【Shiro】概述

【简介】

    1. Apache Shiro 是Java的一个安全框架。

    2. Shiro可以非常容易的开发出足够好的应用，其不仅可以用在J2SE环境，也可以用在JavaEE环境。

    3. Shiro可以完成：认证、授权、加密、会话管理、与Web集成、缓存等。

【功能简介】

    基本功能点如下图所示：

    1. Authentication: 身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；

    2. 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；

    3. Session Manager: 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；会话可以是普通的JavaSE环境的，也可以是如Web环境的；

    4. 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；

    5. Web Support: Web支持，可以非常容易的集成到web环境；

    6. Caching: 缓存，比如用户登录后，其用户信息、拥有的角色/权限不必每次都去查，这样可以提高效率；

    7. 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；

    8. Testing: 提供测试支持；

    9. 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；

    10. Remember Me: 记住我，即一次登录后，下次再来的话不用登录了。

    对于一个好的框架，从外部来看应该具有非常简单易于使用的API，且API契约明确；从内部来看的话，应该有一个可扩展的架构，即非常容易插入用户自定义实现，因为任何框架都不能满足所有需求。

【外部架构】

    下面先从外部看Shiro的架构，即从应用程序角度来观察如何使用Shiro完成工作。如下图：

    可以看到：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；其每个API的含义：

    1. Subject: 主体，代表当前“用户”，这个用户不一定是具体的人，与当前应用交互的任何东西都是Subject，如网络爬虫、机器人等；即一个抽象概念；所有Subject都绑定到SecurityManager，与Subject的所有交互都会委托给SecurityManager；可以把Subject认为是一个门面；SecurityManager才是实际的执行者；

    2. 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；可以看出它是 Shiro 的核心，它负责与后边介绍的其他组件进行交互；

    3. Realm：域， Shiro 从从 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；也需要从 Realm 得到用户相应的角色/权限进行验证用户是否能进行操作； 可以把 Realm 看成 DataSource，即安全数据源。

    4. 小结：也就是说对我们而言，最简单的一个shiro应用分为两步：

        第一，应用代码通过 Subject 来进行认证和授权，而 Subject 又委托给 SecurityManager；

        第二，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。

【内部架构】

    接下来从内部来看一下shiro的架构，如下图所示：

    1. Subject：主体，可以看到主体可以是任何可以与应用交互的“用户”；

    2. 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。

    3. 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；

    4. Authrizer：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；

    5. 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；

    6. SessionManager：如果写过 Servlet 就应该知道 Session 的概念，Session 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；所有呢，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）；

    7. 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；

    8. 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；

    9. 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/解密的。

【学习总结】

    本篇博客对Shiro框架做了一个宏观上的总结，从内部和外部两个角度认识了Shiro的架构及其组件。

    对比Spring Security，shiro功能可能没有其强大，但在实际应用中使用这个小而简单的Shiro就可以很简单地解决实际问题，这也是Shiro越来越受欢迎的原因之一。所以，对Shiro每个组件的细节、如何应用还需要进一步学习。