Shiro
一、简介
Apache Shiro 是 Java 的一个安全框架。
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。这不就是我们想要的嘛,而且 Shiro 的 API 也是非常简单;其基本功能点如下图所示:
- 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。
首先,我们从外部来看 Shiro 吧,即从应用程序角度的来观察如何使用 Shiro 完成工作。如下图:
- 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;
- 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;
- 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;
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。
- 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;
- Authorizer: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;所以呢,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 提供了一些常见的加密组件用于如密码加密 / 解密的。
二、Shiro身份认证
10分钟快速入门https://shiro.apache.org/10-minute-tutorial.html
Github文件:https://github.com/apache/shiro
GitHub具体地址:https://github.com/apache/shiro/tree/main/samples/quickstart
环境搭建
本文使用 Maven 构建,因此需要一点 Maven 知识。首先准备环境依赖:
添加依赖
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId>
<artifactId>shiro-core</artifactId>
<version>1.4.1</version>
</dependency>
<!-- configure logging -->
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
<version>1.7.2</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.slf4j/slf4j-log4j12 -->
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
<version>1.7.35</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>log4j</groupId>
<artifactId>log4j</artifactId>
<version>1.2.17</version>
</dependency>
</dependencies>
log4j.properties 资源文件
log4j.rootLogger=info,appender
log4j.appender.appender=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.appender.layout=org.apache.log4j.TTCCLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] -%m %n
#General Apache Libraries
1og4j.logger.org.apache=WARN
# Spring
log4j.logger.org.springfraimework=WARN
#Default Shiro Logging
log4j.1ogger.org.apache.shiro=INFO
#Disable verbose logging
log4j.logger.org.apache.shiro.util.ThreadContext=WARN
log4j.logger.org.apache.shiro.cache.ehcache.EhCache=WARN
Shiro.ini 文件
[users]
# user 'root' with password 'secret' and the 'admin' role
root = secret, admin
# user 'guest' with the password 'guest' and the 'guest' role
guest = guest, guest
# user 'presidentskroob' with password '12345' ("That's the same combination on
# my luggage!!!" ;)), and role 'president'
presidentskroob = 12345, president
# user 'darkhelmet' with password 'ludicrousspeed' and roles 'darklord' and 'schwartz'
darkhelmet = ludicrousspeed, darklord, schwartz
# user 'lonestarr' with password 'vespa' and roles 'goodguy' and 'schwartz'
lonestarr = vespa, goodguy, schwartz
# -----------------------------------------------------------------------------
# Roles with assigned permissions
#
# Each line conforms to the format defined in the
# org.apache.shiro.realm.text.TextConfigurationRealm#setRoleDefinitions JavaDoc
# -----------------------------------------------------------------------------
[roles]
# 'admin' role has all permissions, indicated by the wildcard '*'
admin = *
# The 'schwartz' role can do anything (*) with any lightsaber:
schwartz = lightsaber:*
# The 'goodguy' role is allowed to 'drive' (action) the winnebago (type) with
# license plate 'eagle5' (instance specific id)
goodguy = winnebago:drive:eagle5
Quickstart
package com.baidu;
import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.mgt.DefaultSecurityManager;
import org.apache.shiro.realm.text.IniRealm;
import org.apache.shiro.session.Session;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
/**
* Simple Quickstart application showing how to use Shiro's API.
*
* @since 0.9 RC2
*/
public class Quickstart {
//使用日志
private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Quickstart.class);
public static void main(String[] args) {
DefaultSecurityManager securityManager=new DefaultSecurityManager();
IniRealm iniRealm=new IniRealm();
securityManager.setRealm(iniRealm);
SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
// get the currently executing user:
//获取当前的也会对象
Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
//通过当前用户拿到session
Session session = currentUser.getSession();
session.setAttribute("someKey", "aValue");
String value = (String) session.getAttribute("someKey");
if (value.equals("aValue")) {
log.info("Retrieved the correct value! [" + value + "]");
}
//判断当前的用户是否被认证
if (!currentUser.isAuthenticated()) {
//token 令牌
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("lonestarr", "vespa");
token.setRememberMe(true); //记住我
try {
currentUser.login(token); //执行登录操作
} catch (UnknownAccountException uae) {
log.info("There is no user with username of " + token.getPrincipal());
} catch (IncorrectCredentialsException ice) {
log.info("Password for account " + token.getPrincipal() + " was incorrect!");
} catch (LockedAccountException lae) {
log.info("The account for username " + token.getPrincipal() + " is locked. " +
"Please contact your administrator to unlock it.");
}
// ... catch more exceptions here (maybe custom ones specific to your application?
catch (AuthenticationException ae) {
//unexpected condition? error?
}
}
//say who they are:
//print their identifying principal (in this case, a username):
//获得当前用户的认证
log.info("User [" + currentUser.getPrincipal() + "] logged in successfully.");
//test a role:
if (currentUser.hasRole("schwartz")) {
log.info("May the Schwartz be with you!");
} else {
log.info("Hello, mere mortal.");
}
//test a typed permission (not instance-level)
if (currentUser.isPermitted("lightsaber:wield")) {
log.info("You may use a lightsaber ring. Use it wisely.");
} else {
log.info("Sorry, lightsaber rings are for schwartz masters only.");
}
//a (very powerful) Instance Level permission:
if (currentUser.isPermitted("winnebago:drive:eagle5")) {
log.info("You are permitted to 'drive' the winnebago with license plate (id) 'eagle5'. " +
"Here are the keys - have fun!");
} else {
log.info("Sorry, you aren't allowed to drive the 'eagle5' winnebago!");
}
//注销
//all done - log out!
currentUser.logout();
System.exit(0);
}
}
三、Spring整合Shiro
一、新创建一个Spring Boot的项目
导入依赖
<!--
1、Subject:主体
2、SecurityManager:安全管理器
3、Realm:域,
-->
<!--shrio整合spring的包-->
<dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId>
<artifactId>shiro-spring</artifactId>
<version>1.9.0</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!--Thymeleaf-->
<dependency>
<groupId>org.thymeleaf</groupId>
<artifactId>thymeleaf-spring5</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.thymeleaf.extras</groupId>
<artifactId>thymeleaf-extras-java8time</artifactId>
</dependency>
</dependencies>
@Configuration
public class ShiroConfig {
@Bean
public ShiroFilterFactoryBean filterFactoryBean(@Qualifier("securityManager") DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager){
ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
//设置安全管理器
bean.setSecurityManager(defaultWebSecurityManager);
return bean;
}
//DefaultWebSecurityManager
@Bean(name = "securityManager")
public DefaultWebSecurityManager getDefaultWebSecurityManager(@Qualifier("userRealm") UserRealm userRealm){
DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
//关联UserRealm
securityManager.setRealm(userRealm);
return securityManager;
}
//创建realm 对象,需要自定义类
@Bean
public UserRealm userRealm(){
return new UserRealm();
}
}
UserRealm
public class UserRealm extends AuthorizingRealm {
//授权
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
System.out.println("执行了==>授权doGetAuthorizationInfo");
return null;
}
//认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
System.out.println("执行了==>认证AuthenticationInfo");
return null;
}
}
2、编写一个MyController
@Controller
public class MyController {
@RequestMapping({"/","index"})
public String toIndex(Model model){
model.addAttribute("msg","hello,shiro");
return "index";
}
@RequestMapping("/user/add")
public String add(){
return "user/add";
}
@RequestMapping("/user/update")
public String update(){
return "user/update";
}
}
index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>首页</h1>
<p th:text="${msg}"></p>
<hr>
<a th:href="@{/user/add}">add</a> | <a th:href="@{/user/update}">update</a>
</body>
</html>
add.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>add</h1>
</body>
</html>
update.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>update</h1>
</body>
</html>
保证视图能够跳转,
二、Shiro实现登录拦截
需求:只有登录后才能访问:
在ShiroConfig中添加
//添加Shiro内置的过滤器
/*
anao: 无需认证就可以访问
authc:必须认证才能访问
user:必须拥有记住他才能访问
perms: 拥有对某个资源的权限才能访问
rols:拥有某个角色权限才能访问;
*/
Map<String, String> filterMap = new LinkedHashMap<>();
filterMap.put("/user/*","authc");
// filterMap.put("/user/add","authc");
// filterMap.put("/user/update","authc");
bean.setFilterChainDefinitionMap(filterMap);
return bean;
拦截成功;但是没有登录页面。需要一个登录的页面
login.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>登录</h1>
<hr>
<p th:text="${msg}" style="color: red;"></p>
<form action="">
<p>用户名:<input type="text" name="username"></p>
<p>密码:<input type="password" name="password"></p>
<p>提交:<input type="submit"></p>
</form>
</body>
</html>
创建一个Controller ,跳转到页面;
@RequestMapping("/toLogin")
public String toLogin(){
return "login";
}
在ShiroConfig 配置,让它去请求到 /toLogin请求,然后跳转到 login页面。
//设置登录的请求
bean.setLoginUrl("/toLogin");
三、Shiro实现用户认证
Controller 层验证
@RequestMapping("/login")
public String login(String username, String password, Model model){
//获取当前用户
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
//封装用户的登录数据
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username,password);
try {
subject.login(token); //执行登录方法,没有异常,登录成功
return "index";
} catch (UnknownAccountException e) { //用户名不存在
model.addAttribute("msg","用户名不存在!");
return "login";
}catch (IncorrectCredentialsException e){//密码错误
model.addAttribute("msg","密码错误!");
return "login";
}
}
表单提交到 login跳转请求;
这时候我们会看到,只要我们点击提交之后,控制台给了我们一条消息
走了我们的认证方法,所以当我们提交表单的时候就会进入这个方法;验证用户名和密码
//获取当前的认证,
//用户名 密码 数据库中拿取
String name = "root";
String password = "123456";
UsernamePasswordToken userToken = (UsernamePasswordToken) token;
//用户名认证
if (!name.equals(userToken.getUsername())){
return null;
}
//密码认证 Shiro去做
return new SimpleAuthenticationInfo("",password,"");
四、Shiro连接数据库;
1、导包
<!-- 连接数据库-->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>log4j</groupId>
<artifactId>log4j</artifactId>
<version>1.2.17</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.2.8</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.2.2</version>
</dependency>
这里用的是Druid的数据源,下面是一些参数;
新建一个yaml配置文件
spring:
datasource:
username: root
password: root
url: jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=UTC
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
#Spring Boot默认是不注入这些属性值的,需要自己绑定
#druid数据源专有配置
initial-size: 5
minIdle: 5
maxActive: 20
maxwait: 6000
timeBetweenEvictionRunsMi1lis: 60000
minEvictableIdleTimeMillis: 30000
validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL
testwhileIdle: true
testonBorrow: false
testonReturn: false
poolPreparedstatements: true
#/配置监拉统计拦俟的filters,stat:监控统计、Log4j:日志记录、wall:防御sqL注入
#如I果允许时报错java.lang.CLassNotFoundException: org.apache.Log4j .Priority
#则导入log4j依赖即可,Maven 地j址: https : / /mvnrepository.com/artifact/Log4j/Log4j
filters: stat,wal1,log4j
maxPoolPreparedstatementPerConnectionsize: 20
useGlobalDataSourceStat: true
connectionProperties: druid.stat.mergesql=true;druid.stat.slowSq1Millis=500
2、连接数据库,绑定Mybatis配置文件
#整合MyBatis
mybatis.type-aliases-package=com.baidu.pojo
mybatis.mapper-locations=classpath:/mapper/*.xml
3、创建pojo,mapper
4、编写一个mapper,创建一个UserMapper类
package com.baidu.mapper;
import com.baidu.pojo.User;
import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.springframework.boot.autoconfigure.security.SecurityProperties;
import org.springframework.stereotype.Repository;
@Repository
@Mapper
public interface UserMapper {
User quertUserByName(String name);
}
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
"http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.baidu.mapper.UserMapper">
<select id="quertUserByName" parameterType="String" resultType="User">
select * from mybatis.user where name = #{name}
</select>
</mapper>
6、Service层
package com.baidu.service;
import com.baidu.pojo.User;
public interface UserService {
User quertUserByName(String name);
}
7、ServiceImpl层
package com.baidu.service;
import com.baidu.mapper.UserMapper;
import com.baidu.pojo.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
@Autowired
UserMapper userMapper;
@Override
public User quertUserByName(String name) {
return userMapper.quertUserByName(name);
}
}
8、测试
package com.baidu;
import com.baidu.pojo.User;
import com.baidu.service.UserServiceImpl;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
@SpringBootTest
class ShiroSpringbootApplicationTests {
@Autowired
UserServiceImpl userService;
@Test
void contextLoads() {
System.out.println(userService.quertUserByName("root"));
}
}
以上我们操作已经成功,在UserRealm 里连接我们真实的数据库;
添加一些权限,下面会用。
@Autowired
UserServiceImpl userService;
//认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
System.out.println("执行了==>认证AuthenticationInfo");
//从数据库中拿取数据
UsernamePasswordToken userToken = (UsernamePasswordToken) token;
User user = userService.quertUserByName(userToken.getUsername());
if (user == null){
return null;
}
return new SimpleAuthenticationInfo(user,user.getPwd(),"");
}
五、Shiro请求授权实现
在ShiroConfig 里面 添加授权操作,这里就用到了数据库字段的权限
//授权,拥有add 的权限才能访问,正常情况下,没有授权会跳转到未授权页面
filterMap.put("/user/add","perms[user:add]");
filterMap.put("/user/update","perms[user:update]");
//filterMap.put("/user/*","authc");
//未授权,跳转到这个请求
bean.setUnauthorizedUrl("/noauth");
没有授权的话,会跳转到未授权页面;添加一个未授权页面,直接返回一个字符串
@RequestMapping("/noauth")
@ResponseBody
public String unauthoRized(){
return "未授权";
}
用户授予权限,当我们提交用户后,会进行对用户的检查授权,将权限给用户;
//授权
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
System.out.println("执行了==>授权doGetAuthorizationInfo");
SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
//添加权限,能访问的页面。
// info.addStringPermission("user:add");
// info.addStringPermission("user:update");
//拿到当前用户的这个对象
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
User currentUser = (User) subject.getPrincipal();
//设置权限(数据库中查找)
info.addStringPermission(currentUser.getPerms());
return info;
}
这个User是从认证里面拿出来的
return new SimpleAuthenticationInfo(user,user.getPwd(),"");
六、Shiro整合Thymeleaf
1、导包
<!--Shiro-thymleaf 整合-->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.theborakompanioni/thymeleaf-extras-shiro -->
<dependency>
<groupId>com.github.theborakompanioni</groupId>
<artifactId>thymeleaf-extras-shiro</artifactId>
<version>2.0.0</version>
</dependency>
Shiro整合Thymeleaf 命名空间
xmlns:shiro="http://www.pollix.at/thymeleaf/shiro"
2、Index.html ,拥有add,或者upadte的权限才能访问,登录之后才能访问到用户拥有权限的页面
<div shiro:hasPermission="'user:add'">
<a th:href="@{/user/add}">add</a>
</div>
<div shiro:hasPermission="'user:update'">
<a th:href="@{/user/update}">update</a>
</div>
在UserRealm 查询到用户,就存储Session
//存储Session
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
Session session = subject.getSession();
session.setAttribute("loginUser",user);
<!--从Session 中判断值,登录成功,就没有登录按钮了-->
<div th:if="${session.loginUser == null}">
<a th:href="@{/toLogin}">登录</a>
</div>
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