springboot整合shiro实现简单权限控制

目录

一、为什么要了解权限框架

二、shiro介绍

三、环境准备

3.1 数据库表以及相关数据

3.2、shiro环境准备

四、自定义登录

第一步：需要先完成一些简单的配置：

第二步： 自定义登录方法

第三步：页面按钮隐藏

五、MD5加密算法加密解密过程

 过程中的一个报错：

传送门：

---

一、为什么要了解权限框架

        权限管理框架属于系统安全的范畴，权限管理实现对用户访问系统的控制，按照安全规则用户可以访问而且只能访问自己被授权的资源。

        目前常见的权限框架有Shiro和Spring Security，本篇文章记录springboot整合shiro，实现简单的权限控制。

二、shiro介绍

        Shiro全称是Apache Shiro，是一款灵活、强大的安全框架。方便简洁的处理身份认证、授权、加密等。

        shiro的三个组件：

        Subject 【主体】：指代当前用户【人、爬虫等】

        SecurityManager【安全管理器】：管理所有的Subject、具体安全操作的真正执行者。

        Reamls：本质是一个安全的DTO,用于进行权限、认证信息；

        通过Subject来进行认证和授权，而Subject又委托给SecurityManager； 需要给Shrio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。

三、环境准备

模拟场景【基于权限】：

                1、可以跳转到add页面，说明拥有add权限。

                2、可以跳转到update页面，说明拥有update权限。

                3、拥有add权限只展示add的链接、拥有update权限只展示update的链接；

模拟场景【基于角色】：

               1、拥有admin身份进入add、update，select页面，

               2、拥有user身份只可以进入select页面。

实现效果：

环境：

jdk 17

Maven 3.8.6

Mysql 8.x

IDEA2021

springboot 2.7.0

3.1 数据库表以及相关数据

        一共五张表：用户表、角色表、权限表、用户角色表、角色权限表。初始化SQL脚本在最后的传送门。

当前数据库数据:【用户->身份->权限】

        张三，角色是admin 拥有权限有add

        李四，角色是user,拥有权限有update

3.2、shiro环境准备

1、导入必要依赖、导入springboot-shiro的整合相关依赖依赖

        
        
            org.apache.shiro
            shiro-spring-boot-starter
            1.10.0
        

        
        
            org.apache.shiro
            shiro-ehcache
            1.7.1
        

        
        
            org.mybatis.spring.boot
            mybatis-spring-boot-starter
            2.1.4
        
    
        
            mysql
            mysql-connector-java
        

    
        
            cn.hutool
            hutool-all
            5.7.11
        
    
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-thymeleaf
            2.6.4
        
    
        
            com.github.theborakompanioni
            thymeleaf-extras-shiro
            2.0.0
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-devtools
            runtime
            true
        
        
            org.projectlombok
            lombok
            true
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        

2、配置文件的一一些必要参数

server:
  port: 8080
spring:
  thymeleaf:
    mode: HTML
    cache: false
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3308/boot_mybatis?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&AllowPublicKeyRetrieval=True
    username: root
    password: root

debug: true

mybatis:
  mapperLocations: mapper/*.xml
  configuration:
    log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl  #日志输出
    map-underscore-to-camel-case: true  #开启驼峰映射

3、 页面资源

         准备页面资源：index.html、login.html。启动项目来到首页、不用登录登录情况下可以访问任意页。

 项目目录结构：

四、自定义登录

第一步：需要先完成一些简单的配置：

1、新建UserReam类，继承AuthorizingRealm ，并重写他的认证和授权方法、实现自定义授权认证。

/**
 * 自定义UserRealm，用户认证授权登录
 * @author Alex
 */
public class UserRealm extends AuthorizingRealm {

    @Autowired
    private UserService userService;




    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token ) throws AuthenticationException {
        System.err.println("执行了+==========>认证AuthenticationInfo");
        // 用户名密码数据库里取
        UsernamePasswordToken userToken =(UsernamePasswordToken) token;
        IUser queryUser = new IUser();
        queryUser.setUserName(userToken.getUsername());

        List userList = userService.selectUser(queryUser);


        if(CollectionUtils.isEmpty(userList)){
            return null;
        }else {
            IUser user = userList.get(0);
            System.err.println("user:"+user);

            // 密码认证 简单的equals比较
            return new SimpleAuthenticationInfo(user.getUserName(), user.getPassWord(),"");
        }

    }


    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        System.err.println("执行了+==========>授权doGetAuthenticationInfo");
        String username = (String)principals.getPrimaryPrincipal();
        System.err.println("username"+username);
        IUser queryUser = new IUser();
        queryUser.setUserName(username);
//        根据用户名获取身份、再由身份获取权限
        List roles = userService.selectRolesByUser(queryUser);
        if(CollectionUtils.isEmpty(roles)){
            return null;
        }else {
            SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();
            roles.forEach(role -> {
                simpleAuthorizationInfo.addRole(role.getName());
                //权限信息
                List perms = userService.selectPermsByRole(role);
                if (!CollectionUtils.isEmpty(perms)) {
                    perms.forEach(permission -> {
                        simpleAuthorizationInfo.addStringPermission(permission.getPermission());
                    });
                }
            });
            return simpleAuthorizationInfo;
        }
    }
}

2、新建ShiroConfiguration配置类，

        配置类里创建了工厂对象、安全对象、自定Ream等bean对象、  shiro内置了五个过滤器，可对资源、请求接口等进行拦截

/**
 * shiro配置类
 * @author Alex
 */
@Configuration
public class ShiroConfiguration {

    /**
     * 工厂对象3
     */
    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager){
        ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
        //给filter设置安全管理
        bean.setSecurityManager(defaultWebSecurityManager);


        /**
         *
         * 基于路径拦截资源
         *   anon 无需认证
         *   authc 必须认证
         *   user 记住我功能
         *   perms 拥有对某个资源
         *   roles 用某个角色权限
         */


        Map map = new HashMap<>();
        map.put("/index","authc");
        map.put("/toLogin","anon");
        map.put("/","authc");
        map.put("/toAdd","perms[add]");
        map.put("/toUpdate","perms[update]");
        map.put("/toSelect", "roles[admin]");
        //更改默认的登录请求路径
        bean.setLoginUrl("/toLogin");
        //未授权请求路径
        bean.setUnauthorizedUrl("/unauthorized");
        bean.setFilterChainDefinitionMap(map);
        return bean;
    }
    /**
     * 安全对象2
     */
    @Bean(name = "securityManager")
    public DefaultWebSecurityManager getDefaultWebSecurityManager(@Qualifier("userRealm") UserRealm userRealm){
        DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        // 管理realm
        securityManager.setRealm(userRealm);
        return securityManager;

    }



    /**
     * 创建realm对象，先创建，再接管1
     */
    @Bean(name = "userRealm")
    public UserRealm userRealm(){
        return new UserRealm();
    }


    /**
     * 页面的Shiro标签生效
     * @return
     */
    @Bean
    public ShiroDialect shiroDialect(){
        return new ShiroDialect();
    }

}

        shiro登录过程

                传统登录功能：

shiro拿到用户信息后。不是直接调用业务逻辑层的方法。现由SecurityUtils拿到登录对象、由对象取执行login方法，由于UserRealm 继承了AuthorizingRealm、所以登录操作被拦截、完成认证操作。login方法会抛出需要认证失败的异常。根据异常信息可以给前端对应的提示。

第二步： 自定义登录方法

 @PostMapping("/login")
    public String login(String username, String password, Model model){
        //获取用户主体对象
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        // 将输入的用户名+密码封装成一个token
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
        try {
            subject.login(token);
            model.addAttribute("userName",username);


            IUser user = new IUser();
            user.setUserName(username);
            List roles = userService.selectRolesByUser(user);
            List perms = userService.selectPermsByRole(roles.get(0));
            model.addAttribute("role",roles.get(0).getName());
            model.addAttribute("perms",perms);

            return "index";
        }catch (UnknownAccountException e){
            e.printStackTrace();
            model.addAttribute("msg","用户名错误");
        }catch (IncorrectCredentialsException e){
            e.printStackTrace();
            model.addAttribute("msg","密码错误");
        }
        return "login";
    }

/**
 * 自定义UserRealm，用户认证授权登录
 * @author Alex
 */
public class UserRealm extends AuthorizingRealm {

    @Autowired
    private UserService userService;



    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token ) throws AuthenticationException {
        System.err.println("执行了+==========>认证AuthenticationInfo");
        SimpleAuthenticationInfo info =null;
        String username = token.getPrincipal().toString();
        IUser queryUser = new IUser();
        queryUser.setUserName(username);
        List dbUserList = userService.selectUser(queryUser);
        if(CollectionUtils.isNotEmpty(dbUserList)){
            IUser dbUser = dbUserList.get(0);
                // 将注册时保存的随机盐构造ByteSource对象
             info = new SimpleAuthenticationInfo(dbUser.getUserName(),dbUser.getPassWord(),this.getName());
//             info = new SimpleAuthenticationInfo(dbUser.getUserName(),dbUser.getPassWord(),new SimpleByteSource(dbUser.getSalt()),this.getName());
        }
        return info;
    }


    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        System.err.println("执行了+==========>授权doGetAuthenticationInfo");
        String username = (String)principals.getPrimaryPrincipal();
        System.err.println("username"+username);
        IUser queryUser = new IUser();
        queryUser.setUserName(username);
//        根据用户名获取身份、再由身份获取权限
        List roles = userService.selectRolesByUser(queryUser);
        if(CollectionUtils.isEmpty(roles)){
            return null;
        }else {
            SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();
            roles.forEach(role -> {
                simpleAuthorizationInfo.addRole(role.getName());
                //权限信息
                List perms = userService.selectPermsByRole(role);
                if (!CollectionUtils.isEmpty(perms)) {
                    perms.forEach(permission -> {
                        simpleAuthorizationInfo.addStringPermission(permission.getPermission());
                    });
                }
            });
            return simpleAuthorizationInfo;
        }
    }
}

完成了简单资源授权，为了前端展示，把对应的数据存到model

            IUser user = new IUser();
            user.setUserName(username);
            List roles = userService.selectRolesByUser(user);
            List perms = userService.selectPermsByRole(roles.get(0));
            model.addAttribute("role",roles.get(0).getName());
            model.addAttribute("perms",perms);

 效果如下：

用户访问首页会被拦截、并跳转至登录页。

 

 以李四的账户登录情况也类似；

使用注解检查用户是否有可访问此接口

        @RequiresRoles

@RequiresRoles注解用于配置接口要求用户拥有某（些）角色才可访问，它拥有两个参数

参数	类型	描述
value	String[]	角色列表
logical	Logical	角色之间的判断关系，默认为Logical.AND

        @RequiresPermissions

@RequiresPermissions注解用于配置接口要求用户拥有某（些）权限才可访问，它拥有两个参数

参数	类型	描述
value	String[]	权限列表
logical	Logical	权限之间的判断关系，默认为Logical.AND

可单独使用、也可组合使用

比如：只有拥有add权限、拥有admin身份的主体才可以访问toAdd方法；

    @GetMapping("/toAdd")
    @RequiresPermissions("add")
    @RequiresRoles("admin")
    public String toAdd(){
        return "user/add";
    }

第三步：页面按钮隐藏

shiroConfig中创建bean对象

    /**
     * 页面的Shiro标签生效
     * @return
     */
    @Bean
    public ShiroDialect shiroDialect(){
        return new ShiroDialect();
    }

页面引入头文件 

xmlns:shiro="http://www.pollix.at/thymeleaf/shiro"

使用

shiro:hasRole

shiro:hasPermission

    
    


hello,shiro,我是
权限有：

    



身份是：



基于角色展示

    新增

    修改

    查询




    
查询




基于权限展示：


    新增





    修改




登录

退出

效果；

 

 以上本篇主体内容了

补充：为了用户信息安全、一般情况下都不会将 密码明文存入数据库，二是通过加密算法将明文加密后的字符串存入数据库、常见的加密算法有：

        单向散列加密算法：MD5；

        对称加密：

        非对称加密：

五、MD5加密算法加密解密过程

下面是对MD5+随机盐加密及解密过程的叙述。

MD5加密算法是hash算法的一种，原理是通过字符串通过MD5加密后得到一个消息摘要。

        通过MD5算法加密后的字符串本身是不可逆的，但是对同一个字符串加密后得到的密文是一致的、所以许多简单的密码可以用枚举实现解密。故加密时将明文+随机盐达到新的字符串尽量唯一从而增加安全性；

这里使用了一了开源hutools工具包生成随机数。hutools可以生成二维码、验证码等等，当然也可以自己实现。

    @Test
    public void testSlat(){

        //生成6位随机盐
        String salt = RandomUtil.randomString(6);
        System.err.println("salt："+salt);
        //加密密码：原始密码+盐+Hash散列
        String MdsPwd = new Md5Hash("123", salt, 1024).toHex();
        //设置加密后的密码
        System.err.println(MdsPwd);

    }

 效果：

执行认证方法的时候把查到的随机盐带上：

将注册时保存的随机盐一并带上

    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token ) throws AuthenticationException {
        System.err.println("执行了+==========>认证AuthenticationInfo");
        SimpleAuthenticationInfo info =null;
        String username = token.getPrincipal().toString();
        IUser queryUser = new IUser();
        queryUser.setUserName(username);
        List dbUserList = userService.selectUser(queryUser);
        if(CollectionUtils.isNotEmpty(dbUserList)){
            IUser dbUser = dbUserList.get(0);
                // 将注册时保存的随机盐构造ByteSource对象
             info = new SimpleAuthenticationInfo(dbUser.getUserName(),dbUser.getPassWord(),new SimpleByteSource(dbUser.getSalt()),this.getName());
        }
        return info;
    }

 过程中的一个报错：

     

Submitted credentials for token [org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken - 张三, rememberMe=false] did not match the expected credentials.
	at org.apache.shiro.realm.AuthenticatingRealm.assertCredentialsMatch(AuthenticatingRealm.java:603)

整体大意就是密码错误。

原因：是因为修改了shiro的认证策略后、获取UserRealm对象的方式还是以前的  

  new UserRealm()，这种方式比较密码是将输入的密码和数据库中密码进行简单的equals比较。而不是盐加+哈希散列的认证方式。所以只需要在获取userRealm对象的时候添加一下加密设置就好了。

1、配置类中注入CredentialsMatcher 对象。

    /**
     * 进行加密的设置
     */
    @Bean
    public CredentialsMatcher credentialsMatcher(){
        HashedCredentialsMatcher matcher = new HashedCredentialsMatcher();
        // 指定加密算法
        matcher.setHashAlgorithmName("md5");
        // 迭代次数
        matcher.setHashIterations(1024);
        return matcher;
    }

2、

    /**
     * 创建realm对象，先创建，再接管1
     */
    @Bean(name = "userRealm")
    public UserRealm userRealm(){
        UserRealm userRealm = new UserRealm();
        // 加密设置
        userRealm.setCredentialsMatcher(credentialsMatcher());;
        return userRealm;
    }

3、测试方法：

    @Autowired
    ShiroConfiguration configuration;
    
    @Test
    public void test(){
        // 创建安全管理器
        DefaultSecurityManager defaultSecurityManager = new DefaultSecurityManager();
        defaultSecurityManager.setRealm(configuration.userRealm());
        // 注入安全工具类
        SecurityUtils.setSecurityManager(defaultSecurityManager);
        // 拿到登录主体
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("张三", "123");

        try{
            subject.login(token);
            System.err.println("登录成功");
        }  catch (Exception e){
            System.err.println("登录失败");
            e.printStackTrace();

        }


    }

传送门：

初始化SQL脚本

使用IDEA新建一个springboot项目

springboot整合thymeleaf

springboot整合mybatis

springboot整合SpringSecurity并实现简单权限控制