Shiro基本概念（一）

Shiro权限管理框架

1.Shiro介绍

1.1 什么是Shiro

Apache Shrio是JAVA 的一个安全框架。Shiro可以非常容易的开发出足够好的应用，其不仅可以应用于Java SE环境，也可以应用在Java EE环境。Shiro可以帮助我们完成：认证、授权、加密、会话管理、与Web集成、缓存等。

1.2为什么要学习Shiro

既然Shiro将安全认证相关的功能抽取出来组成一个框架，使用Shiro就可以非常快速的完成认证、授权等功能的开发，降低系统开发成本。
Shiro使用广泛，Shiro可以应用在web应用，非Web应用，集群应用中越来越多的用户开始使用Shiro。
Java领域中Spring Security(原名 Acegi)也是一个开源的权限管理框架，但是Spring Security以来Spring运行。而Shrio就相对独立，最主要是因为Shiro使用简单、灵活,所以现在越来越多的用户选择Shrio。

1.3 基本功能

shiro .jpg

Shiro基本功能点

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，验证某个已认证用户是否拥有某个权限；即判断用户是否能做事情。常见的如：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有某个权限；

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。会话可以是普通的Java SE环境，也可以是如Web环境。

Cyptography：加密，保护数据的安全性，比如密码加密存储到数据库，而不是明文存储到数据库；

Web Support：Web支持，可以非常容易的集成到Web环境中；

Cache :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支持多程序应用的并发验证，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，下次再来就不需要登录了。

*注：Shiro不会去维护用户、维护权限；这些需要我们自己去设计/提供；然后通过相应的接口注入给Shiro即可。

1.4Shiro的架构

1.4.1从外部看Shiro

对于一个好的框架，从外部来看应该具有非常简单易于使用的API，且API契约明确；从内部来看，其应该有一个可扩展的架构，即非常容易插入用户自定义的实现。因为任何框架都不能满足所有要求。

首先，从外部来看Shiro，即从应用程序角度来观察如何使用Shiro完成工作。如下图：

Shiro认证流程 .png

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；每个API的含义如下：

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；

Security Manager(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。

也就是说对于我们而言，最简单的一个Shiro应用：

1、应用代码通过Subject来进行认证和授权，而Subject又委托给SecurityManager；

2、我们需要给Shiro的SecurityManager注入Realm，从而让SecurityManager能得到合法的用户及其权限进行判断。

从以上也可以看出，Shiro不提供维护用户/权限，而是通过Realm让开发人员自己注入。

1.4.2 从内部看Shiro

Shiro架构.jpg

Subject：即主体，外部应用与Subject进行交互，subject记录了当前操作用户，将用户的概念理解为当前操作的主体，可能是一个通过浏览器请求的用户，也可能是一个运行的程序。

Subject在Shiro中是一个接口，接口定义了很多认证授权相关的方法，外部程序通过subject进行授权，而subject是通过SecurityManager安全管理器进行授权。

SecurityManager：即安全管理器，对全部的subject进行安全管理，它是SHiro的核心，负责对所有的subject进行安全管理。通过SecurityManager可以完成subject的认证、授权等。**实质上是SecurityManager通过Authenticator进行认证，通过Authorizer进行授权，通过SecurityManager进行会话管理等。

SecurityManager是一个接口，继承了Authenticator、Authorizer、SessionManager这三个接口。

Authenticator：即认证器，对用户身份进行认证，Authenticator是一个接口，Shiro提供ModularRealmAuthenticator实现类，通过ModularRealmAuthenticator基本上可以满足大多数需求，也可以自定义认证器。

Authorizer：即授权器，用户通过认证器认证通过，在访问功能时需要授权器判断用户是否具有此功能的操作权限。

Realm：即领域，相当于datasource数据源，SecurityManager进行安全认证需要Realm获取用户权限数据，比如：如果用户身份数据在数据库，那么Realm就需要从数据库获取用户身份信息。

注：不要把Realm理解成只是从数据源数据，在Realm中还有认证授权的相关代码。

SessionManager：即会话管理，shiro框架定义了一套会话管理，它不依赖web容器的session，所以shiro可以使用在非web应用上，也可以将分布式应用的会话集中在一点管理，此特性可使它实现单点登录。

SessionDao：即会话dao，是对session会话操作的一套接口，比如要将session存储到数据库，可以通过jdbc将会话存储到数据库。

CacheManager：即缓存管理，将用户权限数据存储到缓存，这样可以提高性能。

Cryptography：即密码管理，Shiro提供一套加密/解密的组件，方便开发。比如提供常用的散列、加密/解密等管理。

2.认证

2.1基本概念

2.1.1 身份验证

即在应用中能够证明当前用户就是本人。比如提供他们的身份ID或一些标识信息来表明他就是本人，如提供身份证、用户名/密码来证明。

2.1.2 principals

身份，即主体的标识属性，可以是任何东西，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/密码/手机号。

2.1.3 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

2.2 认证流程

Shiro认证流程.jpg