shiro的详细教程一

1.1 Shiro是什么一

• Apache Shiro 是 Java 的一个安全（权限）框架。
• Shiro 可以非常容易的开发出足够好的应用，其不仅可以用在
JavaSE 环境，也可以用在 JavaEE 环境。
• Shiro 可以完成：认证、授权、加密、会话管理、与Web 集成、缓存
等。
• 下载：http://shiro.apache.org/

1.2 功能简介
• 基本功能点如下图所示：

1.2.1 具体核心介绍

• Authentication：身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；
• 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；
• Session Manager：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；
• 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；
• Web Support：Web 支持，可以非常容易的集成到Web 环境；
• 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；
• 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；
• Testing：提供测试支持；
• 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；
• 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

2.1Shiro 架构
我们从外部来看Shiro，即从应用程序角度的来观察如何使用Shiro完成工作。如下图：

可以看到：应用代码直接交互的对象是Subject，也就是说Shiro的对外API核心就是Subject；其每个API的含义：
Subject：主体，代表了当前“用户”，这个用户不一定是一个具体的人，与当前应用交互的任何东西都是Subject，如网络爬虫，机器人等；即一个抽象概念；所有Subject都绑定到SecurityManager，与Subject的所有交互都会委托给SecurityManager；可以把Subject认为是一个门面；SecurityManager才是实际的执行者；
SecurityManager：安全管理器；即所有与安全有关的操作都会与SecurityManager交互；且它管理着所有Subject；可以看出它是Shiro的核心，它负责与后边介绍的其他组件进行交互，如果学习过SpringMVC，你可以把它看成DispatcherServlet前端控制器；
Realm：域，Shiro从从Realm获取安全数据（如用户、角色、权限），就是说SecurityManager要验证用户身份，那么它需要从Realm获取相应的用户进行比较以确定用户身份是否合法；也需要从Realm得到用户相应的角色/权限进行验证用户是否能进行操作；可以把Realm看成DataSource，即安全数据源。

   接下来我们来从Shiro内部来看下Shiro的架构，如下图所示：

Subject：主体，可以看到主体可以是任何可以与应用交互的“用户”；
SecurityManager：相当于SpringMVC中的DispatcherServlet或者Struts2中的FilterDispatcher；是Shiro的心脏；所有具体的交互都通过SecurityManager进行控制；它管理着所有Subject、且负责进行认证和授权、及会话、缓存的管理。
Authenticator：认证器，负责主体认证的，这是一个扩展点，如果用户觉得Shiro默认的不好，可以自定义实现；其需要认证策略（Authentication Strategy），即什么情况下算用户认证通过了；
Authrizer：授权器，或者访问控制器，用来决定主体是否有权限进行相应的操作；即控制着用户能访问应用中的哪些功能；
Realm：可以有1个或多个Realm，可以认为是安全实体数据源，即用于获取安全实体的；可以是JDBC实现，也可以是LDAP实现，或者内存实现等等；由用户提供；注意：Shiro不知道你的用户/权限存储在哪及以何种格式存储；所以我们一般在应用中都需要实现自己的Realm；
SessionManager：如果写过Servlet就应该知道Session的概念，Session呢需要有人去管理它的生命周期，这个组件就是SessionManager；而Shiro并不仅仅可以用在Web环境，也可以用在如普通的JavaSE环境、EJB等环境；所有呢，Shiro就抽象了一个自己的Session来管理主体与应用之间交互的数据；这样的话，比如我们在Web环境用，刚开始是一台Web服务器；接着又上了台EJB服务器；这时想把两台服务器的会话数据放到一个地方，这个时候就可以实现自己的分布式会话（如把数据放到Memcached服务器）；
SessionDAO：DAO大家都用过，数据访问对象，用于会话的CRUD，比如我们想把Session保存到数据库，那么可以实现自己的SessionDAO，通过如JDBC写到数据库；比如想把Session放到Memcached中，可以实现自己的Memcached SessionDAO；另外SessionDAO中可以使用Cache进行缓存，以提高性能；
CacheManager：缓存控制器，来管理如用户、角色、权限等的缓存的；因为这些数据基本上很少去改变，放到缓存中后可以提高访问的性能
Cryptography：密码模块，Shiro提高了一些常见的加密组件用于如密码加密/解密的。

3.1pom引用

org.apache.shiro shiro-core 1.2.3 org.apache.shiro shiro-web 1.2.3 org.apache.shiro shiro-spring 1.2.3 org.apache.shiro shiro-ehcache 1.2.3 org.apache.shiro shiro-quartz 1.2.3

或者通过all引入和shiro相关的所有包

org.apache.shiro
shiro-all
1.2.3

4入门示例

使用shiro的基础认证功能（登录）

4.1创建shiro-first.ini
通过此配置文件创建securityManager工厂。
配置数据：
#对用户信息进行配置
[users]
#用户账号和密码
zhangsan=111111
lisi=222222

4.2入门程序代码
// 用户登陆和退出
@Test
public void testLoginAndLogout() {

    // 创建securityManager工厂，通过ini配置文件创建securityManager工厂
    Factory factory = new IniSecurityManagerFactory(
            "classpath:shiro-first.ini");

    //创建SecurityManager+
    SecurityManager securityManager = factory.getInstance();

    //将securityManager设置当前的运行环境中
    SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

    //从SecurityUtils里边创建一个subject
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

    //在认证提交前准备token（令牌）
    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "111111");

    try {
        //执行认证提交
        subject.login(token);
    } catch (AuthenticationException e) {
        // 如果认证失败会shiro会上抛自定义的异常
        e.printStackTrace();
    }

    //是否认证通过
    boolean isAuthenticated =  subject.isAuthenticated();

    System.out.println("是否认证通过：" + isAuthenticated);

    //退出操作
    //subject.logout();

    //是否认证通过
   // isAuthenticated =  subject.isAuthenticated();

 //   System.out.println("是否认证通过：" + isAuthenticated);

}

5
认证之自定义realm（可以把Realm看成DataSource，即安全数据源。就是安全数据保存的位置，来源）
刚才的代码只是用于演示，因为真实情况不会把用户名密码挨个保存在ini文件中，实际开发需要realm从数据库中查询用户信息。

5.1realm接口及其实现类

5.2自定义realm

public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {

// 设置realm的名称
@Override
public void setName(String name) {
    super.setName("customRealm");
}

// 用于认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(
        AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {

    // token是用户输入的
    // 第一步从token中取出身份信息
    String userCode = (String) token.getPrincipal();

    // 第二步：根据用户输入的userCode从数据库查询
    // ....


    // 如果查询不到返回null
    //数据库中用户账号是zhangsansan
    /*if(!userCode.equals("zhangsansan")){//
        return null;
    }*/


    // 模拟从数据库查询到密码
    String password = "111112";

    // 如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo

    SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(
            userCode, password, this.getName());

    return simpleAuthenticationInfo;
}

// 用于授权
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(
        PrincipalCollection principals) {
    // TODO Auto-generated method stub
    return null;
}

5.3
配置realm，需要我们刚才自定义的realm生效，shiro的配置文件不是properties也不是xml而是.ini也是一种配置文件，类似属性文件
需要在shiro-realm.ini配置realm注入到securityManager中
[main]
#自定义realm
customerRealm=com.ty.realm.CustomRealm
#将realm设置到securityManager，相当于spring注入额
securityManager.realms=$customRealm

5.4
代码测试，与刚才入门程序代码一样，只是读取的ini配置文件路径改变

5.5认证流程

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6 密码的散列算法加密
我们需要将用户的密码进行加密之后再保存到数据库，通常要对密码进行散列算法加密，常用的有md5、sha。
对MD5加密，如果知道散列后的值可以通过穷举法，得到MD5密码对应的明文。建议对MD5进行散列时加salt(盐），进行加密相当于对原始密码+盐 进行散列。

6.1使用shiro提供的md5代码
public static void main(String[] args) {
//原始 密码
String source = “111111”;
//盐
String salt = “qwerty”;
//散列次数
int hashIterations = 2;
//上边散列1次：f3694f162729b7d0254c6e40260bf15c
//上边散列2次：36f2dfa24d0a9fa97276abbe13e596fc
//构造方法中：
//第一个参数：明文，原始密码
//第二个参数：盐，通过使用随机数
//第三个参数：散列的次数，比如散列两次，相当 于md5(md5(’’))
Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(source, salt, hashIterations);
String password_md5 = md5Hash.toString();
System.out.println(password_md5);
//第一个参数：散列算法
SimpleHash simpleHash = new SimpleHash(“md5”, source, salt, hashIterations);
System.out.println(simpleHash.toString());

// Md5Hash是 SimpleHash的子类， SimpleHash除了md5以外还支持其他的散列算法
}

6.2 自行将散列使用在自定义realm中
正常使用时散列方法的思路：
在程序中对原始密码+盐进行散列，将散列值存储到数据库中，并且还要将盐也要存储在数据库中。
如果进行密码对比时，使用相同方法，将原始密码+盐进行散列，进行对比。

6.3在realm中配置凭证匹配器
[main]
#定义凭证匹配器
credentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher
#散列算法
credentialsMatcher.hashAlgorithmName=md5
#散列次数
credentialsMatcher.hashIterations=1
#将凭证匹配器设置到realm
customRealm=com.ty.shiro.realm.CustomRealmMd5
customRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatchersecurityManager.realms=$customRealm

6.4 session处理(这里只是简单介绍)
shiro提供的有会话管理功能，在web环境下可以用shiro提供的session功能代替原生web中的session
SecurityUtils.getSubject().getSession().setAttribute(obj,obj);
SecurityUtils.getSubject().getSession().getAttribute(obj,obj);

=================================
7
授权，也就是权限验证模块，判断用户是否拥有访问某个资源的权利

7.1授权方式
shiro支持三种方式的授权：

• 编程式：通过写if/else授权代码块完成：
  Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
  if(subject.hasRole(“admin”)){
  //有权限
  }else{
  //无权限
  }

• 注解方式:通过在执行的java 方法上放置相应的注解完成；
  @RequiresRoles(“admin”)
  public void hello(){
  //有权限
  }

• jsp标签： 在jsp页面通过相应的标签完成：
  

7.1代码测试代码，只是将用户权限信息保存到ini文件中进行测试的体验demo，了解即可
7.1.1创建存放权限的配置文件shiro-permission.ini,里面的内容模拟保存在数据库。
[users]
#用户zhang的密码是123，此用户具有role1和role2两个角色
zhang=123,role1,role2
wang=123,role2

[roles]
#角色role1对资源user拥有create、update权限
role1=user:create,user:update
#角色role2对资源user拥有create、delete权限
role2=user:create,user:delete
#角色role3对资源user拥有create权限
role3=user:create

在ini文件中用户、角色、权限的配置规则是：“用户名=密码，角色1，角色2…” “角色=权限1，权限2…”，首先根据用户名找角色，再根据角色找权限，角色是权限集合。

7.1.2执行代码
认证之后便能够通过调用以下的代码执行授权功能：
try {
subject.login(token);
} catch (AuthenticationException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
// 用户认证状态
Boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();
System.out.println(“用户认证状态：” + isAuthenticated);
// 用户授权检测 基于角色授权
// 是否有某一个角色
System.out.println(“用户是否拥有一个角色：” + subject.hasRole(“role1”));
// 是否有多个角色
System.out.println(“用户是否拥有多个角色：” + subject.hasAllRoles(Arrays.asList(“role1”, “role2”)));
// subject.checkRole(“role1”);授权检测，失败则抛出异常
// subject.checkRoles(Arrays.asList(“role1”, “role2”));

    // 检查权限
    System.out.println("是否拥有某一个权限：" + subject.isPermitted("user:delete"));
    System.out.println("是否拥有多个权限：" + subject.isPermittedAll("user:create:1",    "user:delete"));

    //检查权限,若没有权限则上抛异常
    subject.checkPermission("sys:user:delete");
    subject.checkPermissions("user:create:1","user:delete");

8
授权中的自定义realm
与认证自定义realm一样，大部分情况是要从数据库获取权限数据，这里直接实现基于资源的授权。

8.1
在认证章节写的自定义realm类中我们发现又两个需要重写的方法，我们这里完善另一个doGetAuthorizationInfo方法，此方法用于授权，需要开发者完成：根据用户身份信息从数据库查询权限字符串，由shiro进行授权。

// 授权
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(
PrincipalCollection principals) {
// 获取身份信息
String username = (String) principals.getPrimaryPrincipal();
// 根据身份信息从数据库中查询权限数据
//…这里使用静态数据模拟，实际需要开发者自己执行sql查询判断

    //将权限信息封闭为AuthorizationInfo
 SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();

//权限
Set s = new HashSet();
s.add(“printer:print”);
s.add(“printer:query”);
simpleAuthorizationInfo.setStringPermissions(s);
//角色
Set r = new HashSet();
r.add(“role1”);
simpleAuthorizationInfo.setRoles®;
return simpleAuthorizationInfo;
}

8.2 shiro-realm.ini

ini配置文件不要忘了指向拥有自定义授权的realm

8.3 测试代码

同上边的授权测试代码，注意修改ini地址为shiro-realm.ini。

8.4 授权执行流程