将 Shiro 作为应用的权限基础 二：基于SpringMVC实现的认证过程

认证就是验证用户身份的过程。在认证过程中，用户需要提交实体信息(Principals)和凭据信息(Credentials)以检验用户是否合法。最常见的“实体/凭证”组合便是“用户名/密码”组合。 

 

一、认证过程 

 

1、收集实体/凭据信息 

Java代码  

    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
    token.setRememberMe(true);  

UsernamePasswordToken支持最常见的用户名/密码的认证机制。同时，由于它实现了RememberMeAuthenticationToken接口，我们可以通过令牌设置“记住我”的功能。 

但是，“已记住”和“已认证”是有区别的： 

已记住的用户仅仅是非匿名用户，你可以通过subject.getPrincipals()获取用户信息。但是它并非是认证通过的用户，当你访问需要认证用户的功能时，你仍然需要重新提交认证信息。 

这一区别可以参考淘宝网站，网站会默认记住登录的用户，再次访问网站时，对于非敏感的页面功能，页面上会显示记住的用户信息，但是当你访问网站账户信息时仍然需要再次进行登录认证。 

 

2、提交实体/凭据信息 

Java代码  

    

Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();  
currentUser.login(token); 

 

收集了实体/凭据信息之后，我们可以通过SecurityUtils工具类，获取当前的用户，然后通过调用login方法提交认证。 

 

3、认证

如果我们自定义Realm实现，比如我后面的例子中，自定义了ShiroDbRealm类，当执行currentUser.login(token)时，会先执行ShiroDbRealm.doGetAuthenticationInfo()进行登录认证。

    

/**
     * 验证当前登录的Subject
     * @see经测试:本例中该方法的调用时机为LoginController.login()方法中执行Subject.login()时
     */ 
protectedAuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(
AuthenticationTokenauthcToken) throws AuthenticationException {
//获取基于用户名和密码的令牌 
       //实际上这个authcToken是从LoginController里面currentUser.login(token)传过来的 
UsernamePasswordTokentoken = (UsernamePasswordToken) authcToken;
 
//从数据库中查询用户用信息
Useruser = userService.getByAccount(token.getUsername());
if(user != null) {
 //此处无需比对,比对的逻辑Shiro会做,我们只需返回一个和令牌相关的正确的验证信息 
returnnew SimpleAuthenticationInfo(user.getAccount(), user
.getPassword(),getName());
}else {
 //没有返回登录用户名对应的SimpleAuthenticationInfo对象时,就会在LoginController中抛出UnknownAccountException异常 
returnnull;
}
}

 

 

4、认证处理 

Java代码  

    

try {  
    currentUser.login(token);  
} catch ( UnknownAccountException uae ) { ...  
} catch ( IncorrectCredentialsException ice ) { ...  
} catch ( LockedAccountException lae ) { ...  
} catch ( ExcessiveAttemptsException eae ) { ...  
} ... catch your own ...  
} catch ( AuthenticationException ae ) {  
    //unexpected error?  
}  

如果login方法执行完毕且没有抛出任何异常信息，那么便认为用户认证通过。之后在应用程序任意地方调用SecurityUtils.getSubject()都可以获取到当前认证通过的用户实例，使用subject.isAuthenticated()判断用户是否已验证都将返回true. 

相反，如果login方法执行过程中抛出异常，那么将认为认证失败。Shiro有着丰富的层次鲜明的异常类来描述认证失败的原因，如代码示例。 

 

二、登出操作 

登出操作可以通过调用subject.logout()来删除你的登录信息，如： 

Java代码  

 currentUser.logout(); //removes all identifying information and invalidates their session too.  

当执行完登出操作后，Session信息将被清空，subject将被视作为匿名用户。 

 

三、认证内部处理机制 

以上，是Shiro认证在应用程序中的处理过程，下面将详细解说Shiro认证的内部处理机制。 

 

 

如上图，我们通过Shiro架构图的认证部分，来说明Shiro认证内部的处理顺序： 

1、应用程序构建了一个终端用户认证信息的AuthenticationToken实例后，调用Subject.login方法。 

2、Sbuject会委托应用程序设置的securityManager实例调用securityManager.login(token)方法。 

3、SecurityManager接受到token(令牌)信息后会委托内置的Authenticator的实例（通常都是ModularRealmAuthenticator类的实例）调用authenticator.authenticate(token).ModularRealmAuthenticator在认证过程中会对设置的一个或多个Realm实例进行适配，它实际上为Shiro提供了一个可拔插的认证机制。

 

4、如果在应用程序中配置了多个Realm，ModularRealmAuthenticator会根据配置的AuthenticationStrategy(认证策略)来进行多Realm的认证过程。在Realm被调用后，AuthenticationStrategy将对每一个Realm的结果作出响应。 

注：如果应用程序中仅配置了一个Realm，Realm将被直接调用而无需再配置认证策略。 

5、Realm将调用getAuthenticationInfo(token);getAuthenticationInfo方法就是实际认证处理，我们通过覆盖Realm的doGetAuthenticationInfo方法来编写我们自定义的认证处理。 

 

 

四、使用多个Realm的处理机制： 

AuthenticationStrategy（认证策略） 

当应用程序配置了多个Realm时，ModularRealmAuthenticator将根据认证策略来判断认证成功或是失败。 

例如，如果只有一个Realm验证成功，而其他Realm验证失败，那么这次认证是否成功呢？如果大多数的Realm验证成功了，认证是否就认为成功呢？或者，一个Realm验证成功后，是否还需要判断其他Realm的结果？认证策略就是根据应用程序的需要对这些问题作出决断。 

认证策略是一个无状态的组件，在认证过程中会经过4次的调用： 

• 在所有Realm被调用之前
• 在调用Realm的getAuthenticationInfo方法之前
• 在调用Realm的getAuthenticationInfo方法之后
• 在所有Realm被调用之后

认证策略的另外一项工作就是聚合所有Realm的结果信息封装至一个AuthenticationInfo实例中，并将此信息返回，以此作为Subject的身份信息。 

Shiro有3中认证策略的具体实现： 

 

AtLeastOneSuccessfulStrategy	只要有一个（或更多）的Realm验证成功，那么认证将被视为成功
FirstSuccessfulStrategy	第一个Realm验证成功，整体认证将被视为成功，且后续Realm将被忽略
AllSuccessfulStrategy	所有Realm成功，认证才视为成功

ModularRealmAuthenticator内置的认证策略默认实现是AtLeastOneSuccessfulStrategy 方式，因为这种方式也是被广泛使用的一种认证策略。

 

五、认证的代码示例

LoginController：处理登录请求的Controller类

packageorg.shiro.demo.controller;
 
importjava.awt.Color;
importjava.awt.image.BufferedImage;
importjava.io.IOException;
 
importjavax.imageio.ImageIO;
importjavax.servlet.http.HttpServletRequest;
importjavax.servlet.http.HttpServletResponse;
importjavax.servlet.http.HttpSession;
 
importorg.apache.commons.lang.StringUtils;
importorg.apache.shiro.SecurityUtils;
importorg.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
importorg.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
importorg.apache.shiro.subject.Subject;
importorg.apache.shiro.web.util.WebUtils;
importorg.shiro.demo.entity.User;
importorg.shiro.demo.util.ValidateCode;
importorg.springframework.stereotype.Controller;
importorg.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
importorg.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
 
@Controller
publicclass LoginController {
 
@RequestMapping(value= "/login")
publicString login(User user,HttpSession session, HttpServletRequest request){
//判断验证码
Stringcode = (String) session.getAttribute("validateCode");
StringsubmitCode = WebUtils.getCleanParam(request, "validateCode");
 
if(StringUtils.isEmpty(submitCode) ||!StringUtils.equals(code,submitCode.toLowerCase())) {
return"redirect:/";
}
 
//获取当前的Subject 
SubjectcurUser = SecurityUtils.getSubject();
UsernamePasswordTokentoken = new UsernamePasswordToken(user.getAccount(),user.getPassword());
token.setRememberMe(true);
try {
 //在调用了login方法后,SecurityManager会收到AuthenticationToken,并将其发送给已配置的Realm执行必须的认证检查 
           //每个Realm都能在必要时对提交的AuthenticationTokens作出反应 
           //所以这一步在调用login(token)方法时,它会走到ShiroDbRealm.doGetAuthenticationInfo()方法中
curUser.login(token);
 
return"/system/main";
}catch(AuthenticationException e) {
//通过处理Shiro的运行时AuthenticationException就可以控制用户登录失败或密码错误时的情景
token.clear();
return"redirect:/";
}
}
 
}

 

 

ShiroDbRealm：自定义的指定Shiro验证用户登录的类

packageorg.shiro.demo.service.realm;
 
importjava.util.ArrayList;
importjava.util.List;
 
importjavax.annotation.Resource;
 
importorg.apache.commons.lang.StringUtils;
importorg.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
importorg.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
importorg.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
importorg.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
importorg.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
importorg.apache.shiro.authz.AuthorizationException;
importorg.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;
importorg.apache.shiro.authz.SimpleAuthorizationInfo;
importorg.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
importorg.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;
importorg.shiro.demo.service.IUserService;
 
/**
 * 自定义的指定Shiro验证用户登录的类
 * @author TCH
 *
 */
publicclass ShiroDbRealm extends AuthorizingRealm{
 
//@Resource(name="userService")
privateIUserService userService;
 
publicvoid setUserService(IUserService userService) {
this.userService= userService;
}
 
   
    /**
     * 验证当前登录的Subject
     * @see经测试:本例中该方法的调用时机为LoginController.login()方法中执行Subject.login()时
     */ 
protectedAuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(
AuthenticationTokenauthcToken) throws AuthenticationException {
//获取基于用户名和密码的令牌 
       //实际上这个authcToken是从LoginController里面currentUser.login(token)传过来的 
UsernamePasswordTokentoken = (UsernamePasswordToken) authcToken;
 
//从数据库中查询用户用信息
Useruser = userService.getByAccount(token.getUsername());
if(user != null) {
 //此处无需比对,比对的逻辑Shiro会做,我们只需返回一个和令牌相关的正确的验证信息 
returnnew SimpleAuthenticationInfo(user.getAccount(), user
.getPassword(),getName());
}else {
 //没有返回登录用户名对应的SimpleAuthenticationInfo对象时,就会在LoginController中抛出UnknownAccountException异常 
returnnull;
}
}
}

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