Shiro

Shiro

第一章·入门概述

1.1、是什么

Apache Shiro | Simple. Java. Security.官网

111

​ Shiro是一个强大的简单易用的Java安全框架,主要用来更便捷的认证,授权,加密,会话管理。Shiro首要的和最重要的目标就是容易使用并且容易理解。

1.2、为什么要使用Shiro

shiro的特点:

  1. 身份认证:支持多种方式的身份认证,如LDAP、数据库、INI文件等。

  2. 授权:支持基于角色的访问控制(RBAC)和基于权限的访问控制(PBAC),可以进行精细的权限控制。

  3. 会话管理:无论是在单机环境还是分布式环境,Shiro都提供了会话管理的功能。

  4. 加密:Shiro提供了一套简单易用的加密/解密API,支持多种加密算法。

  5. 缓存支持:Shiro内置了对缓存的支持,可以很容易地集成各种缓存框架。

  6. 与Web集成:Shiro可以很容易地与Web环境集成,提供了一套用于Web安全的过滤器。

  7. 易于使用:Shiro的API设计简洁明了,易于理解和使用。

  8. 灵活性:Shiro的各个组件都是解耦的,可以根据需要进行自定义和扩展。

1.3、Shiro与SpringSecurity对比

1、Spring·Security·基于Spring·开发,项目若使用·Spring·作为基础,配合·SprSecurity·做权限更加方便,而·Shiro·需要和·Spring·进行整合开发;

2、Spring-Security·功能比·Shiro·更加丰富些,例如安全维护方面;

3、Spring Security·社区资源相对比·Shiro·更加丰富;

4、Shiro·的配置和使用比较简单,Spring- Security上手复杂些;

5、Shiro·依赖性低,不需要任何框架和容器,可以独立运行.Spring-Security-依赖Spring容器;

6、shiro·不仅仅可以使用在web中,它可以工作在任何应用环境中。在集群会话时Shiro最重要的一个好处或许就是它的会话是独立于容器的。

1.4、基本功能

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  • Authentication 认证验证
  • Authorization 权限授权
  • SessionManagement 会话管理
  • Cryptography 数据加密
  • Caching 缓存机制
  • Concurrency 并发性
  • testing 单元测试
  • RememberMe 记住我

2、基本框架原理

1、从外部来看Shiro,即从应用程序角度来观察Shiro怎么完成工作的

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-PxlId6iq-1690357364076)(https://s2.loli.net/2023/07/24/z6udXnt97cymWYg.png)]

  • Subject:翻译为主角,当前参与应用安全部分的主角。可以是用户,可以试第三方服务,可以是cron 任务,或者任何东西。主要指一个正在与当前软件交互的东西。
    所有Subject都需要SecurityManager,当你与Subject进行交互,这些交互行为实际上被转换为与SecurityManager的交互
  • SecurityManager:安全管理员,Shiro架构的核心,它就像Shiro内部所有原件的保护伞。然而一旦配置了SecurityManager,SecurityManager就用到的比较少,开发者大部分时间都花在Subject上面。
    请记得,当你与Subject进行交互的时候,实际上是SecurityManager在背后帮你举起Subject来做一些安全操作。
  • Realms:Realms作为Shiro和你的应用的连接桥,当需要与安全数据交互的时候,像用户账户,或者访问控制,Shiro就从一个或多个Realms中查找。
    Shiro提供了一些可以直接使用的Realms,如果默认的Realms不能满足你的需求,你也可以定制自己的Realms

2、从内部结构看工作原理

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  • 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(Authentication-Strategy),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哪些功能;
  • Realm:可以有一个或多个·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,也可以用在如普通的·JavaSE·环境;
  • CacheManager:缓存控制器,T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。

第二章·基本使用

2.1、基本环境搭建

创建一个普通的maven项目,Shiro获取权限相关信息可以通过数据库获取,也可以通过ini配置文件获得

这里使用配置文件ini获取

<!--导入Shiro依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shiro</groupId>
    <artifactId>shiro-core</artifactId>
    <version>1.10.0</version>
</dependency>
<!--导入通用的日志包-->
<dependency>
    <groupId>commons-logging</groupId>
    <artifactId>commons-logging</artifactId>
    <version>1.2</version>
</dependency>
[users]
zhangsan=z3
kishi=l4

2.2、登录认证

概念:说白了就是登录的用户名和密码

(1)身份验证:一般需要提供如身份ID等一些标识信息来表明登录者的身份,如提供·emai1,用户名/密码来证明。

(2)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:

(3) principals:身份,即主体的标识属性,可以是任何属性,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/邮箱/手机号。

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

(5)最常见的principals和credentials组合就是用户名/密码;

登录认证的基本流程

(1)收集用户身份/凭证,即如用户名/密码;

(2)调用·Subject.login·进行登录,如果失败将得到相应·的·AuthenticationException异常,根据异常提示用户·错误信息;否则登录成功;

(3)创建自定义的·Realm-类,继承· org.apache. shiro.realm.AuthenticatingRealm类,实现·doGetAuthenticationInfo()·方法。

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实例

创建测试类ShiroRun

package com.zhang;

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
import org.apache.shiro.authc.IncorrectCredentialsException;
import org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.env.BasicIniEnvironment;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.subject.Subject;

public class ShiroRun {
    public static void main(String[] args) {
        //1,初始化获取SecurityManager
        BasicIniEnvironment factory =new BasicIniEnvironment("classpath:shiro.ini");
        SecurityManager securityManager = factory.getSecurityManager();//得到认证管理对象
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);//将认证管理器对象放到公具中,通过工具获取到subject对象
        //2、获取Subject对象
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        //3、模拟前端获得表单,创建token对象,web应用用户名和密码从页面传递
        AuthenticationToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123456");
        //4、完成登录
        try {
            subject.login(token);
            System.out.println("登陆成功");
        }catch (UnknownAccountException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("用户名不存在");
        }catch (IncorrectCredentialsException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("密码错误");
        }
    }
}

运行起来
在这里插入图片描述

修改成错误的用户名:

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修改成错误的密码:

bgc

2.3、角色、授权

概念:

(1)授权,也叫访问控制,即在应用中控制谁访问哪些资源(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) 。

(2)主体(Subject):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。

(3)资源(Resource):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。

(4)权限(Permission):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)等。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。

(5) Shiro·支持粗粒度权限(如用户模块的所有权限)和细粒度权限(操作某个用户的权限,·即实例级别的)。

(6)角色(Role):权限的集合,一般情况下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。

授权方式

  • 编程式:通过写if/else授权代码块完成
  • 注解式:通过@RequiresRoles()
  • JSP/GSP·标签:在JSP/GSP·页面通过相应的标签完成

授权流程

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

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

(3)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;

(4) 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;

在这里插入图片描述

实例测试

在shiro.ini文件中给zhangsan加上角色r1,r2

[users]
zhangsan=123456,r1,r2
kishi=123456

在测试类中添加

//是否拥有此角色
boolean role = subject.hasRole("r1");
System.out.println("是否拥有此角色:"+role);

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给角色添加权限,在shiro.ini文件增加权限集合

[roles]
r1=user:insert,user:select

测试

//是否有此权限
boolean permitted = subject.isPermitted("user:insert");
System.out.println("是否拥有此权限:"+permitted);

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2.4、shiro加密

​ 实际系统开发中,一些敏感信息需要进行加密,比如说用户的密码。Shiro 内嵌很多常用的加密算法,比如MD5加密。Shiro可以很简单的使用信息加密。<

实例:

新建ShiroMD5测试类

public class ShiroMD5 {

    public static void main(String[] args) {
        //明文密码
        String pwd = "123456";
        //进行加密
        Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(pwd);
        System.out.println("md5加密后="+md5Hash);
    }
}

在这里插入图片描述

带盐的md5加密,盐就是在密码明文后拼接新字符串,然后再进行加密

//带盐的md5加密,盐就是在密码明文后拼接新字符串,然后再进行加密
Md5Hash salt = new Md5Hash(pwd, "salt");
System.out.println("带盐的md5加密 = " + salt.toHex());

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为了保证安全。避免被破解还可以多次迭代加密,保证数据安全

//为了保证安全。避免被破解还可以多次迭代加密,保证数据安全
Md5Hash diedai = new Md5Hash(pwd, "salt", 3);
System.out.println("迭代3次带盐的md5加密 = " + diedai.toHex());

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使用父类进行加密

//使用父类进行加密
SimpleHash simpleHash = new SimpleHash("MD5", pwd, "salt", 3);
System.out.println("父类带盐的三次加密 = " + simpleHash.toHex())

在这里插入图片描述

完整代码:

package com.zhang;

import org.apache.shiro.crypto.hash.Md5Hash;
import org.apache.shiro.crypto.hash.SimpleHash;

public class ShiroMD5 {

    public static void main(String[] args) {
        //明文密码
        String pwd = "123456";
        //md5加密,toHex转16进制
        Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(pwd);
        System.out.println("md5加密后="+md5Hash.toHex());
        //带盐的md5加密,盐就是在密码明文后拼接新字符串,然后再进行加密
        Md5Hash salt = new Md5Hash(pwd, "salt");
        System.out.println("带盐的md5加密 = " + salt.toHex());
        //为了保证安全。避免被破解还可以多次迭代加密,保证数据安全
        Md5Hash diedai = new Md5Hash(pwd, "salt", 3);
        System.out.println("迭代3次带盐的md5加密 = " + diedai.toHex());
        //使用父类进行加密
        SimpleHash simpleHash = new SimpleHash("MD5", pwd, "salt", 3);
        System.out.println("父类带盐的三次加密 = " + simpleHash.toHex());
    }
}

2.5、shiro自定义登录认证

Shiro 默认的登录认证是不带加密的,如果想要实现加密认证需要自定义登录认证,自定义Realm。

创建自定义的·Realm·类,继承·org.apache.shiro.realm.AuthenticatingRealm类,实现

·doGetAuthenticationInfo()·方法

新建MyRealm自定义Realm类继承AuthenticatingRealm

package com.zhang;

import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.realm.AuthenticatingRealm;
import org.apache.shiro.util.ByteSource;

public class MyRealm extends AuthenticatingRealm {
    /*自定义登录认证方法,shiro的Login方法底层会调用该类的认证方法进行认证
    需要配置自定义的reaLm生效,在ini文件中配置,在Springboot中配置
    该方法只是获取进行对比的信息,认证逻辑还是按Kishiro底层认证逻辑完成
     */
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
        //1获取身份信息
        String principal = authenticationToken.getPrincipal().toString();
        //2获取凭证信息
        String pwd = new String((char[]) authenticationToken.getCredentials());
        System.out.println("认证用户信息: "+principal +"-----"+ pwd);
        //3获取数据库中存储的用户信息
        if (principal.equals("zhangsan")){
            //数据库中存储的加盐3次迭代加密的密码
            String pwdInfo="d1b129656359e35e95ebd56a63d7b9e0";
            //4创建封装校验逻辑对象,封装数据返回
            AuthenticationInfo info =new SimpleAuthenticationInfo(
                    authenticationToken.getPrincipal(),
                    pwdInfo,
                    ByteSource.Util.bytes("salt"),
                    authenticationToken.getPrincipal().toString()
            );
            return info;
        }
        return null;
    }
}

现在还需要去配置使其生效,配置在shiro.ini文件中

[main]
md5CredentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.Md5CredentialsMatcher
md5CredentialsMatcher.hashIterations=3
myrealm=com.zhang.MyRealm
myrealm.credentialsMatcher=$md5CredentialsMatcher
securityManager.realms=$myrealm

[users]
zhangsan=d1b129656359e35e95ebd56a63d7b9e0,r1,r2
kishi=123456

现在运行ShiroRun测试类看结果,可以登录成功,经过加密的密码能登录成功,但这里由于没有写自定义授权,所以角色和权限都是false

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第三章·Shiro整合Springboot

3.1、创建SpringBoot项目

创建名为SpringBoot-Shiro的项目,添加这些依赖,如何再添加Shiro的依赖和Mybatis的依赖

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<!--Shiro-->
  <dependency>
            <groupId>org.apache.shiro</groupId>
            <artifactId>shiro-spring-boot-web-starter</artifactId>
            <version>1.10.0</version>
   </dependency>
<!--mybatis-->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>3.0.2</version>
</dependency>

application.yml

spring:
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: 123456
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
  jackson:
    date-format: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
    time-zone: GMT+8
#整合mybatis
mybatis:
  type-aliases-package: com.zm.pojo
  mapper-locations: classpath:mybatis/*.xml
#配置Shiro,当shiro拦截到请求时就给它转到/login登录
shiro:
  loginUrl: /login

创建实体类:

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class User {
    private String id;
    private String pwd;
    private String rid;
}

创建UserMapper接口,先写一个根据姓名查询用户

@Mapper
public interface UserMapper {
    //通过用户名获取用户
    User getUserByName(String name);
}

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.zm.mapper.UserMapper">
    <select id="getUserByName" resultType="User">
        select * from mybatis.user where name=#{name};
    </select>
</mapper>

service层

@Service
public class UserService {
    @Autowired
    UserMapper userMapper;
    public User getUserByName(String name){
        return userMapper.getUserByName(name);
    }
}

3.2、自定义realm,登录认证实现接口服务

新建目录realm ,新建MyRealm类继承AuthorizingRealm

@Component
public class MyRealm extends AuthorizingRealm {
    @Autowired
    UserService userService;
    //自定义授权
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
        return null;
    }
    //自定义认证
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
        //1获取用户身份信息
        String name = authenticationToken.getPrincipal().toString();
        //2调用业务层获取用户信息在数据库里的
        User user = userService.getUserByName(name);
        //3非空判断,将数据封装返回
        if (user != null){
         AuthenticationInfo info =new SimpleAuthenticationInfo(
                 authenticationToken.getPrincipal(),
                 user.getPwd(),
                 ByteSource.Util.bytes("salt"),
                 authenticationToken.getPrincipal().toString()
         );
         return info;
        }
        return null;
    }
}

编写ShiroConfig配置类

新建config,然后新建ShiroConfig配置类

@Configuration
public class ShiroConfig {
    @Autowired
    MyRealm myRealm;
    @Bean
    public DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager(){
        //1 创建 defaultWebSecurityManager 对象
        DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        //2 创建加密对象,并设置相关属性
        HashedCredentialsMatcher matcher = new HashedCredentialsMatcher();
        //2.1 采用 md5 加密
        matcher.setHashAlgorithmName("MD5");
        //2.2 迭代加密次数
        matcher.setHashIterations(3);
        //3 将加密对象存储到 myRealm 中
        myRealm.setCredentialsMatcher(matcher);
        //4 将 myRealm 存入 defaultWebSecurityManager 对象
        defaultWebSecurityManager.setRealm(myRealm);
        //5、返回
        return defaultWebSecurityManager;
    }
    //配置 Shiro 内置过滤器拦截范围
    @Bean
    public DefaultShiroFilterChainDefinition
    shiroFilterChainDefinition(){
        DefaultShiroFilterChainDefinition definition = new
                DefaultShiroFilterChainDefinition();
        //设置不认证可以访问的资源
        //anon是匿名拦截器:不需要登陆就可以访问的资源
        //authc是登录拦截器:需要登录才能访问
        definition.addPathDefinition("/userLogin","anon");
        definition.addPathDefinition("/login","anon");
        //设置需要进行登录认证的拦截范围
        definition.addPathDefinition("/**","authc");
        return definition;
    }

}

创建controller,ShiroController

@Controller
public class ShiroController {
    @Autowired
    UserMapper userMapper;
    
    @GetMapping("/userLogin")
    @ResponseBody
    public String UserLogin(String name, String pwd){
        System.out.println("账号:"+name+"---密码"+pwd);
        System.out.println(userMapper.getUserByName(name));
        //1 获取Subject对象
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        //2 封装请求数据到token对象中
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(name, pwd);
        //3 调用login方法就行登录验证
        try{
            subject.login(token);
            return "登陆成功!";
        }catch (AuthenticationException e){
            e.printStackTrace();
            return "登录失败!";
        }
    }
}

输入url:localhost:8080/userLogin?name=张三&pwd=123456,登录成功

在这里插入图片描述

查看后台输出的张三信息

image-20230724200948838

3.3、添加login页面

在templates下添加login.html和main.html

login.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>Title</title>
</head>
<body>
 <h1>Shiro 登录认证</h1>
 <br>
 <form action="/userLogin">
 <div>用户名:<input type="text" name="name" value=""></div>
 <div>密码:<input type="password" name="pwd" value=""></div>
 <div><input type="submit" value="登录"></div>
 </form>
</body>
</html>

main.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en" xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>Title</title>
</head>
<body>
 <h1>Shiro 登录认证后主页面</h1>
 <br>
 登录用户为:<span th:text="${session.user}"></span>
</body>

添加登录的controller,改造认证方法

@Controller
public class ShiroController {
    //登录
    @RequestMapping("/login")
    public String login(){
        return "login";
    }
    @GetMapping("/userLogin")
    public String UserLogin(String name, String pwd, HttpSession session){
        System.out.println("name = " + name+"pwd--->"+pwd);
        //1 获取Subject对象
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        //2 封装请求数据到token对象中
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(name, pwd);
        //3 调用login方法就行登录验证
        try{
            subject.login(token);
            session.setAttribute("user",token.getPrincipal().toString());
            return "main";
        }catch (AuthenticationException e){
            e.printStackTrace();
            return "登录失败!";
        }
    }
}

重启访问(http://localhost:8080/login) 输入张三和密码123456

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在这里插入图片描述

3.4、多个realm的认证策略设置

原理:

​ 当应用程序配置多个 Realm 时,例如:用户名密码校验、手机号验证码校验等等。 Shiro 的 ModularRealmAuthenticator 会使用内部的 AuthenticationStrategy 组件判断认 证是成功还是失败。

AuthenticationStrategy 是一个无状态的组件,它在身份验证尝试中被询问 4 次(这 4 次交互所需的任何必要的状态将被作为方法参数):

(1)在所有 Realm 被调用之前

(2)在调用 Realm 的 getAuthenticationInfo 方法之前

(3)在调用 Realm 的 getAuthenticationInfo 方法之后

(4)在所有 Realm 被调用之后

​ 认证策略的另外一项工作就是聚合所有 Realm 的结果信息封装至一个 AuthenticationInfo 实例中,并将此信息返回,以此作为 Subject 的身份信息。

AuthenticationStrategy描述
AtLeastOneSuccessfulStrategy只要有一个(或更多)的 Realm 验证成功,那么认证将视为成功
FirstSuccessfulStrategy第一个 Realm 验证成功,整体认证将视为成功,且后续 Realm 将被忽略
AllSuccessfulStrategy所有 Realm 成功,认证才视为成功

ModularRealmAuthenticator 内置的认证策略默认实现是 AtLeastOneSuccessfulStrategy 方式。可以通过配置修改策略。

实例,配置SecurityManager

//配置 SecurityManager
@Bean
public DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager(){
 //1 创建 defaultWebSecurityManager 对象
 DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager = new 
DefaultWebSecurityManager();
 //2 创建认证对象,并设置认证策略
 ModularRealmAuthenticator modularRealmAuthenticator = new 
ModularRealmAuthenticator();
 modularRealmAuthenticator.setAuthenticationStrategy(new 
AllSuccessfulStrategy());
 
defaultWebSecurityManager.setAuthenticator(modularRealmAuthenticator)
;
 //3 封装 myRealm 集合
 List<Realm> list = new ArrayList<>();
 list.add(myRealm);
 list.add(myRealm2);
 
 //4 将 myRealm 存入 defaultWebSecurityManager 对象
 defaultWebSecurityManager.setRealms(list);
 //5 返回
 return defaultWebSecurityManager;
}

3.5、 remember me 功能

remember me顾名思义就是记住我,这次登录的账号数据关闭浏览器再打开还是原样,不用登陆的就能访问。

基本流程

(1)首先在登录页面选中 RememberMe 然后登录成功;如果是浏览器登录,一般会 把 RememberMe 的 Cookie 写到客户端并保存下来;

(2) 关闭浏览器再重新打开;会发现浏览器还是记住你的;

(3) 访问一般的网页服务器端,仍然知道你是谁,且能正常访问;

(4) 但是,如果我们访问电商平台时,如果要查看我的订单或进行支付时,此时还 是需要再进行身份认证的,以确保当前用户还是你。

实例,修改配置类

ShiroConfig的defaultWebSecurityManager方法添加内容

//4 将 myRealm 存入 defaultWebSecurityManager 对象
defaultWebSecurityManager.setRealm(myRealm);

新加方法cookie 属性设置和创建 Shiro 的 cookie 管理对象

//cookie 属性设置
public SimpleCookie rememberMeCookie(){
    SimpleCookie cookie = new SimpleCookie("rememberMe");
    //设置跨域
    //cookie.setDomain(domain);
    cookie.setPath("/");
    cookie.setHttpOnly(true);
    cookie.setMaxAge(30*24*60*60);
    return cookie;
}
//创建 Shiro 的 cookie 管理对象
public CookieRememberMeManager rememberMeManager(){
    CookieRememberMeManager cookieRememberMeManager = new
            CookieRememberMeManager();
    cookieRememberMeManager.setCookie(rememberMeCookie());

    cookieRememberMeManager.setCipherKey("1234567890987654".getBytes());
    return cookieRememberMeManager;
}

然后设置拦截器,再添加一个用户的

//添加存在用户的过滤器(rememberMe)
definition.addPathDefinition("/**","user");

修改controller

@GetMapping("/userLogin")
public String UserLogin(String name, String pwd,
                        @RequestParam(defaultValue = "false") boolean rememberMe,
                        HttpSession session){
    System.out.println("name = " + name+"pwd--->"+pwd);
    //1 获取Subject对象
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    //2 封装请求数据到token对象中
    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(name, pwd,rememberMe);
    //3 调用login方法就行登录验证
    try{
        subject.login(token);
        session.setAttribute("user",token.getPrincipal().toString());
        return "main";
    }catch (AuthenticationException e){ 
        e.printStackTrace();
        return "登录失败!";
    }
}
//登录认证验证 rememberMe
@GetMapping("userLoginRm")
public String userLogin(HttpSession session) {
 session.setAttribute("user","rememberMe");
 return "main";
}

在登录的页面新加上记住我单选框

<div>记住用户:<input type="checkbox" name="rememberMe" value="true"></div>

重启访问:http://localhost:8080/userLoginRm 会被shiro的拦截器拦截到我们配置文件中配的地址/login

image-20230725151338506

image-20230725151440388

关闭浏览器再访问http://localhost:8080/userLoginRm
在这里插入图片描述

3.6、用户登陆后登出

有登录就有登出,,Shiro的过滤器就可以实现。

修改登陆后的main.html,加上内容

<a href="/logout">登出</a>

修改Shiro配置类。添加logout过滤器,这里有个坑,登出不要放在代码最后面,不然找不到404

 //配置 Shiro 内置过滤器拦截范围
    @Bean
    public DefaultShiroFilterChainDefinition
    shiroFilterChainDefinition(){
        DefaultShiroFilterChainDefinition definition = new
                DefaultShiroFilterChainDefinition();
        //设置不认证可以访问的资源
        //anon是匿名拦截器:不需要登陆就可以访问的资源
        //authc是登录拦截器:需要登录才能访问
        definition.addPathDefinition("/userLogin","anon");
        definition.addPathDefinition("/login","anon");
        //配置登出过滤器
        definition.addPathDefinition("/logout","logout");
        //设置需要进行登录认证的拦截范围
        definition.addPathDefinition("/**","authc");
        //添加存在用户的过滤器(rememberMe)
        definition.addPathDefinition("/**","user");
        return definition;
    }

测试:登录后进入main页面,点击登出,退出登录,直接跳到登录页面

image-20230725152244912

image-20230725153338888

3.7、授权角色认证

授权

用户登录后,需要验证是否具有指定角色指定权限。Shiro也提供了方便的工具进行判 断。 这个工具就是Realm的doGetAuthorizationInfo方法进行判断。

触发权限判断的有两种 方式

  • 在页面中通过shiro:属性判断
  • 在接口服务中通过注解@Requires进行判断

后端接口服务注解

通过给接口服务方法添加注解可以实现权限校验,可以加在控制器方法上,也可以加 在业务方法上,一般加在控制器方法上。常用注解如下:

注解名称意义
@RequiresAuthentication验证用户是否登录,等同于方法subject.isAuthenticated()
@RequiresUser验证用户是否被记忆:
登录认证成功subject.isAuthenticated()为true
登录后被记忆subject.isRemembered()为true
@RequiresGuest验证是否是一个guest的请求,是否是游客的请求 此时subject.getPrincipal()为null
@RequiresRoles验证subject是否有相应角色,有角色访问方法,没有则会抛出异常 AuthorizationException。
例如:
@RequiresRoles(“aRoleName”)
void someMethod(); 只有subject有aRoleName角色才能访问方法someMethod()
@RequiresPermissions验证subject是否有相应权限,有权限访问方法,没有则会抛出异常 AuthorizationException。
例如:
@RequiresPermissions (“file:read”,”wite:aFile.txt”)
void someMethod(); subject必须同时含有file:read和wite:aFile.txt权限才能访问方法someMethod()

授权验证—没有角色无法访问

添加controller方法,添加角色注解

//登录认证验证角色@RequiresRoles("admin")验证有无admin角色
@RequiresRoles("admin")
@GetMapping("/roles")
@ResponseBody
public String userLoginRoles() {
 System.out.println("登录认证验证角色");
 return "验证角色成功";
}

main.html增加内容

<a href="/myController/userLoginRoles">测试授权</a>

修改MyRealm方法

//自定义授权方法:获取当前登录用户权限信息,返回给 Shiro 用来进行授权对比
@Override
protected AuthorizationInfo 
doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
 System.out.println("进入自定义授权方法");
 return null;
}

测试,点击测试授权

在这里插入图片描述

image-20230725160252465

image-20230725160223523

报错没有admin角色

3.8、授权验证-获取角色进行验证

修改MyRealm方法

//自定义授权方法:获取当前登录用户权限信息,返回给 Shiro 用来进行授权对比
@Override
protected AuthorizationInfo 
doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
 System.out.println("进入自定义授权方法");
 //1 创建对象,存储当前登录的用户的权限和角色
 SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
 //2 存储角色
 info.addRole("admin");
 //返回
 return info;
}

重启测试,验证成功
在这里插入图片描述

真正的角色当然在数据库里面,所以角色是要从数据库拿到的

数据库里有两张表

roles代表角色

image-20230725180258029

role_user代表角色和用户之间的关系,多对多的关系

image-20230725180407880

到UserMapper写getRoles接口

//获取用户的角色
List<String> getRoles(@Param("principal") String principal);

然后去userMapper.xml写sql

<select id="getRoles" resultType="String">
    SELECT r.name
    FROM mybatis.role r
             JOIN mybatis.role_user ur ON r.id= ur.rid
             JOIN mybatis.user u ON ur.uid=u.id
    WHERE u.name= #{principal}
</select>

到UserService实现getRoles方法

public List<String> getRoles(String principal){
    return userMapper.getRoles(principal);
}

MyRealm类修改

//自定义授权,获取当前登录用户权限信息,返回给 Shiro 用来进行授权对比
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
    System.out.println("进入自定义授权方法");
    //1 获取当前用户身份信息
    String principal = principalCollection.getPrimaryPrincipal().toString();
    //2 调用接口方法获取用户的角色信息
    List<String> roles = userService.getRoles(principal);
    System.out.println("当前用户角色信息:"+roles);
    //3 创建对象,存储当前登录的用户的权限和角色
    SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
    //4 存储角色
    info.addRoles(roles);
    //5 返回
    return info;
}

测试登录后点测试授权

在这里插入图片描述

看一下后台的输出,没有问题。

image-20230725183749495

3.9、授权验证-获取权限进行验证

再有权限表和角色权限映射表

CREATE TABLE `permissions` (
 `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '编号',
 `name` VARCHAR(30) DEFAULT NULL COMMENT '权限名',
 `info` VARCHAR(30) DEFAULT NULL COMMENT '权限信息',
 `desc` VARCHAR(50) DEFAULT NULL COMMENT '描述',
 PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='权限表';


image-20230725184319435

CREATE TABLE `role_ps` (
 `id` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '编号',
 `rid` BIGINT(20) DEFAULT NULL COMMENT '角色 id',
 `pid` BIGINT(20) DEFAULT NULL COMMENT '权限 id',
 PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='角色权限映射
表';

在这里插入图片描述

到UserMapper写getUserPermission接口

//获取用户权限
List<String> getUserPermission(List<String> permission);

到userMapper.xml写sql

<select id="getUserPermission" resultType="String">
    select per.info
    from mybatis.permissions per
        join mybatis.role_ps rp on per.id = rp.pid
        join mybatis.role r on rp.rid=r.id
        where r.name in 
    <foreach item="item" index="index" collection="permission" open="(" separator="," close=")">
                      #{item}
                  </foreach>
</select>

到UserService实现getUserPermission

public List<String> getUserPermission(@Param("roles") List<String> permission){
    System.out.println("permission = " + permission);
    return userMapper.getUserPermission(permission);
}

修改MyRealm类

//自定义授权,获取当前登录用户权限信息,返回给 Shiro 用来进行授权对比
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
    System.out.println("进入自定义授权方法");
    //1 获取当前用户身份信息
    String principal = principalCollection.getPrimaryPrincipal().toString();

    //2 调用接口方法获取用户的角色信息
    List<String> roles = userService.getRoles(principal);
    System.out.println("当前用户角色信息:"+roles);
    //2.1调用接口方法获取到权限信息
    List<String> permissions = userService.getUserPermission(roles);
    System.out.println("当前用户权限信息:"+permissions);
    //3 创建对象,存储当前登录的用户的权限和角色
    SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
    //4 存储角色
    info.addRoles(roles);
    //存储权限信息
    info.addStringPermissions(permissions);
    //5 返回
    return info;
}

增加UserPermission的controller

//验证用户的权限信息
@RequiresPermissions("user:delete,user:add,user:update")
@RequestMapping("/permissions")
@ResponseBody
public String Permission(){
    System.out.println("验证用户权限");
    return "用户权限认证成功";
}

main.html再添加验证权限的链接

<br>
<a href="/permissions">测试授权 权限</a>

重启测试,点击测试授权

image-20230725195848653

image-20230725200808484

查看后台,没有问题
在这里插入图片描述

3.10、异常处理

创建认证异常处理类,使用@ControllerAdvice 加@ExceptionHandler 实现特殊异 常处理。

在controller下新建异常处理类PermissionsException

@ControllerAdvice
public class PermissionsException {
 @ResponseBody
 @ExceptionHandler(UnauthorizedException.class)
 public String unauthorizedException(Exception ex){
 return "无权限";
 }
 @ResponseBody
 @ExceptionHandler(AuthorizationException.class)
 public String authorizationException(Exception ex){
 return "权限认证失败";
 }
}

启动测试,这次登录李四,分别点击测试授权 角色和权限,就会在前端页面提示无权限。

image-20230726094310984

image-20230726100225057

在这里插入图片描述

3.11、前端页面授权验证

不同权限拥有者所能看到页面要有不同的呈现,这里就需要使用thymeleaf模板引擎和Shiro配合了

<!--配置 Thymeleaf 与 Shrio 的整合依赖-->
<dependency>
 <groupId>com.github.theborakompanioni</groupId>
 <artifactId>thymeleaf-extras-shiro</artifactId>
 <version>2.0.0</version>
</dependency>

配置类上新,用于解析 thymeleaf 中的 shiro:相关属性

@Bean
public ShiroDialect shiroDialect(){
 return new ShiroDialect();
}

Thymeleaf 中常用的 shiro:属性

guest 标签
<shiro:guest>
</shiro:guest>
用户没有身份验证时显示相应信息,即游客访问信息。
user 标签
<shiro:user>
</shiro:user>
用户已经身份验证/记住我登录后显示相应的信息。
authenticated 标签
<shiro:authenticated>
</shiro:authenticated>
用户已经身份验证通过,即 Subject.login 登录成功,不是记住我登录的。
notAuthenticated 标签
<shiro:notAuthenticated>
</shiro:notAuthenticated>
用户已经身份验证通过,即没有调用 Subject.login 进行登录,包括记住我自动登录的
也属于未进行身份验证。
principal 标签
<shiro: principal/>
<shiro:principal property="username"/>
相当于((User)Subject.getPrincipals()).getUsername()。
lacksPermission 标签
<shiro:lacksPermission name="org:create">
</shiro:lacksPermission>
如果当前 Subject 没有权限将显示 body 体内容。
hasRole 标签
<shiro:hasRole name="admin">
</shiro:hasRole>
如果当前 Subject 有角色将显示 body 体内容。
hasAnyRoles 标签
<shiro:hasAnyRoles name="admin,user">
</shiro:hasAnyRoles>
如果当前 Subject 有任意一个角色(或的关系)将显示 body 体内容。
lacksRole 标签
<shiro:lacksRole name="abc">
</shiro:lacksRole>
如果当前 Subject 没有角色将显示 body 体内容。
hasPermission 标签
<shiro:hasPermission name="user:create">
</shiro:hasPermission>
如果当前 Subject 有权限将显示 body 体内容

mian.html修改

<a shiro:hasRole="admin" href="/roles">测试授权角色</a>
<br>
<a shiro:hasPermission="user:delete" href="/permissions">测试授权 权限</a>

测试,张三的有权限所以可以显示全部

image-20230726102238165

李四没有权限所以不能显示

jgf

3.12、缓存工具EhCache

缓存工具EhCache

EhCache是一种广泛使用的开源Java分布式缓存。主要面向通用缓存,Java EE和轻量级 容器。可以和大部分Java项目无缝整合,例如:Hibernate中的缓存就是基于EhCache实现 的。 EhCache支持内存和磁盘存储,默认存储在内存中,如内存不够时把缓存数据同步到磁 盘中。EhCache支持基于Filter的Cache实现,也支持Gzip压缩算法.

  • EhCache直接在JVM虚拟机中缓存,速度快,效率高;
  • EhCache缺点是缓存共享麻烦,集群分布式应用使用不方便

EhCache搭建使用

在源项目基础上再创建一个模块ehcacheTest

添加上依赖

<dependencies>
 <dependency>
 <groupId>net.sf.ehcache</groupId>
 <artifactId>ehcache</artifactId>
 <version>2.6.11</version>
 <type>pom</type>
 </dependency>
</dependencies>

添加配置文件ehcache.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache>
 <!--磁盘的缓存位置-->
 <diskStore path="java.io.tmpdir/ehcache"/>
 <!--默认缓存-->
 <defaultCache
 maxEntriesLocalHeap="10000"
 eternal="false"
 timeToIdleSeconds="120"
 timeToLiveSeconds="120"
 maxEntriesLocalDisk="10000000"
 diskExpiryThreadIntervalSeconds="120"
 memoryStoreEvictionPolicy="LRU">
 <persistence strategy="localTempSwap"/>
 </defaultCache>
 <!--helloworld 缓存-->
 <cache name="HelloWorldCache"
 maxElementsInMemory="1000"
 eternal="false"
 timeToIdleSeconds="5"
 timeToLiveSeconds="5"
 overflowToDisk="false"
 memoryStoreEvictionPolicy="LRU"/>
 <!--
 defaultCache:默认缓存策略,当 ehcache 找不到定义的缓存时,则使用这个
缓存策略。只能定义一个。
 -->
 <!--
 name:缓存名称。
 maxElementsInMemory:缓存最大数目
 maxElementsOnDisk:硬盘最大缓存个数。
 eternal:对象是否永久有效,一但设置了,timeout 将不起作用。
 overflowToDisk:是否保存到磁盘,当系统宕机时
 timeToIdleSeconds:设置对象在失效前的允许闲置时间(单位:秒)。仅当
eternal=false 对象不是永久有效时使用,可选属性,默认值是 0,也就是可闲置时间
无穷大。
 timeToLiveSeconds:设置对象在失效前允许存活时间(单位:秒)。最大时间
介于创建时间和失效时间之间。仅当 eternal=false 对象不是永久有效时使用,默认
是 0.,也就是对象存活时间无穷大。
 diskPersistent:是否缓存虚拟机重启期数据 Whether the disk store 
persists between restarts of the Virtual Machine. The default value 
is false.
 diskSpoolBufferSizeMB:这个参数设置 DiskStore(磁盘缓存)的缓存区大
小。默认是 30MB。每个 Cache 都应该有自己的一个缓冲区。
 diskExpiryThreadIntervalSeconds:磁盘失效线程运行时间间隔,默认是
120 秒。
 memoryStoreEvictionPolicy:当达到 maxElementsInMemory 限制时,
Ehcache 将会根据指定的策略去清理内存。默认策略是 LRU(最近最少使用)。你可以
设置为 FIFO(先进先出)或是 LFU(较少使用)。
 clearOnFlush:内存数量最大时是否清除。
 memoryStoreEvictionPolicy:可选策略有:LRU(最近最少使用,默认策
略)、FIFO(先进先出)、LFU(最少访问次数)。
 FIFO,first in first out,这个是大家最熟的,先进先出。
 LFU, Less Frequently Used,就是上面例子中使用的策略,直白一点就是
讲一直以来最少被使用的。如上面所讲,缓存的元素有一个 hit 属性,hit 值最小的将
会被清出缓存。
 LRU,Least Recently Used,最近最少使用的,缓存的元素有一个时间戳,当
缓存容量满了,而又需要腾出地方来缓存新的元素的时候,那么现有缓存元素中时间戳
离当前时间最远的元素将被清出缓存。
 -->
</ehcache>

创建测试类,操作缓存

public class TestEH {
 public static void main(String[] args) {
 //获取编译目录下的资源的流对象
 InputStream input = 
TestEH.class.getClassLoader().getResourceAsStream("ehcache.xml");
 //获取 EhCache 的缓存管理对象
 CacheManager cacheManager = new CacheManager(input);
 //获取缓存对象
 Cache cache = cacheManager.getCache("HelloWorldCache");
 //创建缓存数据
 Element element = new Element("name","我是缓存");
 //存入缓存
 cache.put(element);
 //从缓存中取出
 Element element1 = cache.get("name");
 System.out.println(element1.getObjectValue());
 }
}

启动测试

在这里插入图片描述

3.13、Shiro整合Ehcache

Shiro官方提供了shiro-ehcache,实现了整合EhCache作为Shiro的缓存工具。可以缓 存认证执行的Realm方法,减少对数据库的访问,提高认证效率

添加依赖

<!--Shiro 整合 EhCache-->
<dependency>
 <groupId>org.apache.shiro</groupId>
 <artifactId>shiro-ehcache</artifactId>
 <version>1.4.2</version>
</dependency>

在 resources 下添加配置文件 ehcache/ehcache-shiro.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ehcache name="ehcache" updateCheck="false">
 <!--磁盘的缓存位置-->
 <diskStore path="java.io.tmpdir"/>
 <!--默认缓存-->
 <defaultCache
 maxEntriesLocalHeap="1000"
 eternal="false"
 timeToIdleSeconds="3600"
 timeToLiveSeconds="3600"
 overflowToDisk="false">
 </defaultCache>
 <!--登录认证信息缓存:缓存用户角色权限-->
<cache name="loginRolePsCache"
 maxEntriesLocalHeap="2000"
 eternal="false"
 timeToIdleSeconds="600"
 timeToLiveSeconds="0"
 overflowToDisk="false"
 statistics="true"/>
</ehcache>

修改配置类 ShiroConfig增加缓存配置

 @Bean
    public DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager(){
        //1 创建 defaultWebSecurityManager 对象
        DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        //2 创建加密对象,并设置相关属性
        HashedCredentialsMatcher matcher = new HashedCredentialsMatcher();
        //2.1 采用 md5 加密
        matcher.setHashAlgorithmName("MD5");
        //2.2 迭代加密次数
        matcher.setHashIterations(3);
        //3 将加密对象存储到 myRealm 中
        myRealm.setCredentialsMatcher(matcher);
        //4 将 myRealm 存入 defaultWebSecurityManager 对象
        defaultWebSecurityManager.setRealm(myRealm);
        //4.1 设置缓存管理器
        defaultWebSecurityManager.setCacheManager(getEhCacheManager());
        //5、设置记住我remember me
        defaultWebSecurityManager.setRememberMeManager(rememberMeManager());
        //6、返回
        return defaultWebSecurityManager;
    }

//创建缓存管理器
public EhCacheManager getEhCacheManager(){
    EhCacheManager ehCacheManager = new EhCacheManager();
    InputStream is = null;
    try {
        is= ResourceUtils.getInputStreamForPath("classpath:ehcache/*.xml");
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    CacheManager cacheManager = new CacheManager(is);
    ehCacheManager.setCacheManager(cacheManager);
    return ehCacheManager;
}

启动测试,登录张三,发现后台只是输出了controller输出的结果,并没有查询数据库的信息。

image-20230726153720418

3.14、会话管理

SessionManager由SecurityManager管理。Shiro提供了三种实现

  • DefaultSessionManager:用于JavaSE环境
  • ServletContainerSessionManager:用于web环境,直接使用Servlet容器的会话
  • DefaultWebSessionManager:用于web环境,自己维护会话(不使用Servlet容器的 会话管理)
Session session = SecurityUtils.getSubject().getSession();
session.setAttribute(“key”,”value”)

Controller 中的 request,在 shiro 过滤器中的 doFilerInternal 方法,被包装成 ShiroHttpServletRequest。 SecurityManager 和 SessionManager 会话管理器决定 session 来源于 ServletRequest 还是由 Shiro 管理的会话。 无论是通过 request.getSession 或 subject.getSession 获取到 session,操作 session,两者都是等价的。

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