体

        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("admin", "111111");
        subject.login(token); // 登录

        // subject.isAuthenticated()方法返回一个boolean值,用于判断用户是否认证成功
        System.out.println("isAuthenticated:" + subject.isAuthenticated()); // 输出true

        subject.logout(); // 登出

        System.out.println("isAuthenticated:" + subject.isAuthenticated()); // 输出false
    }
}

3、运行并查看结果

运行之后可以看到isAuthenticated先打印true，说明认证成功；第二次打印为false，是因为用户已登出，认证失败。

具体的身份验证流程：

Shiro安全框架快速入门1、关于Shiro2、快速入门

流程如下：

首先调用 Subject.login(token) 进行登录，其会自动委托给 Security Manager ，调用之前必须通过 SecurityUtils.setSecurityManager() 设置；

SecurityManager 负责真正的身份验证逻辑；它会委托给 Authenticator 进行身份验证；

Authenticator 才是真正的身份验证者， Shiro API 中核心的身份认证入口点，此处可以自定义插入自己的实现；

Authenticator 可能会委托给相应的 AuthenticationStrategy 进行多 Realm 身份验证，默认 ModularRealmAuthenticator 会调用 AuthenticationStrategy 进行多 Realm 身份验证；

Authenticator 会把相应的 token 传入 Realm ，从 Realm 获取身份验证信息，如果没有返回 / 抛出异常表示身份验证失败了。此处可以配置多个 Realm ，将按照相应的顺序及策略进行访问。

2.2、Shiro授权

授权，也叫访问控制，即在应用中控制谁能访问哪些资源（如访问页面/编辑数据/页面操作等）。在授权中需了解的几个关键对象：主体（Subject）、资源（Resource）、权限（Permission）、角色（Role）。

主体

主体，即访问应用的用户，在 Shiro 中使用 Subject 代表该用户。用户只有授权后才允许访问相应的资源。

资源

在应用中用户可以访问的URL，比如访问 JSP 页面、查看/编辑某些数据、访问某个业务方法、打印文本等等都是资源。用户只要授权后才能访问。

权限

安全策略中的原子授权单位，通过权限我们可以表示在应用中用户有没有操作某个资源的权力。即权限表示在应用中用户能不能访问某个资源，如：访问用户列表页面

查看/新增/修改/删除用户数据（即很多时候都是 CRUD（增查改删）式权限控制）打印文档等。如上可以看出，权限代表了用户有没有操作某个资源的权利，即反映在某个资源上的操作允不允许，不反映谁去执行这个操作。所以后续还需要把权限赋予给用户，即定义哪个用户允许在某个资源上做什么操作（权限），Shiro 不会去做这件事情，而是由实现人员提供。

角色

角色代表了操作集合，可以理解为权限的集合，一般情况下我们会赋予用户角色而不是权限，即这样用户可以拥有一组权限，赋予权限时比较方便。典型的如：项目经理、技术总监、CTO、开发工程师等都是角色，不同的角色拥有一组不同的权限。

隐式角色：

即直接通过角色来验证用户有没有操作权限，如在应用中 CTO、技术总监、开发工程师可以使用打印机，假设某天不允许开发工程师使用打印机，此时需要从应用中删除相应代码；再如在应用中 CTO、技术总监可以查看用户、查看权限；突然有一天不允许技术总监查看用户、查看权限了，需要在相关代码中把技术总监角色从判断逻辑中删除掉；即粒度是以角色为单位进行访问控制的，粒度较粗；如果进行修改可能造成多处代码修改。

显式角色：

在程序中通过权限控制谁能访问某个资源，角色聚合一组权限集合；这样假设哪个角色不能访问某个资源，只需要从角色代表的权限集合中移除即可；无须修改多处代码；即粒度是以资源/实例为单位的；粒度较细。

Shiro安全框架快速入门1、关于Shiro2、快速入门

shiro授权流程图

示例代码：

1、引入相关依赖，参考2.1节

2、创建测试类

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.mgt.DefaultSecurityManager;
import org.apache.shiro.realm.SimpleAccountRealm;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

public class AuthorizationTest {
    SimpleAccountRealm simpleAccountRealm = new SimpleAccountRealm();

    @Before // 在方法开始前添加一个用户,让它具备admin和user两个角色
    public void addUser() {
        simpleAccountRealm.addAccount("test", "111111", "admin", "user");
    }

    @Test
    public void testAuthorization() {

        // 1.构建SecurityManager环境
        DefaultSecurityManager defaultSecurityManager = new DefaultSecurityManager();
        defaultSecurityManager.setRealm(simpleAccountRealm);

        // 2.主体提交认证请求
        SecurityUtils.setSecurityManager(defaultSecurityManager); // 设置SecurityManager环境
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); // 获取当前主体

        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("test", "111111");
        subject.login(token); // 登录

        // subject.isAuthenticated()方法返回一个boolean值,用于判断用户是否认证成功
        System.out.println("isAuthenticated:" + subject.isAuthenticated()); // 输出true
        // 判断subject是否具有admin和user两个角色权限,如没有则会报错
        subject.checkRoles("admin","user");
        System.out.println("用户具有admin权限： "+subject.hasRole("admin"));
        System.out.println("用户具有guest权限： "+subject.hasRole("guest"));
    }
}

3、运行并查看结果

Shiro安全框架快速入门1、关于Shiro2、快速入门

具体的授权流程：

Shiro安全框架快速入门1、关于Shiro2、快速入门

流程如下：

首先调用 Subject.isPermitted*/hasRole* 接口，其会委托给 SecurityManager，而 SecurityManager 接着会委托给 Authorizer；

Authorizer 是真正的授权者，如果我们调用如 isPermitted(“user:view”)，其首先会通过 PermissionResolver 把字符串转换成相应的 Permission 实例；

在进行授权之前，其会调用相应的 Realm 获取 Subject 相应的角色/权限用于匹配传入的角色/权限；

Authorizer 会判断 Realm 的角色/权限是否和传入的匹配，如果有多个 Realm，会委托给 ModularRealmAuthorizer 进行循环判断，如果匹配如 isPermitted*/hasRole* 会返回 true，否则返回 false 表示授权失败。

ModularRealmAuthorizer 进行多 Realm 匹配流程：

首先检查相应的 Realm 是否实现了实现了 Authorizer；

如果实现了 Authorizer，那么接着调用其相应的 isPermitted*/hasRole* 接口进行匹配；

如果有一个 Realm 匹配那么将返回 true，否则返回 false。

如果 Realm 进行授权的话，应该继承 AuthorizingRealm，其流程是：

如果调用 hasRole* ，则直接获取 AuthorizationInfo.getRoles() 与传入的角色比较即可；首先如果调用如 isPermitted(“user:view”)，首先通过 PermissionResolver 将权限字符串转换成相应的 Permission 实例，默认使用 WildcardPermissionResolver，即转换为通配符的 WildcardPermission；

通过 AuthorizationInfo.getObjectPermissions() 得到 Permission 实例集合；通过 AuthorizationInfo.getStringPermissions() 得到字符串集合并通过 PermissionResolver 解析为 Permission 实例；然后获取用户的角色，并通过 RolePermissionResolver 解析角色对应的权限集合（默认没有实现，可以自己提供）；

接着调用 Permission.implies(Permission p) 逐个与传入的权限比较，如果有匹配的则返回 true，否则 false。

Shiro安全框架快速入门1、关于Shiro2、快速入门

1、关于Shiro

官网介绍

Shiro特点

Shiro基本功能点

Shiro架构

2、快速入门

2.1、Shiro身份验证

2.2、Shiro授权

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