「安全认证」Shiro安全框架入门

2019年12月22日

安全认证

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1. 初识 Shiro

Apache Shiro是一个强大易用的 Java 安全框架，提供了认证、授权、加密、会话管理、与 Web 集成、缓存等。

具体来说，满足对如下元素的支持：
- 用户，角色，权限(仅仅是操作权限，数据权限必须与业务需求紧密结合)，资源(url)。
- 用户分配角色，角色定义权限。
- 访问授权时支持角色或者权限，并且支持多级的权限定义。
Shiro 作为一个完善的权限框架，可以应用在多种需要进行身份认证和访问授权的场景，例如：独立应用、web应用、spring框架中集成等。

2. Shiro 整体架构

在 shiro 架构中，有 3 个最主要的组件：Subject，SecurityManager，Realm。

Subject(如图上层部分)：”操作用户(主体)”，本质上就是当前访问用户的抽象描述。
SecurityManager(如图中层部分)：是 Shiro 架构中最核心的组件(控制器)，通过它可以协调其他组件完成用户认证和授权。
- Authenticator：认证器，协调一个或者多个 Realm，从 Realm 指定的数据源取得数据之后进行执行具体的认证。
- Authorizer：授权器，用户访问控制授权，决定用户是否拥有执行指定操作的权限。
- Session Manager：Session 管理器，Shiro 自己实现了一套 Session 管理机制。
- Session DAO：实现了 Session 的操作，主要有增删改查。
- CacheManager：缓存管理器，缓存角色数据和权限数据等。
- Pluggable Realms：数据库与数据源之间的一个桥梁。Shiro 获取认证信息、权限数据、角色数据通过 Realms 来获取。
- Cryptography：是用来做加解密，能非常快捷的实现数据加密。
Realm(如图下层部分)：定义了访问数据的方式，用来连接不同的数据源，如：LDAP，关系数据库，配置文件等等。

3. Shiro 认证与授权

3.1 Shiro 认证

「创建SecurityManager」>「主体提交请求」>「SecurityManager调用Authenticator去认证」>「Realm验证」

操作用户（主体）提交请求到 Security Manager 调用 Authenticator 去认证,Authenticator 通过 Pluggable Realms 去获取认证信息，Pluggable Realms 是从下面的数据源（数据库）中去获取的认证信息，然后用通过 Pluggable Realms 从数据库中获取的认证信息和主体提交过来的认证数据做比对。

/**
 * Shiro认证 测试
 */
public class AuthenticationTest {
    // 构建一个简单的数据源
    SimpleAccountRealm simpleAccountRealm = new SimpleAccountRealm();
    @Before
    public void addUser(){
        // 参数分别为：用户名，密码，权限...
        simpleAccountRealm.addAccount("chaooo", "123456", "admin","user");
    }
    /**
     * 认证测试方法
     */
    @Test
    public void testAuthentication(){
        // 1.构建SecurityManager环境
        DefaultSecurityManager defaultSecurityManager = new DefaultSecurityManager();
        defaultSecurityManager.setRealm(simpleAccountRealm);
        // 2. 主体提交认证请求
        SecurityUtils.setSecurityManager(defaultSecurityManager);
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        // 3. 调用Subject.login(token)方法开始用户认证流程
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("chaooo", "123456");
        try {
        　　subject.login(token);
        } catch (UnknownAccountException e) {
        　　logger.error(String.format("用户不存在: %s", username), e);
        } catch (IncorrectCredentialsException e) {
        　　logger.error(String.format("密码不正确: %s", username), e);
        } catch (ConcurrentAccessException e) {
        　　logger.error(String.format("用户重复登录: %s", username), e);
        } catch (AccountException e) {
        　　logger.error(String.format("其他账户异常: %s", username), e);
        }
    }
}

3.2 Shiro 授权

shiro 访问授权有 3 种实现方式：**api调用，java注解，jsp标签**。

通过 api 调用实现:「创建SecurityManager」>「主体授权」>「SecurityManager调用Authorizer授权」>「Realm获取角色权限数据」
- 大体上和认证操作一样，也是通过 Pluggable Realms 从下面的数据源（数据库）中去获取权限数据,角色数据。

// 在执行访问授权验证之前，必须执行用户认证
// 角色验证
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
if(subject.hasRole("admin")) {
　　//用户属于角色admin
}else{
　　//用户不属于角色admin
}
// subject.checkRoles("admin","user");同时check多个角色
// 权限验证
String perm = "log:manage:*";
if(subject.isPermitted(perm)) {
　　logger.info(String.format("用户： %s 拥有权限：%s", name, perm));
}else {
　　logger.error(String.format("用户：%s 没有权限：%s", name, perm));
}

在 spring 框架中可以通过 java 注解

@RequiresPermissions(value={"log:manage:*"})
public ModelAndView home(HttpServletRequest req) {
　　ModelAndView mv = new ModelAndView("home");
　　return mv;
}

在 JSP 页面中还可以直接使用 jsp 标签

<!-- 使用shiro标签 -->
<shiro:hasPermission name="log:manage:*">
　　<a href="<%=request.getContextPath()%>/user/home">操作日志审计</a><br/>
</shiro:hasPermission>

3.3 Quickstart

新建一个Maven项目，pom导入jar包:shiro-all、slf4j-api、slf4j-log4j12、log4j;
classpath下新建shiro.ini配置文件:

shiro.ini

# -----------------------------------------------------------------------------
# Users and their assigned roles
#
# Each line conforms to the format defined in the
# org.apache.shiro.realm.text.TextConfigurationRealm#setUserDefinitions JavaDoc
# -----------------------------------------------------------------------------
[users]
# user 'root' with password 'secret' and the 'admin' role
root = secret, admin
# user 'guest' with the password 'guest' and the 'guest' role
guest = guest, guest
# user 'chaooo' with password '123456' and roles 'user' and 'guest'
chaooo = 123456, user, guest

# -----------------------------------------------------------------------------
# Roles with assigned permissions
#
# Each line conforms to the format defined in the
# org.apache.shiro.realm.text.TextConfigurationRealm#setRoleDefinitions JavaDoc
# -----------------------------------------------------------------------------
[roles]
# 'admin' role has all permissions, indicated by the wildcard '*'
admin = *
# The 'schwartz' role can do anything (*) with any lightsaber:
user = user:*
# The 'goodguy' role is allowed to 'query' (action) the user (type) with license plate 'zhangsan' (instance specific id)
guest = user:query:zhangsan

启动运行 Quickstart

Quickstart.java

public class Quickstart {

    private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Quickstart.class);

    public static void main(String[] args) {
        // 构建SecurityManager环境
        DefaultSecurityManager securityManager = new DefaultSecurityManager();
        IniRealm iniRealm = new IniRealm("classpath:shiro.ini");
        securityManager.setRealm(iniRealm);
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

        // get the currently executing user:
        // 获取当前的 Subject
        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();

        // Do some stuff with a Session (no need for a web or EJB container!!!)
        // 测试使用 shiro的Session
        Session session = currentUser.getSession();
        session.setAttribute("someKey", "aValue");
        String value = (String) session.getAttribute("someKey");
        if (value.equals("aValue")) {
            log.info("---> Retrieved the correct value! [" + value + "]");
        }

        // let's login the current user so we can check against roles and permissions:
        // 测试当前的用户是否已经被认证. 即是否已经登录.
        // 调动 Subject 的 isAuthenticated()
        if (!currentUser.isAuthenticated()) {
            // 把用户名和密码封装为 UsernamePasswordToken 对象
            UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("chaooo", "123456");
            // rememberme
            token.setRememberMe(true);
            try {
                // 执行登录.
                currentUser.login(token);
            }
            // 若没有指定的账户, 则 shiro 将会抛出 UnknownAccountException 异常.
            catch (UnknownAccountException uae) {
                log.info("----> There is no user with username of " + token.getPrincipal());
                return;
            }
            // 若账户存在, 但密码不匹配, 则 shiro 会抛出 IncorrectCredentialsException 异常。
            catch (IncorrectCredentialsException ice) {
                log.info("----> Password for account " + token.getPrincipal() + " was incorrect!");
                return;
            }
            // 用户被锁定的异常 LockedAccountException
            catch (LockedAccountException lae) {
                log.info("The account for username " + token.getPrincipal() + " is locked.  " +
                        "Please contact your administrator to unlock it.");
            }
            // ... catch more exceptions here (maybe custom ones specific to your application?
            // 所有认证时异常的父类.
            catch (AuthenticationException ae) {
                //unexpected condition?  error?
            }
        }

        //say who they are:
        //print their identifying principal (in this case, a username):
        log.info("----> User [" + currentUser.getPrincipal() + "] logged in successfully.");

        //test a role:
        // 测试是否有某一个角色. 调用 Subject 的 hasRole 方法.
        if (currentUser.hasRole("admin")) {
            log.info("----> May the Admin be with you!");
        } else {
            log.info("----> Hello, mere mortal.");
            return;
        }

        //test a typed permission (not instance-level)
        // 测试用户是否具备某一个行为. 调用 Subject 的 isPermitted() 方法。
        if (currentUser.isPermitted("user:query, edit")) {
            log.info("----> You are permitted to 'query' and 'edit' 'user'");
        } else {
            log.info("Sorry, you don't have permission");
        }

        //a (very powerful) Instance Level permission:
        // 测试用户是否具备某一个行为. 资源标识符:操作:对象实例ID
        if (currentUser.isPermitted("user:query:zhangsan")) {
            log.info("----> You are permitted to 'delete' 'user' 'zhangsan'");
        } else {
            log.info("Sorry, you don't have permission!");
        }

        //all done - log out!
        // 执行登出. 调用 Subject 的 Logout() 方法.
        System.out.println("---->" + currentUser.isAuthenticated());
        currentUser.logout();
        System.out.println("---->" + currentUser.isAuthenticated());
        System.exit(0);
    }
}

4. 在 SpringMVC 框架中集成 Shiro

4.1 配置 Maven 依赖

<!-- shiro配置 -->
<dependency>
　　<groupId>org.apache.shiro</groupId>
   <artifactId>shiro-core</artifactId>
   <version>${version.shiro}</version>
</dependency>
<!-- Enables support for web-based applications. -->
<dependency>
　　<groupId>org.apache.shiro</groupId>
   <artifactId>shiro-web</artifactId>
   <version>${version.shiro}</version>
</dependency>
<!-- Enables AspectJ support for Shiro AOP and Annotations. -->
<dependency>
　　<groupId>org.apache.shiro</groupId>
   <artifactId>shiro-aspectj</artifactId>
   <version>${version.shiro}</version>
</dependency>
<!-- Enables Ehcache-based famework caching. -->
<dependency>
　　<groupId>org.apache.shiro</groupId>
   <artifactId>shiro-ehcache</artifactId>
   <version>${version.shiro}</version>
</dependency>
<!-- Enables Spring Framework integration. -->
<dependency>
　　<groupId>org.apache.shiro</groupId>
   <artifactId>shiro-spring</artifactId>
   <version>${version.shiro}</version>
</dependency>

Shiro使用了日志框架slf4j，因此需要对应配置指定的日志实现组件，如：log4j，logback等。
- 在此，以使用log4j为日志实现为例：

<!--
shiro使用slf4j作为日志框架，所以必需配置slf4j。
同时，使用log4j作为底层的日志实现框架。
-->
<dependency>
　　<groupId>org.slf4j</groupId>
　　<artifactId>slf4j-api</artifactId>
　　<version>1.7.25</version>
</dependency>
<dependency>
　　<groupId>org.slf4j</groupId>
　　<artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
　　<version>1.7.25</version>
</dependency>
<dependency>
　　<groupId>log4j</groupId>
　　<artifactId>log4j</artifactId>
　　<version>1.2.17</version>
</dependency>

4.2 集成 Shiro

在Spring框架中集成Shiro，本质上是与Spring IoC容器和Spring MVC框架集成。

4.2.1 `Shiro`与`Spring IoC`容器集成

Spring IoC容器提供了一个非常重要的功能，就是依赖注入，将Bean的定义以及Bean之间关系的耦合通过容器来处理。
也就是说，在Spring中集成Shiro时，Shiro中的相应Bean的定义以及他们的关系也需要通过Spring IoC容器实现。
Shiro提供了与Web集成的支持，其通过一个ShiroFilter入口来拦截需要安全控制的URL，然后进行相应的控制。
ShiroFilter类是安全控制的入口点，其负责读取配置（如ini配置文件），然后判断URL 是否需要登录/权限等工作。
- [urls] 部分的配置，其格式是：url = 拦截器[参数], 拦截器[参数]
shiro中默认的过滤器：

默认拦截器名	拦截器类与说明（括号里的表示默认值）
身份验证相关
authc	org.apache.shiro.web.filter.authc.FormAuthenticationFilter 基于表单的拦截器；如”/**=authc”，如果没有登录会跳到相应的登录页面登录；主要属性：usernameParam：表单提交的用户名参数名（ username）； passwordParam：表单提交的密码参数名（password）； rememberMeParam：表单提交的密码参数名（rememberMe）； loginUrl：登录页面地址（/login.jsp）；successUrl：登录成功后的默认重定向地址； failureKeyAttribute：登录失败后错误信息存储 key（shiroLoginFailure）；
authcBasic	org.apache.shiro.web.filter.authc.BasicHttpAuthenticationFilter Basic HTTP 身份验证拦截器，主要属性：applicationName：弹出登录框显示的信息（application）；
logout	org.apache.shiro.web.filter.authc.LogoutFilter 退出拦截器，主要属性：redirectUrl：退出成功后重定向的地址（/）;示例”/logout=logout”
user	org.apache.shiro.web.filter.authc.UserFilter 用户拦截器，用户已经身份验证/记住我登录的都可；示例”/**=user”
anon	org.apache.shiro.web.filter.authc.AnonymousFilter 匿名拦截器，即不需要登录即可访问；一般用于静态资源过滤；示例”/static/**=anon”
授权相关
roles	org.apache.shiro.web.filter.authz.RolesAuthorizationFilter 角色授权拦截器，验证用户是否拥有所有角色；主要属性：loginUrl：登录页面地址（/login.jsp）；unauthorizedUrl：未授权后重定向的地址；示例”/admin/**=roles[admin]”
perms	org.apache.shiro.web.filter.authz.PermissionsAuthorizationFilter 权限授权拦截器，验证用户是否拥有所有权限；属性和 roles 一样；示例”/user/**=perms[“user:create”]”
port	org.apache.shiro.web.filter.authz.PortFilter 端口拦截器，主要属性：port（80）：可以通过的端口；示例”/test= port[80]”，如果用户访问该页面是非 80，将自动将请求端口改为 80 并重定向到该 80 端口，其他路径/参数等都一样
rest	org.apache.shiro.web.filter.authz.HttpMethodPermissionFilter rest 风格拦截器，自动根据请求方法构建权限字符串（GET=read, POST=create,PUT=update,DELETE=delete,HEAD=read,TRACE=read,OPTIONS=read, MKCOL=create）构建权限字符串；示例”/users=rest[user]”，会自动拼出”user:read,user:create,user:update,user:delete”权限字符串进行权限匹配（所有都得匹配，isPermittedAll）；
ssl	org.apache.shiro.web.filter.authz.SslFilter SSL 拦截器，只有请求协议是 https 才能通过；否则自动跳转会 https 端口（443）；其他和 port 拦截器一样；
其他
noSessionCreation	org.apache.shiro.web.filter.session.NoSessionCreationFilter 不创建会话拦截器，调用 subject.getSession(false)不会有什么问题，但是如果 subject.getSession(true)将抛出 DisabledSessionException 异常；

URL匹配模式：url 模式使用 Ant 风格模式
- Ant 路径通配符支持?、*、**，注意通配符匹配不包括目录分隔符“/”：
- ?：匹配一个字符，如/admin? 将匹配/admin1，但不匹配/admin 或/admin/；
- *：匹配零个或多个字符串，如/admin 将匹配/admin、/admin123，但不匹配/admin/1；
- **：匹配路径中的零个或多个路径，如/admin/** 将匹配/admin/a 或/admin/a/b
URL匹配顺序：URL 权限采取第一次匹配优先的方式，即从头开始使用第一个匹配的 url 模式对应的拦截器链。如：
- /bb/**=filter1
- /bb/aa=filter2
- /**=filter3
- 如果请求的 url 是“/bb/aa”，因为按照声明顺序进行匹配，那么将使用 filter1 进行拦截，所以通配符一般写在靠后。

<bean id="shiroFilter" class="org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean">
  <property name="securityManager" ref="securityManager"/>
  <property name="loginUrl" value="/index"/>
  <property name="successUrl" value="/home"/>
  <property name="unauthorizedUrl" value="/unauthorized.jsp"/>
  <!-- The 'filters' property is not necessary since any declared javax.servlet.Filter bean  -->
  <!-- defined will be automatically acquired and available via its beanName in chain        -->
  <!-- definitions, but you can perform instance overrides or name aliases here if you like: -->
  <!-- <property name="filters">
      <util:map>
          <entry key="logout" value-ref="logoutFilter" />
      </util:map>
  </property> -->
  <property name="filterChainDefinitions">
      <value>
          # some example chain definitions:
          # /admin/** = authc, roles[admin]
          # /docs/** = authc, perms[document:read]
          /login = anon
          /logout = anon
          /error = anon
          /** = user
          # more URL-to-FilterChain definitions here
      </value>
  </property>
</bean>
<bean id="securityManager" class="org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager">
  <!-- Single realm app.  If you have multiple realms, use the 'realms' property instead. -->
  <property name="realm" ref="myRealm" />
  <!-- By default the servlet container sessions will be used.  Uncomment this line
       to use shiro's native sessions (see the JavaDoc for more): -->
  <!-- <property name="sessionMode" value="native"/> -->
</bean>
<bean id="lifecycleBeanPostProcessor" class="org.apache.shiro.spring.LifecycleBeanPostProcessor"/>
<!-- Define the Shiro Realm implementation you want to use to connect to your back-end -->
<!-- security datasource: -->
<bean id="myRealm" class="org.apache.shiro.realm.jdbc.JdbcRealm">
  <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
  <property name="permissionsLookupEnabled" value="true"/>
</bean>
<!-- Enable Shiro Annotations for Spring-configured beans.  Only run after -->
<!-- the lifecycleBeanProcessor has run: -->
<bean class="org.springframework.aop.framework.autoproxy.DefaultAdvisorAutoProxyCreator" depends-on="lifecycleBeanPostProcessor"/>
<bean class="org.apache.shiro.spring.security.interceptor.AuthorizationAttributeSourceAdvisor">
  <property name="securityManager" ref="securityManager"/>
</bean>

4.2.2 与`Spring MVC`集成

跟在普通Java Web应用中使用Shiro一样，集成Shiro到Spring MVC时，实际上就是通过在web.xml中添加指定Filter实现。配置如下：

<!-- The filter-name matches name of a 'shiroFilter' bean inside applicationContext.xml -->
<!-- DelegatingFilterProxy作用是自动到Spring 容器查找名字为shiroFilter（filter-name）的bean并把所有Filter 的操作委托给它。 -->
<filter>
    <filter-name>shiroFilter</filter-name>
    <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
    <init-param>
        <param-name>targetFilterLifecycle</param-name>
        <param-value>true</param-value>
    </init-param>
</filter>
<!-- Make sure any request you want accessible to Shiro is filtered. /* catches all -->
<!-- requests.  Usually this filter mapping is defined first (before all others) to -->
<!-- ensure that Shiro works in subsequent filters in the filter chain:             -->
<filter-mapping>
    <filter-name>shiroFilter</filter-name>
    <url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

Spring中集成Shiro的原理就是：通过在web.xml中配置的Shiro Filter与Spring IoC中定义的相应的Shiro Bean定义建立关系，从而实现在Spring框架集成Shiro。

4.3 数据源配置

在Shiro中，Realm定义了访问数据的方式，用来连接不同的数据源，如：LDAP，关系数据库，配置文件等。

以org.apache.shiro.realm.jdbc.JdbcRealm为例，将用户信息存放在关系型数据库中。
在使用JdbcRealm时，必须要在关系型数据库中存在 3 张表，分别是
- users表，存放认证用户基本信息，在该表中必须存在 2 个字段：username，password。
- roles_permissions表，存放角色和权限定义，在该表中必须存在 2 个字段：role_name，permission。
- user_roles表，存放用户角色对应关系，在该表中必须存在 2 个字段：username，role_name。
实际上，在更加复杂的应用场景下，通常需要扩展JdbcRealm。

4.4 认证

在Shiro中，认证即执行用户登录，读取指定Realm连接的数据源，以验证用户身份的有效性与合法性。

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：
- 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。
- credentials：证明/凭证，即只有主体知道的安全值，如密码/数字证书等。
- 最常见的 principals 和 credentials 组合就是用户名/密码了
身份认证流程：
1. 首先调用 Subject.login(token) 进行登录，其会自动委托给 SecurityManager
2. SecurityManager 负责真正的身份验证逻辑；它会委托给 Authenticator 进行身份验证；
3. Authenticator 才是真正的身份验证者，ShiroAPI 中核心的身份认证入口点，此处可以自定义插入自己的实现；
4. Authenticator 可能会委托给相应的 AuthenticationStrategy 进行多 Realm 身份验证，默认 ModularRealmAuthenticator 会调用 AuthenticationStrategy 进行多 Realm 身份验证；
5. Authenticator 会把相应的 token 传入 Realm，从 Realm 获取身份验证信息，如果没有返回/抛出异常表示身份验证失败了。此处可以配置多个 Realm，将按照相应的顺序及策略进行访问。
  - Realm：一般继承 AuthorizingRealm（授权）即可；其继承了 AuthenticatingRealm（即身份验证），而且也间接继承了 CachingRealm（带有缓存实现）

Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
if(!subject.isAuthenticated()) {
　　UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(name, password);
    try {
    　　subject.login(token);
    } catch (UnknownAccountException e) {
    　　logger.error(String.format("用户不存在: %s", token.getPrincipal()), e);
    } catch (IncorrectCredentialsException e) {
    　　logger.error(String.format("密码不正确: %s", token.getPrincipal()), e);
    } catch (ConcurrentAccessException e) {
    　　logger.error(String.format("用户重复登录: %s", token.getPrincipal()), e);
    } catch (AccountException e) {
    　　logger.error(String.format("其他账户异常: %s", token.getPrincipal()), e);
    }
}

4.5 授权

Shiro 作为权限框架，仅仅只能控制对资源的操作权限，并不能完成对数据权限的业务需求。

而对于 Java Web 环境下 Shiro 授权，包含两个方面的含义。
- 其一，对于前端来说，用户只能看到他对应访问权限的元素。
- 其二，当用户执行指定操作（即：访问某个 uri 资源）时，需要验证用户是否具备对应权限。
对于第一点，在 Java Web 环境下，通过 Shiro 提供的 JSP 标签实现。
对于第二点，与在非 Java Web 环境下一样，需要在后端调用 API 进行权限（或者角色）检验。
在 Spring 框架中集成 Shiro，还可以直接通过 Java 注解方式实现
Permissions：
- 规则：资源标识符：操作：对象实例ID,即对哪个资源的哪个实例可以进行什么操作.其默认支持通配符权限字符串，: 表示资源/操作/实例的分割；, 表示操作的分割，* 表示任意资源/操作/实例。如：user:edit:manager
  - 也可以使用通配符来定义，如：user:edit:*、user:*:*、user:*:manager
  - 部分省略通配符：缺少的部件意味着用户可以访问所有与之匹配的值，比如：user:edit等价于user:edit:*、user等价于user:*:*
  - 注意：通配符只能从字符串的结尾处省略部件，也就是说user:edit并不等价于user:*:edit
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。
  - ModularRealmAuthorizer进行多 Realm 匹配流程：
    1. 首先检查相应的 Realm 是否实现了实现了 Authorizer；
    2. 如果实现了 Authorizer，那么接着调用其相应的isPermitted*/hasRole*接口进行匹配；
    3. 如果有一个 Realm 匹配那么将返回 true，否则返回 false。

4.5.1 Shiro 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
<shiro:user></shiro:user>:用户已经经过认证/记住我登录后显示相应的信息。
<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
<shiro:notAuthenticated></shiro:notAuthenticated>标签：用户未进行身份验证，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。
<shiro:pincipal></shiro:pincipal>：显示用户身份信息，默认调用Subject.getPrincipal()获取，即 Primary Principal。
**<shiro:hasRole></shiro:hasRole>**标签：如果当前 Subject 有角色将显示 body 体内容
<shiro:hasAnyRoles></shiro:hasAnyRoles>标签：如果当前 Subject 有任意一个角色（或的关系）将显示 body 体内容
<shiro:lacksRole></shiro:lacksRole>：如果当前 Subject 没有角色将显示 body 体内容
**<shiro:hasPermission></shiro:hasPermission>**：如果当前 Subject 有权限将显示 body 体内容
<shiro:lacksPermission></shiro:lacksPermission>：如果当前 Subject 没有权限将显示 body 体内容

<!-- 在jsp页面中引入shiro标签库 -->
<%@ taglib prefix="shiro" uri="http://shiro.apache.org/tags" %>
<!-- 权限控制 -->
<shiro:hasRole name="admin">
　　<a>用户管理</a>
</shiro:hasRole>
<shiro:hasPermission name="winnebago:drive:eagle5">
　　<a>操作审计</a>
</shiro:hasPermission>

4.5.2 调用 API 进行权限（或者角色）检验

String roleAdmin = "admin";
Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
if(!currentUser.hasRole(roleAdmin)) {
　　//todo something
}

4.5.3 Shiro 权限注解

@RequiresAuthentication：表示当前 Subject 已经通过 login 进行了身份验证；即 Subject. isAuthenticated() 返回 true
@RequiresUser：表示当前 Subject 已经身份验证或者通过记住我登录的。
@RequiresGuest：表示当前 Subject 没有身份验证或通过记住我登录过，即是游客身份。
@RequiresRoles(value={“admin”, “user”}, logical= Logical.AND)：表示当前 Subject 需要角色 admin 和 user
@RequiresPermissions(value={“user:a”, “user:b”}, logical= Logical.OR)：表示当前 Subject 需要权限 user:a 或 user:b。
通过自定义拦截器可以扩展功能，例如：动态 url-角色/权限访问控制的实现、根据 Subject 身份信息获取用户信息绑定到 Request（即设置通用数据）、验证码验证、在线用户信息的保存等

@Controller
public class HomeController {
　　@RequestMapping("/home")
　　@RequiresPermissions(value={"log:manage:*"})
　　public ModelAndView home(HttpServletRequest req) {
　　　　ModelAndView mv = new ModelAndView("home");
　　　　return mv;
　　}
}

4.6 Spring 集成 Shiro 注意事项

Spring 4.2.0 RELEASE+ 与 Spring 4.1.9 RELEASE**-**版本，配置方式有所不同。
虽然shiro的注解定义是在Class级别的，但是实际验证只能支持方法级别：@RequiresAuthentication、@RequiresPermissions、@RequiresRoles。

5. Shiro 会话管理

Shiro 提供了完整的企业级会话管理功能，不依赖于底层容器（如 web 容器 tomcat），不管 JavaSE 还是 JavaEE 环境都可以使用，提供了会话管理、会话事件监听、会话存储/持久化、容器无关的集群、失效/过期支持、对 Web 的透明支持、SSO 单点登录的支持等特性。

5.1 会话相关的 API

Subject.getSession()：即可获取会话；其等价于 Subject.getSession(true)，即如果当前没有创建 Session 对象会创建一个；Subject.getSession(false)，如果当前没有创建 Session 则返回 null
session.getId()：获取当前会话的唯一标识
session.getHost()：获取当前 Subject 的主机地址
session.getTimeout() & session.setTimeout(毫秒)：获取/设置当前 Session 的过期时间
session.getStartTimestamp() & session.getLastAccessTime()：获取会话的启动时间及最后访问时间；如果是 JavaSE 应用需要自己定期调用 session.touch() 去更新最后访问时间；如果是 Web 应用，每次进入 ShiroFilter 都会自动调用 session.touch() 来更新最后访问时间。
session.touch() & session.stop()：更新会话最后访问时间及销毁会话；当 Subject.logout()时会自动调用 stop 方法来销毁会话。如果在 web 中，调用 HttpSession. invalidate()也会自动调用 Shiro Session.stop 方法进行销毁 Shiro 的会话
session.setAttribute(key, val) & session.getAttribute(key) & session.removeAttribute(key)：设置/获取/删除会话属性；在整个会话范围内都可以对这些属性进行操作

5.2 会话监听器

会话监听器(SessionListiner):会话监听器用于监听会话创建、过期及停止事件

5.3 SessionDao

AbstractSessionDAO 提供了 SessionDAO 的基础实现，如生成会话 ID 等
CachingSessionDAO 提供了对开发者透明的会话缓存的功能，需要设置相应的 CacheManager
MemorySessionDAO 直接在内存中进行会话维护
EnterpriseCacheSessionDAO 提供了缓存功能的会话维护，默认情况下使用 MapCache 实现，内部使用 ConcurrentHashMap 保存缓存的会话。

5.4 数据表

create table sessions (
    id varchar(200),
    session varchar(2000),
    constraint pk_sessions primary key(id)
) charset=utf8 ENGINE=InnoDB;

5.5 会话验证

Shiro 提供了会话验证调度器，用于定期的验证会话是否已过期，如果过期将停止会话
出于性能考虑，一般情况下都是获取会话时来验证会话是否过期并停止会话的；但是如在 web 环境中，如果用户不主动退出是不知道会话是否过期的，因此需要定期的检测会话是否过期，Shiro 提供了会话验证调度器 SessionValidationScheduler
Shiro 也提供了使用 Quartz 会话验证调度器：QuartzSessionValidationScheduler

6. Shiro 缓存

CacheManagerAware 接口
- Shiro 内部相应的组件（DefaultSecurityManager）会自动检测相应的对象（如 Realm）是否实现了 CacheManagerAware 并自动注入相应的 CacheManager。
Realm 缓存 + Shiro 提供了 CachingRealm，其实现了 CacheManagerAware 接口，提供了缓存的一些基础实现； + AuthenticatingRealm 及 AuthorizingRealm 也分别提供了对 AuthenticationInfo 和 AuthorizationInfo 信息的缓
存。
Session 缓存
- 如 SecurityManager 实现了 SessionSecurityManager，其会判断 SessionManager 是否实现了 acheManagerAware 接口，如果实现了会把 CacheManager 设置给它。
- SessionManager 也会判断相应的 SessionDAO（如继承自 CachingSessionDAO）是否实现了 CacheManagerAware，如果实现了会把 CacheManager 设置给它
- 设置了缓存的 SessionManager，查询时会先查缓存，如果找不到才查数据库。
RememberMe
- Shiro 提供了记住我（RememberMe）的功能，比如访问如淘宝等一些网站时，关闭了浏览器，下次再打开时还是能记住你是谁，下次访问时无需再登录即可访问，基本流程如下：
  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还是知道你是谁，且能正常访问；
  4. 但是比如我们访问淘宝时，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。
认证和记住我
- subject.isAuthenticated() 表示用户进行了身份验证登录的，即使有 Subject.login 进行了登录；
- subject.isRemembered()：表示用户是通过记住我登录的，此时可能并不是真正的你（如你的朋友使用你的电脑，或者你的 cookie 被窃取）在访问的
- 两者二选一，即 subject.isAuthenticated()==true，则 subject.isRemembered()==false；反之一样。
建议
- 访问一般网页：如个人在主页之类的，我们使用 user 拦截器即可，user 拦截器只要用户登录(isRemembered() || isAuthenticated())过即可访问成功；
- 访问特殊网页：如我的订单，提交订单页面，我们使用 authc 拦截器即可，authc 拦截器会判断用户是否是通过 Subject.login（isAuthenticated()==true）登录的，如果是才放行，否则会跳转到登录页面叫你重新登录。
实现
- 如果要自己做 RememeberMe，需要在登录之前这样创建 Token：UsernamePasswordToken(用户名，密码，是否记住我)，且调用 UsernamePasswordToken 的：token.setRememberMe(true); 方法

参考文章：

细说 shiro 之一：shiro 简介

细说 shiro 之五：在 spring 框架中集成 shiro

原文链接: http://chaooo.github.io/2019/12/22/authenticate-shiro.html

版权声明: 转载请注明出处.

秋过冬漫长

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「安全认证」Shiro安全框架入门

1. 初识 Shiro

2. Shiro 整体架构

3. Shiro 认证与授权

3.1 Shiro 认证

3.2 Shiro 授权

3.3 Quickstart

4. 在 SpringMVC 框架中集成 Shiro

4.1 配置 Maven 依赖

4.2 集成 Shiro

4.2.1 `Shiro`与`Spring IoC`容器集成

4.2.2 与`Spring MVC`集成

4.3 数据源配置

4.4 认证

4.5 授权

4.5.1 Shiro 标签

4.5.2 调用 API 进行权限（或者角色）检验

4.5.3 Shiro 权限注解

4.6 Spring 集成 Shiro 注意事项

5. Shiro 会话管理

5.1 会话相关的 API

5.2 会话监听器

5.3 SessionDao

5.4 数据表

5.5 会话验证

6. Shiro 缓存

文章目录

1. 初识 Shiro

2. Shiro 整体架构

3. Shiro 认证与授权

3.1 Shiro 认证

3.2 Shiro 授权

3.3 Quickstart

4. 在 SpringMVC 框架中集成 Shiro

4.1 配置 Maven 依赖

4.2 集成 Shiro

4.2.1 Shiro与Spring IoC容器集成

4.2.2 与Spring MVC集成

4.3 数据源配置

4.4 认证

4.5 授权

4.5.1 Shiro 标签

4.5.2 调用 API 进行权限（或者角色）检验

4.5.3 Shiro 权限注解

4.6 Spring 集成 Shiro 注意事项

5. Shiro 会话管理

5.1 会话相关的 API

5.2 会话监听器

5.3 SessionDao

5.4 数据表

5.5 会话验证

6. Shiro 缓存

文章目录

4.2.1 `Shiro`与`Spring IoC`容器集成

4.2.2 与`Spring MVC`集成