Java Apache Shiro安全框架快速开发详解流程
目录
- 一、Shiro简介：
- shiro功能：
- Shiro架构（外部）
- Shiro架构（内部）
- 二、快速入门
- 1.拷贝案例
- 2.分析代码
- 三、SpringBoot 集成 Shiro
- 1.编写测试环境
- 2.使用
- 1.登录拦截
- 2.用户认证
- 四、Shiro整合Mybatis
- 五、实现请求授权
- 六、Shiro整合Thymeleaf
一、Shiro简介：
Apache Shiro是一个Java的安全（权限）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可以完成，认证，授权，加密，会话管理，Web集成，缓存等。
官网地址：Apache Shiro | Simple. Java. Security.
shiro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，即判断用户能否进行什么操作，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，即用户登录后就是第一次会话，在没有退出之前，它的所有信息都在会话中;会话可以是普通的JavaSE环境，也可以是Web环境;
Cryptography:加密，保护数据的安全性，如密码加密存储到数据库中，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，能把权限自动的传播过去
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
Shiro架构（外部）
从外部来看Shiro，即从应用程序角度来观察如何使用shiro完成工作:
subject: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，Subject代表了当前的用户，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，与Subject的所有交互都会委托给SecurityManager; Subject其实是一个门面，SecurityManageer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SercurityManager交互，并且它管理着所有的Subject，可以看出它是Shiro的核心，它负责与Shiro的其他组件进行交互，它相当于SpringMVC的
DispatcherServlet的角色
Realm: 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，来确定用户的身份是否合法;也需要从Realm得到用户相应的角色、权限，进行验证用户的操作是否能够进行，可以把Realm看成DataSource;
Shiro架构（内部）
subject:任何可以与应用交互的'用户';
Security Manager:相当于SpringMVC中的DispatcherServlet;是Shiro的心脏，所有具体的交互都通过Security Manager进行控制，它管理者所有的Subject，且负责进行认证，授权，会话，及缓存的管理.
Authenticator:负责Subject认证，是一个扩展点，可以自定义实现;可以使用认证策略(AuthenticationStrategy)，即什么情况下算用户认证通过了;
Authorizer: 授权器，即访问控制器，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那些功能;
Realm:可以有一个或者多个的realm，可以认为是安全实体数据源，即用于获取安全实体的，可以用DBC实现，也可以是内存实现等等，由用户提供;所以一般在应用中都需要实现自己的realm
SessionManager: 管理Session生命周期的组件，而Shiro并不仅仅可以用在Web环境，也可以用在普通的JavaSE环境中
CacheManager:缓存控制器，来管理如用户，角色，权限等缓存的;因为这些数据基本上很少以受，成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密码加密，解密等
二、快速入门
1.拷贝案例
1.按照官网提示找到 快速入门案例 GitHub地址：shiro/samples/quickstart/
2.新建一个 Maven 工程，删除其 src 目录，将其作为父工程
3.在父工程中新建一个 Maven 模块
4.复制快速入门案例 POM.xml 文件中的依赖
<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>1.7.29</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
<version>1.7.29</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>log4j</groupId>
<artifactId>log4j</artifactId>
<version>1.2.17</version>
</dependency>
</dependencies>
5.把快速入门案例中的 resource 下的log4j.properties复制下来
6.复制一下shiro.ini文件
7.复制一下Quickstart.java文件
8.运行启动Quickstart.java
2.分析代码
public class Quickstart {
private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Quickstart.class);
public static void main(String[] args) {
//工厂模式，通过shiro.ini配置文件中的信息，生成一个工厂实例
Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
//获取当前的用户对象Subject
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("Subject=>session[" + value + "]");
}
//判断当前的用户是否被认证
if (!currentUser.isAuthenticated()) {
//Token :令牌,没有获取，随机
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("lonestarr", "vespa");
token.setRememberMe(true); //设置记住我
try {
currentUser.login(token); //执行了登录操作
} catch (UnknownAccountException uae) {
//如果 用户名不存在
log.info("There is no user with username of " + token.getPrincipal());
} catch (IncorrectCredentialsException ice) {
//如果 密码不正确
log.info("Password for account " + token.getPrincipal() + " was incorrect!");
} catch (LockedAccountException lae) {
//用户被锁定，如密码输出过多，则被锁定
log.info("The account for username " + token.getPrincipal() + " is locked. " +
"Please contact your administrator to unlock it.");
}
//...在此处捕获更多异常
catch (AuthenticationException ae) {
//意外情况 ? 错误 ?
}
}
//打印其标识主体(在这种情况下，为用户名)
log.info("User [" + currentUser.getPrincipal() + "] logged in successfully.");
//测试角色是否存在
if (currentUser.hasRole("schwartz")) {
log.info("May the Schwartz be with you!");
} else {
log.info("Hello, mere mortal.");
}
//粗粒度，极限范围小
//测试类型化的极限（不是实例级别）
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.");
}
//细粒度，极限范围广
//实例级别的权限（非常强大）
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
currentUser.logout();
//退出
System.exit(0);
}
}
三、SpringBoot 集成 Shiro
1.编写测试环境
1.在刚刚的父项目中新建一个 springboot 模块
2.导入 SpringBoot 和 Shiro 整合包的依赖
<!--SpringBoot 和 Shiro 整合包-->
<dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId>
<artifactId>shiro-spring</artifactId>
<version>1.4.1</version>
</dependency>
下面是编写配置文件
Shiro 三大要素
Subject 用户 -> ShiroFilterFactoryBean
SecurityManager 管理所有用户 -> DefaultWebSecurityManager
Realm 连接数据
实际操作中对象创建的顺序 ： realm -> securityManager -> subject
3.编写自定义的 realm ，需要继承 AuthorizingRealm
//自定义的 UserRealm extends AuthorizingRealm
public class UserRealm extends AuthorizingRealm {
//授权
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
//打印一个提示
System.out.println("执行了授权方法");
return null;
}
//认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
//打印一个提示
System.out.println("执行了认证方法");
return null;
}
}
4.新建一个ShiroConfig配置文件
@Configuration
public class ShiroConfig {
//ShiroFilterFactoryBean:3
@Bean
public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean(@Qualifier("securityManager") DefaultWebSecurityManager defaultWebsecurityManager){
ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
//设置安全管理器
bean.setSecurityManager(defaultWebsecurityManager);
return bean;
}
//DefaultWebSecurityManager:2
@Bean(name="securityManager")
public DefaultWebSecurityManager getDefaultWebSecurityManager(@Qualifier("userRealm") UserRealm userRealm){
DefaultWebSecurityManager securityManager=new DefaultWebSecurityManager();
//关闭UserRealm
securityManager.setRealm(userRealm);
return securityManager;
}
//创建realm 对象，需要自定义类:1
@Bean(name="userRealm")
public UserRealm userRealm(){
return new UserRealm();
}
}
5.测试成功！
2.使用
1.登录拦截
在getShiroFilterFactoryBean方法中添加需要拦截的登录请求
@Configuration
public class ShiroConfig {
//ShiroFilterFactoryBean:3
@Bean
public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean(@Qualifier("securityManager") DefaultWebSecurityManager defaultWebsecurityManager){
ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
//设置安全管理器
bean.setSecurityManager(defaultWebsecurityManager);
//添加shiro的内置过滤器
/*
anon : 无需认证，就可以访问
authc : 必须认证了才能访问
user : 必须拥有 “记住我” 功能才能用
perms : 拥有对某个资源的权限才能访问
role : 拥有某个角色权限才能访问
*/
filterMap.put("/user/add","authc");
filterMap.put("/user/update","authc");
//拦截
Map<String,String> filterMap=new LinkedHashMap<>();
filterMap.put("/user/*","authc");
bean.setFilterChainDefinitionMap(filterMap);
// //设置登录的请求
// bean.setLoginUrl("/toLogin");
return bean;
}
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
2.用户认证
1.在Controller层写一个登录的方法
//登录的方法
@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,获得令牌
UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
//登录 及 异常处理
try {
//执行用户登录的方法，如果没有异常就说明OK了
subject.login(token);
return "index";
} catch (UnknownAccountException e) {
//如果用户名不存在
System.out.println("用户名不存在");
model.addAttribute("msg", "用户名错误");
return "login";
} catch (IncorrectCredentialsException ice) {
//如果密码错误
System.out.println("密码错误");
model.addAttribute("msg", "密码错误");
return "login";
}
}
}
2.测试
可以看出是先执行了自定义的UserRealm中的AuthenticationInfo方法，再执行登录相关的操作
3.修改UserRealm中的doGetAuthenticationInfo方法
//认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
//打印一个提示
System.out.println("执行了认证方法");
// 用户名密码
String name = "root";
String password = "123456";
//通过参数获取登录的控制器中生成的 令牌
UsernamePasswordToken token = (UsernamePasswordToken) authenticationToken;
//用户名认证
if (!token.getUsername().equals(name)){
// return null UnKnownAccountException
return null;
}
//密码认证， Shiro 自己做，为了避免和密码的接触
//最后返回一个 AuthenticationInfo 接口的实现类，这里选择 SimpleAuthenticationInfo
// 三个参数：获取当前用户的认证 ； 密码 ； 认证名
return new SimpleAuthenticationInfo("", password, "");
}
}
4.测试，输入错误的密码
输入正确的密码，即可登录成功
四、Shiro整合Mybatis
1.导入依赖
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>8.0.19</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>log4j</groupId>
<artifactId>log4j</artifactId>
<version>1.2.17</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.1.12</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
<artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
<version>2.1.1</version>
</dependency>
2.新建个application.yml
spring:
datasource:
username: root
password: 123456
url: jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useJDBCCompliantTimezoneShift=true&useLegacyDatetimeCode=false&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
initialSize: 5
minIdle: 5
maxActive: 20
maxWait: 60000
timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000
minEvictableIdleTimeMillis: 300000
validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL
testWhileIdle: true
testOnBorrow: false
testOnReturn: false
poolPreparedStatements: true
#配置监控统计拦截的filters，stat:监控统计、log4j：日志记录、wall：防御sql注入
#如果允许时报错 java.lang.ClassNotFoundException: org.apache.log4j.Priority
#则导入 log4j 依赖即可，Maven 地址：https://mvnrepository.com/artifact/log4j/log4j
filters: stat,wall,log4j
maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize: 20
useGlobalDataSourceStat: true
connectionProperties: druid.stat.mergeSql=true;druid.stat.slowSqlMillis=500
mybatis:
type-aliases-package: com.huang.pojo
mapper-locations: classpath:mybatis/mapper/*.xml
3.在application.properties
mybatis.type-aliases-package=com.longdi.pojo mybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml
4.导入依赖
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.10</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
5.编写User类
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {
private int id;
private String name;
private String pwd;
private String perms;
}
6.编写UserMapper
@Repository
@Mapper
public interface UserMapper {
public User queryUserByName(String name);
}
7.编写UserMapper.xml
<?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.longdi.mapper.UserMapper">
<select id="queryUserByName" resultType="User" parameterType="String">
select * from mybatis.user where name=#{name}
</select>
</mapper>
8.Service层
UserService接口：
public interface UserService {
public User queryUserByName(String name);
}
9.编写接口实现类UserServiceImpl
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService{
@Autowired
UserMapper userMapper;
@Override
public User queryUserByName(String name) {
return userMapper.queryUserByName(name);
}
}
10.在ShiroSpringbootApplicationTests测试
@SpringBootTest
class ShiroSpringbootApplicationTests {
@Autowired
UserServiceImpl userService;
@Test
void contextLoads() {
System.out.println(userService.queryUserByName("longdi"));
}
}
11.成功连接数据库
五、实现请求授权
1.在ShiroConfig类中修改
2.controller跳转
3.登录拦截授权，测试成功
4.编写授权doGetAuthorizationInfo方法
5.请求授权测试成功
六、Shiro整合Thymeleaf
1.导入依赖
<!--shiro和thymeleaf整合-->
<dependency>
<groupId>com.github.theborakompanioni</groupId>
<artifactId>thymeleaf-extras-shiro</artifactId>
<version>2.0.0</version>
</dependency>
2.整合ShiroDialect
3.index.html
4.测试
5.在认证里放session
6.修改index.html
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