Shiro是什么?内部有那些模块?Shiro入门

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什么是Shiro?

Shiro是apache旗下一个开源框架,它将软件系统的安全认证相关的功能抽取出来,实现用户身份认证,权限授权、加密、会话管理等功能,组成了一个通用的安全认证框架。

Shiro 的特点

Shiro 是一个强大而灵活的开源安全框架,能够非常清晰的处理认证、授权、管理会话以及密码加密。如下是它所具有的特点:

  • 易于理解的 Java Security API;
  • 简单的身份认证(登录),支持多种数据源(LDAP,JDBC 等);
  • 对角色的简单的签权(访问控制),也支持细粒度的鉴权;
  • 支持一级缓存,以提升应用程序的性能;
  • 内置的基于 POJO 企业会话管理,适用于 Web 以及非 Web 的环境;
  • 异构客户端会话访问;
  • 非常简单的加密 API;
  • 不跟任何的框架或者容器捆绑,可以独立运行。

Shiro的核心组件

Shiro架构图

image.png

  • Subject

    Subject主体,外部应用与subject进行交互,subject将用户作为当前操作的主体,这个主体:可以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进行认证授权,而subject是通过SecurityManager安全管理器进行认证授权。

  • SecurityManager

SecurityManager权限管理器,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,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。

  • Authenticator

Authenticator即认证器,对用户登录时进行身份认证

  • Authorizer

Authorizer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。

  • Realm(数据库读取+认证功能+授权功能实现)

Realm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。 

  • SessionManager

SessionManager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。

  • SessionDAO

SessionDAO即会话dao,是对session会话操作的一套接口

比如:

可以通过jdbc将会话存储到数据库

也可以把session存储到缓存服务器

  • CacheManager

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

  • Cryptography

Cryptography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

Shiro入门

这里以Spring Boot项目为例

1、身份认证

【1】基本流程

image.png

流程如下:

1、Shiro把用户的数据封装成标识token,token一般封装着用户名,密码等信息

2、使用Subject门面获取到封装着用户的数据的标识token

3、Subject把标识token交给SecurityManager,在SecurityManager安全中心中,SecurityManager把标识token委托给认证器Authenticator进行身份验证。认证器的作用一般是用来指定如何验证,它规定本次认证用到哪些Realm

4、认证器Authenticator将传入的标识token,与数据源Realm对比,验证token是否合法

【2】案例演示

【2.1】需求

使用shiro完成一个用户的登录

【2.2】实现
【2.2.1】新建项目
【2.2.2】导入依赖
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.axl.shiro</groupId>
  <artifactId>shiro-authenticator</artifactId>
  <version>1.0-SNAPSHOT</version>

  <name>shiro-authenticator</name>
  <!-- FIXME change it to the project's website -->
  <url>http://www.example.com</url>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  </properties>

  <dependencies>

    <dependency>
      <groupId>commons-logging</groupId>
      <artifactId>commons-logging</artifactId>
      <version>1.1.3</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>org.apache.shiro</groupId>
      <artifactId>shiro-core</artifactId>
      <version>1.3.2</version>
    </dependency>

    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
      <version>4.11</version>
    </dependency>

  </dependencies>

  <build>
    <plugins>
      <!-- compiler插件, 设定JDK版本 -->
      <plugin>
        <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
        <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
        <version>3.1</version>
        <configuration>
          <source>8</source>
          <target>8</target>
          <showWarnings>true</showWarnings>
        </configuration>
      </plugin>
    </plugins>
  </build>
</project>
【2.2.3】编写shiro.ini

在resoure下创建shiro.ini,然后做以下编写

#声明用户账号
[users]
jay=123
【2.2.4】编写HelloShiro
package com.axl.shiro;

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.util.Factory;
import org.junit.Test;

/**
 * @Description:shiro的第一个例子
 */
public class HelloShiro {

    @Test
    public void shiroLogin() {
        //导入权限ini文件构建权限工厂
        Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
        //工厂构建安全管理器
        SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        //使用SecurityUtils工具生效安全管理器
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        //使用SecurityUtils工具获得主体
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        //构建账号token
        UsernamePasswordToken usernamePasswordToken = new UsernamePasswordToken("jay", "123");
        //登录操作
        subject.login(usernamePasswordToken);
        System.out.println("是否登录成功:" + subject.isAuthenticated());
    }
}
【2.3】小结

1、权限定义:ini文件

2、加载过程:

  1. 导入权限ini文件构建权限工厂
  2. 工厂构建安全管理器
  3. 使用SecurityUtils工具生效安全管理器
  4. 使用SecurityUtils工具获得主体
  5. 构建账号token
  6. 登录操作