Shiro簡介
Apache Shiro是Java的一個安全框架。目前,使用Apache Shiro的人越來越多,因為它相當簡單,對比Spring Security,可能沒有Spring Security做的功能強大,但是在實際工作時可能並不需要那麼複雜的東西,所以使用小而簡單的Shiro就足夠了。對於它倆到底哪個好,這個不必糾結,能更簡單的解決項目問題就好了。
Shiro可以非常容易的開發出足夠好的應用,其不僅可以用在JavaSE環境,也可以用在JavaEE環境。Shiro可以幫助我們完成:認證、授權、加密、會話管理、與Web集成、緩存等。這不就是我們想要的嘛,而且Shiro的API也是非常簡單;其基本功能點如下圖所示:
Authentication:身份認證/登錄,驗證用戶是不是擁有相應的身份;
Authorization:授權,即權限驗證,驗證某個已認證的用戶是否擁有某個權限;即判斷用戶是否能做事情,常見的如:驗證某個用戶是否擁有某個角色。或者細粒度的驗證某個用戶對某個資源是否具有某個權限;
Session Manager:會話管理,即用戶登錄後就是一次會話,在沒有退出之前,它的所有信息都在會話中;會話可以是普通JavaSE環境的,也可以是如Web環境的;
Cryptography:加密,保護數據的安全性,如密碼加密存儲到數據庫,而不是明文存儲;
Web Support:Web支持,可以非常容易的集成到Web環境;
Caching:緩存,比如用戶登錄後,其用戶信息、擁有的角色/權限不必每次去查,這樣可以提高效率;
Concurrency:shiro支持多線程應用的併發驗證,即如在一個線程中開啟另一個線程,能把權限自動傳播過去;
Testing:提供測試支持;
Run As:允許一個用戶假裝為另一個用戶(如果他們允許)的身份進行訪問;
Remember Me:記住我,這個是非常常見的功能,即一次登錄後,下次再來的話不用登錄了。
記住一點,Shiro不會去維護用戶、維護權限;這些需要我們自己去設計/提供;然後通過相應的接口注入給Shiro即可。
接下來我們分別從外部和內部來看看Shiro的架構,對於一個好的框架,從外部來看應該具有非常簡單易於使用的API,且API契約明確;從內部來看的話,其應該有一個可擴展的架構,即非常容易插入用戶自定義實現,因為任何框架都不能滿足所有需求。
首先,我們從外部來看Shiro吧,即從應用程序角度的來觀察如何使用Shiro完成工作。如下圖:
可以看到:應用代碼直接交互的對象是Subject,也就是說Shiro的對外API核心就是Subject;其每個API的含義:
Subject:主體,代表了當前“用戶”,這個用戶不一定是一個具體的人,與當前應用交互的任何東西都是Subject,如網絡爬蟲,機器人等;即一個抽象概念;所有Subject都綁定到SecurityManager,與Subject的所有交互都會委託給SecurityManager;可以把Subject認為是一個門面;SecurityManager才是實際的執行者;
SecurityManager:安全管理器;即所有與安全有關的操作都會與SecurityManager交互;且它管理著所有Subject;可以看出它是Shiro的核心,它負責與後邊介紹的其他組件進行交互,如果學習過SpringMVC,你可以把它看成DispatcherServlet前端控制器;
Realm:域,Shiro從從Realm獲取安全數據(如用戶、角色、權限),就是說SecurityManager要驗證用戶身份,那麼它需要從Realm獲取相應的用戶進行比較以確定用戶身份是否合法;也需要從Realm得到用戶相應的角色/權限進行驗證用戶是否能進行操作;可以把Realm看成DataSource,即安全數據源。
也就是說對於我們而言,最簡單的一個Shiro應用:
1、應用代碼通過Subject來進行認證和授權,而Subject又委託給SecurityManager;
2、我們需要給Shiro的SecurityManager注入Realm,從而讓SecurityManager能得到合法的用戶及其權限進行判斷。
從以上也可以看出,Shiro不提供維護用戶/權限,而是通過Realm讓開發人員自己注入。
接下來我們來從Shiro內部來看下Shiro的架構,如下圖所示:
Subject:主體,可以看到主體可以是任何可以與應用交互的“用戶”;
SecurityManager:相當於SpringMVC中的DispatcherServlet或者Struts2中的FilterDispatcher;是Shiro的心臟;所有具體的交互都通過SecurityManager進行控制;它管理著所有Subject、且負責進行認證和授權、及會話、緩存的管理。
Authenticator:認證器,負責主體認證的,這是一個擴展點,如果用戶覺得Shiro默認的不好,可以自定義實現;其需要認證策略(Authentication Strategy),即什麼情況下算用戶認證通過了;
Authrizer:授權器,或者訪問控制器,用來決定主體是否有權限進行相應的操作;即控制著用戶能訪問應用中的哪些功能;
Realm:可以有1個或多個Realm,可以認為是安全實體數據源,即用於獲取安全實體的;可以是JDBC實現,也可以是LDAP實現,或者內存實現等等;由用戶提供;注意:Shiro不知道你的用戶/權限存儲在哪及以何種格式存儲;所以我們一般在應用中都需要實現自己的Realm;
SessionManager:如果寫過Servlet就應該知道Session的概念,Session呢需要有人去管理它的生命週期,這個組件就是SessionManager;而Shiro並不僅僅可以用在Web環境,也可以用在如普通的JavaSE環境、EJB等環境;所有呢,Shiro就抽象了一個自己的Session來管理主體與應用之間交互的數據;這樣的話,比如我們在Web環境用,剛開始是一臺Web服務器;接著又上了臺EJB服務器;這時想把兩臺服務器的會話數據放到一個地方,這個時候就可以實現自己的分佈式會話(如把數據放到Memcached服務器);
SessionDAO:DAO大家都用過,數據訪問對象,用於會話的CRUD,比如我們想把Session保存到數據庫,那麼可以實現自己的SessionDAO,通過如JDBC寫到數據庫;比如想把Session放到Memcached中,可以實現自己的Memcached SessionDAO;另外SessionDAO中可以使用Cache進行緩存,以提高性能;
CacheManager:緩存控制器,來管理如用戶、角色、權限等的緩存的;因為這些數據基本上很少去改變,放到緩存中後可以提高訪問的性能
Cryptography:密碼模塊,Shiro提高了一些常見的加密組件用於如密碼加密/解密的。
到此Shiro架構及其組件就認識完了,接下來挨著學習Shiro的組件吧。
與Spring集成
Web應用和普通JavaSE應用的某些配置是類似的,此處只提供一些不一樣的配置,詳細配置可以參考spring-shiro-web.xml。
class="org.apache.shiro.web.session.mgt.DefaultWebSessionManager">
1、sessionIdCookie是用於生產Session ID Cookie的模板;
2、會話管理器使用用於web環境的DefaultWebSessionManager;
3、安全管理器使用用於web環境的DefaultWebSecurityManager。
class="org.apache.shiro.web.filter.authc.FormAuthenticationFilter">
/index.jsp = anon
/unauthorized.jsp = anon
/login.jsp = authc
/logout = logout
/** = user
1、formAuthenticationFilter為基於Form表單的身份驗證過濾器;此處可以再添加自己的Filter bean定義;
2、shiroFilter:此處使用ShiroFilterFactoryBean來創建ShiroFilter過濾器;filters屬性用於定義自己的過濾器,即ini配置中的[filters]部分;filterChainDefinitions用於聲明url和filter的關係,即ini配置中的[urls]部分。
接著需要在web.xml中進行如下配置:
classpath:spring-beans.xml,
classpath:spring-shiro-web.xml
org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
通過ContextLoaderListener加載contextConfigLocation指定的Spring配置文件。
DelegatingFilterProxy會自動到Spring容器中查找名字為shiroFilter的bean並把filter請求交給它處理。
Shiro權限註解
Shiro提供了相應的註解用於權限控制,如果使用這些註解就需要使用AOP的功能來進行判斷,如Spring AOP;Shiro提供了Spring AOP集成用於權限註解的解析和驗證。
為了測試,此處使用了Spring MVC來測試Shiro註解,當然Shiro註解不僅僅可以在web環境使用,在獨立的JavaSE中也是可以用的,此處只是以web為例了。
在spring-mvc.xml配置文件添加Shiro Spring AOP權限註解的支持:
如上配置用於開啟Shiro Spring AOP權限註解的支持;
接著就可以在相應的控制器(AnnotationController)中使用如下方式進行註解:
@RequiresRoles("admin")
@RequestMapping("/hello2")
public String hello2() {
return "success";
}
訪問hello2方法的前提是當前用戶有admin角色。
當驗證失敗,其會拋出UnauthorizedException異常,此時可以使用Spring的ExceptionHandler(DefaultExceptionHandler)來進行攔截處理:
@ExceptionHandler({UnauthorizedException.class})
@ResponseStatus(HttpStatus.UNAUTHORIZED)
public ModelAndView processUnauthenticatedException(NativeWebRequest request, UnauthorizedException e) {
ModelAndView mv = new ModelAndView();
mv.addObject("exception", e);
mv.setViewName("unauthorized");
return mv;
}
如果集成Struts2,需要注意《Shiro+Struts2+Spring3 加上@RequiresPermissions 後@Autowired失效》問題:
http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/1850425
權限註解
@RequiresAuthentication
表示當前Subject已經通過login進行了身份驗證;即Subject. isAuthenticated()返回true。
@RequiresUser
表示當前Subject已經身份驗證或者通過記住我登錄的。
@RequiresGuest
表示當前Subject沒有身份驗證或通過記住我登錄過,即是遊客身份。
@RequiresRoles(value={“admin”, “user”}, logical= Logical.AND)
表示當前Subject需要角色admin和user。
@RequiresPermissions (value={“user:a”, “user:b”}, logical= Logical.OR)
表示當前Subject需要權限user:a或user:b。
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