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一、Shiro简介

• Shiro是Apache提供的一个安全框架，Shiro提供了认证、授权、加密和会话管理等功能，对于任何一个应用程序，Shiro 都可以提供全面的安全管理服务。

有哪些功能？

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；即判断用户是否能进行什么操作，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 Management：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JavaSE环境，也可以是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，这个是非常常见的功能，即一次登录后，下次再来的话不用登录了

二、Shiro环境准备

maven引入shiro(官方)

<dependency>
            <groupId>org.apache.shiro</groupId>
            <artifactId>shiro-core</artifactId>
            <version>1.11.0</version>
        </dependency>
        <!-- Shiro uses SLF4J for logging.  We'll use the 'simple' binding
             in this example app.  See https://www.slf4j.org for more info. -->
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
            <version>1.7.21</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.slf4j</groupId>
            <artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
            <version>1.7.21</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

三、 Shiro核心功能

1.Shiro核心组件

1. UsernamePasswordToken：Shiro 用来封装用户登录信息，使用用户的登录信息创建令牌 Token，登录的过程即 Shiro 验证令牌是否具有合法身份以及相关权限。

2. SecurityManager：Shiro 的核心部分，负责安全认证与授权。

3. Subject：Shiro 的一个抽象概念，包含了用户信息。

4. Realm：开发者自定义的模块，根据项目的需求，验证和授权的逻辑在 Realm 中实现。

   • 一个Realm可以理解为能够访问特定于应用程序的安全数据（如用户，角色和权限）的组件。不管应用程序存在多少数据源以及任何类型的数据，Shiro都能通过Realm将其转换成易于理解的的程序化API格式。

   • Realm通常跟数据源（例如关系数据库，LDAP目录，文件系统或其他类似资源）具有1对1的关联关系。因此，Realm接口的实现使用特定于数据源的API来发现授权数据（角色，权限等），例如JDBC，文件IO，Hibernate，JPA，mybatis，ini文件或任何其他数据访问的API。

5. AuthenticationInfo：用户的角色信息集合，认证时使用。

6. AuthorizationInfo：角色的权限信息集合，授权时使用。

7. DefaultWebSecurityManager：安全管理器，开发者自定义的 Realm 需要注入到 DefaultWebSecurityManager 进行管理才能生效。

8. ShiroFilterFactoryBean：过滤器工厂，Shiro 的基本运行机制是开发者定制规则，Shiro 去执行，具体的执行操作就是由 ShiroFilterFactoryBean 创建一个个 Filter 对象来完成。

2.INI文件

• shiro获取权限相关信息可以通过数据库获取，也可以通过ini配置文件获取

[users]
#k-v形式
zhangsan=z3
lisi=l4

3.登录认证

1.概述

1. 身份验证：一般需要提供如身份ID等一些表示信息来表明登录者的身份，比如email，用户名/密码

2. 在shiro中，用户需要提供 principals（身份）和 credentials（证明）给shiro，从而验证用户的身份

3. principals：身份即主体标识属性，可以是任何属性，如用户名，邮箱，主体标识属性是唯一的，一个主体可以有多个principals，但只能有一个primary principal，一般是 用户名/密码 ，邮箱

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

5. 最常见的 principals 和 credentials 的组合就是用户名/密码

2.登录认证基本流程

1. 收集用户身份/凭证，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.AuthorizingRealm类，实现doGetAuthenticationInfo() 方法

3.模拟登录认证

package com.rossland.springbootshiro;
​
import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
​
/**
 * @author RossLand
 * 2023.2.15
 */
public class ShiroTest {
    public static void main(String[] args) {
​
        //1.初始化 SecurityManager对象 并 读取shiro配置文件
        IniSecurityManagerFactory factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
        SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
​
        //2.获取 Subject 对象
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
​
        //3.创建token对象，web应用用户名密码从前端传递（这里用ini文件模拟）
        AuthenticationToken token = new UsernamePasswordToken("张三","z3");
​
        //4.进行登录操作
        try {
            //登录
            subject.login(token);
            System.out.println("登录成功");
        } catch (UnknownAccountException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("无此用户");
        } catch (IncorrectCredentialsException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("密码错误");
        }
        catch (AuthenticationException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("未知错误");
        }
​
    }
}
​

4.角色授权

(1) 相关概念

1. 授权：也叫控制访问，即在应用中控制谁访问哪些资源，

   授权中涉及到的几个关键对象：主体（subject），资源（resource），权限（permission），角色（role）

2. 主体：即访问应用的用户，在shiro中用 Subject 代表用户

3. 资源：在应用程序中可以访问的url，如jsp页面，用户只有被授权后才能访问

4. 权限：应用中用户能否访问某个资源

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（如实例级别的）

6. 角色：权限的集合，一般情况下赋予用户的是角色而不是权限

(2) 授权方式

        1.编程式

         2.注解式：在方法上添加对应的注解

        3.在 JSP/GSP 中使用相应标签

(3) 角色授权流程

(4) 角色授权模拟

1. 在 shiro.ini文件中添加角色配置

​
[users]
#k-v
张三=z3,roleA        
李四=l4

        2.代码如下

package com.rossland.springbootshiro;
​
import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
​
/**
 * @author RossLand
 * 2023.2.15
 */
public class ShiroTest {
    public static void main(String[] args) {
​
        //1.初始化 SecurityManager对象 并 读取shiro配置文件
        IniSecurityManagerFactory factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
        SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
​
        //2.获取 Subject 对象
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
​
        //3.创建token对象，web应用用户名密码从前端传递（这里用ini文件模拟）
        AuthenticationToken token = new UsernamePasswordToken("张三","z3");
​
        //4.进行登录操作
        try {
            //登录
            subject.login(token);
            System.out.println("登录成功");
​
            //5.判断角色
            boolean hasRole = subject.hasRole("roleA");//true
            System.out.println("该用户是否拥有此角色："+hasRole);
​
        } catch (UnknownAccountException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("无此用户");
        } catch (IncorrectCredentialsException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("密码错误");
        }
        catch (AuthenticationException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("未知错误");
        }
​
    }
}
​

(5) 判断权限信息

1. 在 shiro.ini 文件中添加角色权限配置

​
[users]
#k-v
张三=z3,roleA
李四=l4
​
[roles]
roleA=查询

        2.代码如下

package com.rossland.springbootshiro;
​
import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
​
/**
 * @author RossLand
 * 2023.2.15
 */
public class ShiroTest {
    public static void main(String[] args) {
​
        //1.初始化 SecurityManager对象 并 读取shiro配置文件
        IniSecurityManagerFactory factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
        SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
​
        //2.获取 Subject 对象
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
​
        //3.创建token对象，web应用用户名密码从前端传递（这里用ini文件模拟）
        AuthenticationToken token = new UsernamePasswordToken("张三","z3");
​
        //4.进行登录操作
        try {
            //登录
            subject.login(token);
            System.out.println("登录成功");
​
            //5.判断角色
            boolean hasRole = subject.hasRole("roleA");
            System.out.println("该用户是否拥有此角色："+hasRole);
​
            /*
            6.判断权限
            可以用 isPermitted()方法 -> boolean类型，不会跑异常
            或
             checkPermission()方法 -> 无返回类型，若无权限会抛出 UnauthorizedException 异常
            */
            boolean isPermitted = subject.isPermitted("查询");
            System.out.println("该用户是否有该权限"+isPermitted);
​
            subject.checkPermission("查询");
​
        } catch (UnknownAccountException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("无此用户");
        } catch (IncorrectCredentialsException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("密码错误");
        }
        catch (AuthenticationException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("未知错误");
        }
​
    }
}
​

5.shiro加密

package com.rossland.springbootshiro;
​
import org.apache.shiro.crypto.hash.Md5Hash;
import org.apache.shiro.crypto.hash.SimpleHash;
import sun.security.provider.MD5;
​
/**
 * @author RossLand
 * 2023.2.15
 */
public class Encryption {
    public static void main(String[] args) {
​
        //模拟密码
        String password = "z3";
        //使用MD5加密
        Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(password);
        System.out.println("MD5加密后："+md5Hash.toHex());
        //toHex()是加密后的密文为16进制
​
        //MD5带盐加密
        Md5Hash md5Hash1 = new Md5Hash(password,"salt");
        System.out.println("MD5带盐一次加密："+md5Hash1);
​
        Md5Hash md5Hash2 = new Md5Hash(password,"salt",2);
        System.out.println("Md5带盐二次加密："+md5Hash2);
​
        //使用父类进行加密
        SimpleHash simpleHash = new SimpleHash("MD5",password,"salt",2);
        System.out.println("父类带盐二次加密："+simpleHash);
​
​
    }
}

运行结果如下
​

6.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

package com.rossland.springbootshiro;
​
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;
​
/**
 * @author RossLand
 * 2023.2.15
 */
public class MyRealm extends AuthenticatingRealm {
    //customized realm
​
    //1.自定义Realm继承 AuthenticatingRealm 类
​
     /**
     2.shiro的 login方法底层会调用该类的认证方法
     需要进行配置让自定义 realm 生效（ini文件，yml文件）
     该方法只是获取进行对比的信息，认证逻辑由shiro底层完成
     */
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
​
        //1.获取从前端传来的身份信息
        String principal = authenticationToken.getPrincipal().toString();
​
        //2.获取从前端传来的凭证信息
        String credential = new String((char[]) authenticationToken.getCredentials());
​
        System.out.println(principal + credential);
​
        //3.获取数据库中存储的用户凭证信息(这里用ini文件中的信息模拟)
        if (principal.equals("张三")){
​
            //模拟从数据库中获取的二次加盐加密后的密文
            String pwd = "a41d90f0ce66e09b276704c5a209a1ab";
​
            //4.创建封装校验逻辑对象，封装数据返回
            AuthenticationInfo info = new SimpleAuthenticationInfo(
                    authenticationToken.getPrincipal(),
                    pwd,
                    ByteSource.Util.bytes("salt"),
                    authenticationToken.getPrincipal().toString()
            );
            /* 第一个参数：传入的都是com.java.entity包下的User类的user对象。
            注意：此参数可以通过subject.getPrincipal()方法获取—获取当前记录的用户，从这个用户对象进而再获取一系列的所需要的属性。
            第二个参数:  传入的是从数据库中获取到的password，然后再与token中的password进行对比，匹配上了就通过，匹配不上就报异常。
            第三个参数，盐–用于加密密码对比。 若不需要，则可以设置为空 “ ”
            第四个参数：当前realm的名字，当前realm是ini文件中的"张三" */
            return info;
        }
        return null;
    }
}
​

• 模拟自定义realm类，下面是使用ini文件作为数据源

[main]
md5CredentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.Md5CredentialsMatcher
md5CredentialsMatcher.hashIterations=2
​
myrealm= com.rossland.springbootshiro.MyRealm
myrealm.credentialsMatcher=$md5CredentialsMatcher
securityManager.realms=$myrealm
    

最后

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