shiro学习（一）

最新推荐文章于 2023-06-06 16:14:50 发布

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本文介绍 Apache Shiro 的核心概念与架构，包括认证和授权两大功能，并通过示例展示认证流程及如何自定义 Realm 实现更灵活的安全管理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

shiro的学习分为两大部分，一是认证 (authentication)，二是授权 (authorization)。

一、先给出shiro的架构，如下图

1.1 Subject

Subject即主体，外部应用与subject进行交互，subject记录了当前操作用户，将用户的概念理解为当前操作的主体，可能是一个通过浏览器请求的用户，也可能是一个运行的程序。 Subject在shiro中是一个接口，接口中定义了很多认证授相关的方法，外部程序通过subject进行认证授，而subject是通过SecurityManager安全管理器进行认证授权

1.2 即安全管理器，对全部的subject进行安全管理，它是shiro的核心，负责对所有的subject进行安全管理。通过SecurityManager可以完成subject的认证、授权等，实质上SecurityManager是通过Authenticator进行认证，通过Authorizer进行授权，通过SessionManager进行会话管理等。

SecurityManager是一个接口，继承了Authenticator, Authorizer, SessionManager这三个接口。

1.3 Authenticator，即认证器，对用户身份进行认证，Authenticator是一个接口，shiro提供实现类，通过ModularRealmAuthenticator基本上可以满足大多数需求，也可以自定义认证器。

1.4 Authorizer，即授权器，用户通过认证器认证通过，在访问功能时需要通过授权器判断用户是否有此功能的操作权限。

1.5 realm， Realm即领域，相当于datasource数据源，securityManager进行安全认证需要通过Realm获取用户权限数据，比如：如果用户身份数据在数据库那么realm就需要从数据库获取用户身份信息。

注意：不要把realm理解成只是从数据源取数据，在realm中还有认证授权校验的相关的代码。

1.6 sessionManager

sessionManager即会话管理，shiro框架定义了一套会话管理，它不依赖web容器的session，所以shiro可以使用在非web应用上，也可以将分布式应用的会话集中在一点管理，此特性可使它实现单点登录。

1.7 SessionDAO

SessionDAO，即会话dao，是对session会话操作的一套接口，比如要将session存储到数据库，可以通过jdbc将会话存储到数据库。

1.8 CacheManager

CacheManager即缓存管理，将用户权限数据存储在缓存，这样可以提高性能。

1.9 Cryptography

Cryptography即密码管理，shiro提供了一套加密/解密的组件，方便开发。比如提供常用的散列、加/解密等功能。

二、shiro需要的jar包

与其它java开源框架类似，将shiro的jar包加入项目就可以使用shiro提供的功能了。shiro-core是核心包必须选用，还提供了与web整合的shiro-web、与spring整合的shiro-spring、与任务调度quartz整合的shiro-quartz等，下边是shiro各jar包的maven坐标。

   <dependency>
         <groupId>org.apache.shiro</groupId>
         <artifactId>shiro-core</artifactId>
         <version>1.2.3</version>
      </dependency>
      <dependency>
         <groupId>org.apache.shiro</groupId>
         <artifactId>shiro-web</artifactId>
         <version>1.2.3</version>
      </dependency>
      <dependency>
         <groupId>org.apache.shiro</groupId>
         <artifactId>shiro-spring</artifactId>
         <version>1.2.3</version>
      </dependency>
      <dependency>
         <groupId>org.apache.shiro</groupId>
         <artifactId>shiro-ehcache</artifactId>
         <version>1.2.3</version>
      </dependency>
      <dependency>
         <groupId>org.apache.shiro</groupId>
         <artifactId>shiro-quartz</artifactId>
         <version>1.2.3</version>
      </dependency>

三、log4j.properties的配置如下

log4j.rootLogger=debug, stdout

log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m %n

四、认证流程以及步骤

这里以用户名为zhangsan密码为111111，给出一个示例

shiro-first-ini

[users]
zhang=123
lisi=123

测试方法：

@Test
	public void testLoginAndLogout(){
		
		//创建securityManager工厂
		Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-first.ini");
		//获得securitymanager安全管理器
		SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
		//将安全管理器和当前环境绑定
		SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
		//模拟subject
		Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
		//在认证提交前准备token（令牌）
		UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan","111111");
		
		try {

			//执行认证提交
			subject.login(token);
		} catch (AuthenticationException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		
		boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
		
		System.out.println("是否认证成功："+isAuthenticated);
		
		//注销登录
		subject.logout();
		isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
		System.out.println("是否认证成功："+isAuthenticated);
		
	}

流程分析：

1、创建token令牌，token中有用户提交的认证信息即账号和密码

2、执行subject.login(token)，最终由securityManager通过Authenticator进行认证

3、 Authenticator的实现ModularRealmAuthenticator调用realm从ini配置文件取用户真实的账号和密码，这里使用的是IniRealm（shiro自带）

4、 IniRealm先根据token中的账号去ini中找该账号，如果找不到则给ModularRealmAuthenticator返回null，如果找到则匹配密码，匹配密码成功则认证通过。

5、当账号不存在或则密码错误时，会抛出相应异常，常见异常如下：

UnknownAccountException（账号不存在）

IncorrectCredentialsException（密码错误）

DisabledAccountException（帐号被禁用）

LockedAccountException（帐号被锁定）

ExcessiveAttemptsException（登录失败次数过多）

ExpiredCredentialsException（凭证过期）等...

然而！上边的程序使用的是Shiro自带的IniRealm，IniRealm从ini配置文件中读取用户的信息，大部分情况下需要从系统的数据库中读取用户信息，所以接下来需要自定义realm。

五、自定义realm，这里给出一个示例

public class CustomRealm1 extends AuthorizingRealm {

	@Override
	public String getName() {
		return "customRealm1";
	}

	//支持UsernamePasswordToken
	@Override
	public boolean supports(AuthenticationToken token) {
		return token instanceof UsernamePasswordToken;
	}

	//认证
	@Override
	protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(
			AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
		
		//从token中 获取用户身份信息
		String username = (String) token.getPrincipal();
		//拿username从数据库中查询
		//....
		//如果查询不到则返回null
		if(!username.equals("zhang")){//这里模拟查询不到
			return null;
		}
		
		//获取从数据库查询出来的用户密码 
		String password = "123";//这里使用静态数据模拟。。
		
		//返回认证信息由父类AuthenticatingRealm进行认证
		SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(
				username, password, getName());

		return simpleAuthenticationInfo;
	}

	//授权
	@Override
	protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(
			PrincipalCollection principals) {
		// TODO Auto-generated method stub
		return null;
	}

}

自定义的realm需要实现realm接口,最基础的是Realm接口，CachingRealm负责缓存处理，AuthenticationRealm负责认证，AuthenticationRealm负责授权，通常自定义的realm继承AuthorizingRealm，realm接口的实现类有如下：