Shiro实现登录认证以及整合到Springboot3

一、概念

介绍

Apache Shiro是一个强大灵活的开源安全框架，提供授权、会话管理以及密码加密等功能。

与Spring Security对比

劣势：

1. Spring Security基于Spring开发，项目若使用Spring作为基础，配合Spring Security做权限更加方便，而Shiro需要和Spring进行整合开发

2. SpringSecurity功能比Shiro更加丰富些，例如安全维护方面

3. Spring Security社区资源相对比Shiro更加丰富

优势：

1. Shiro的配置和使用比较简单，Spring Security上手复杂

2. Shiro依赖性低，不需要任何框架和容器，可以独立运行。Spring Security需要依赖Spring容器

3. Shiro不仅仅是可以使用在web中，它可以工作在任何应用环境中。在集群会话时Shiro最重要的一个好处或许就是它的会话可以独立于容器。

基本功能

基础功能：

• 认证（Authentication）： 或“登录”，用以验证用户身份。

• 授权（Authorization）： 访问控制, 比如决定谁可以访问某些资源。

• 会话管理（Session Management）： 管理用户相关的session，即使是在非web或EJB应用中。

• 加密（Cryptography）：可以非常方便地使用（各种）加密算法保证数据的安全。

其他功能：

• 对Web的支持（Web Support）： Shiro自带的支持Web的API可以很容易地保证web应用的安全。

• 缓存（Caching）：缓存在Apache Shiro的API中是“一等公民”，可以保证操作的快速高效。

• 并发（Concurrency）： Apache Shiro的并发功能支持开发多线程的应用。

• 测试（Testing）：对测试的支持可以帮助你编写单元测试与集成测试。

• “以...（身份）运行”（Run As）：允许一个用户使用另外某个用户的身份（执行操作），这个功能常用于管理场景中（比如“以管理员身份运行”）。

• “自动登陆”（Remember Me）：可以跨会话记住用户身份，只在某些特殊情况下才需要强制登录。

二、基本使用

在maven中使用

    org.apache.shiro
    shiro-core
    1.9.1

验证登录

@Test
void testShiro(){
    //1.初始化SecurityManager
    IniSecurityManagerFactory factory = new   IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
    //1.1获取认证管理器
    SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
    //1.2将认证管理器添加到SecurityUtils中
    SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
    //2.获取Subject对象
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    //3.创建token对象，web应用用户名和密码
    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan","z3");
    //4.完成登录
    try {
        subject.login(token);
        System.out.println("登录成功");
    }catch (UnknownAccountException e){
        e.printStackTrace();
        System.out.println("用户不存在");
    }catch (IncorrectCredentialsException e){
        e.printStackTrace();
        System.out.println("密码错误");
    }catch (AuthenticationException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

判断用户角色

//5.判断角色
boolean role = subject.hasRole("role1");
System.out.println("是否含有'role1'角色 = " + role);

判断角色权限

//6.判断角色权限
//6.1有返回值
boolean permitted = subject.isPermitted("user:insert");
System.out.println("是否拥有'user:insert'权限 = " + permitted);
//6.2 无返回值，没有权限时会抛异常
subject.checkPermission("user:insert");

信息加密

一般数据库中都不会将密码明文存储，而是存储加密后的密码。在认证认证过程中，会将用户输入的密码进行相同的加密过程，如果用户输入的密码加密后和数据库中的一致，则认证成功，否则认证失败。

@Test
void testShiroMD5() {
    //1.密码明文
    String password = "z3";
    //2.使用MD5加密
    Md5Hash passwordMD5 = new Md5Hash(password);
    System.out.println("加密后的密码 =" + passwordMD5.toHex());
    //3.带盐的MD5加密
    Md5Hash passMD5Salt = new Md5Hash(password,"salt");
    System.out.println("带盐的MD5加密 = " + passMD5Salt.toHex());
    //4.为了保证数据安全，可以对密码进行多次加密
    Md5Hash passMD5SaltPlus = new Md5Hash(password,"salt",3);
    System.out.println("迭代三次带盐的MD5加密 = " + passMD5SaltPlus.toHex());
    //5.使用Md5Hash的父类SimpleHash进行加密
    SimpleHash simpleHash = new SimpleHash("MD5", password, "salt", 3);
    System.out.println("使用SimpleHash进行加密 = " + simpleHash);
}

自定义登录认证

Shiro默认的登录认证是不带加密的，要实现加密认证需要自定义Realm来实现登录认证

自定义登录认证

.ini配置

[main]
# 配置MD5散列凭证匹配器
md5CredentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.Md5CredentialsMatcher
# 设置散列迭代次数，用于增强密码安全性
md5CredentialsMatcher.hashIterations=3
​
# 配置自定义Realm，com.womeng.mp.shiro.realm.MyRealm是自定义Realm的完整类名
myRealm=com.womeng.mp.shiro.realm.MyRealm
# 将配置的MD5散列凭证匹配器设置到自定义Realm中
myRealm.credentialsMatcher=$md5CredentialsMatcher
# 将自定义Realm添加到SecurityManager的realms列表中
securityManager.realms=$myRealm

三、SpringBoot3整合Shiro

定义Service接口

PS：需要事先准备好数据库和实体类

1. 定义Service接口

   public interface IUserService extends IService {
       User getUserInfoByName(String name);
   }

2. 实现接口

   @Service
   @RequiredArgsConstructor//lombok注解：对一开始需要初始化的变量进行初始化，这里对应userMapper
   public class UserServiceImpl extends ServiceImpl implements IUserService {
   ​
       //注入mapper
       private final UserMapper userMapper;
   ​
       @Override
       public User getUserInfoByName(String name) {
           //1.创建查询条件
           QueryWrapper wrapper = new QueryWrapper().eq("name",name);
           //2.查询并返回
           return userMapper.selectOne(wrapper);
       }
   ​
   }

添加依赖

在pom.xml项目中添加依赖

    org.apache.shiro
    shiro-spring
    jakarta
    1.11.0
    
    
        
            org.apache.shiro
            shiro-core
        
        
            org.apache.shiro
            shiro-web
        
    



    org.apache.shiro
    shiro-core
    jakarta
    1.11.0


    org.apache.shiro
    shiro-web
    jakarta
    1.11.0
    
        
            org.apache.shiro
            shiro-core
        
    

这里我没有直接导入shiro-spring-boot-web-starter，即下面这个maven坐标

    org.apache.shiro
    shiro-spring-boot-web-starter
    2.0.1

是因为在启动过程中发生报错

Type javax.servlet.Filter not present

大概原因是Spring Boot 3.0 使用了Servlet 5.0，而javax.servlet此时已经迁移到了jakarta.servlet中。Shiro已经提供了适配Servlet 5.0 的依赖包，使用标签即可选取适配版本，不过部分Shiro包中仍嵌套依赖了一些没有适配jakarta的依赖包，所以我们需要使用将其排除，再引入同版本的jakarta适配包

参考：Java17和springboot3.0使用shiro报ClassNotFoundException_shiro java17-CSDN博客

自定义Realm

import com.womeng.mp.entity.User;
import com.womeng.mp.service.IUserService;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
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.authz.AuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;
import org.apache.shiro.util.ByteSource;
import org.springframework.stereotype.Component;
​
@Component
@RequiredArgsConstructor//lombok注解：对一开始需要初始化的变量进行初始化，这里对应userService
public class MyRealm extends AuthorizingRealm {
    
    private final IUserService userService;
​
    //1.自定义授权方法
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
        return null;//因为暂时用不到，所以直接返回null
    }
​
    //2.自定义登录认证方法
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
        //1.获取用户输入身份信息
        String name = authenticationToken.getPrincipal().toString();
        //2.获取数据库用户信息，可以自己建一张只有name和password的表，仅用于测试
        User user = userService.getUserInfoByName(name);//这个是自定义的Service接口
        //3.非空判断
        if (user != null){
            return new SimpleAuthenticationInfo(
                    authenticationToken.getPrincipal(),//身份信息
                    user.getPassword(),//获取数据库中加密好的密码
                    ByteSource.Util.bytes("salt"),//盐值，要注意，一般要从数据库中获取
                    authenticationToken.getPrincipal().toString()//身份信息的字符串形式
            );
        }
        return null;
    }
}

创建配置类

要想在Spring项目中使用Shiro，还需要创建配置类，可以新建config包放在项目根目录下（跟application启动类同级）

import com.womeng.mp.shiro.realm.MyRealm;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher;
import org.apache.shiro.spring.web.config.DefaultShiroFilterChainDefinition;
import org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
​
@Configuration
@RequiredArgsConstructor
public class ShiroConfig {
​
    private final MyRealm myRealm;
​
    //配置SecurityManager
    @Bean
    public DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager(){
        //1.创建SecurityManager
        DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        //2.创建加密对象，设置加密规则，要注意，这里的加密规则要保证跟数据库中密码的加密规则一致
        HashedCredentialsMatcher matcher = new HashedCredentialsMatcher();
        //2.1 采用MD5加密
        matcher.setHashAlgorithmName("md5");
        //2.2 设置迭代次数
        matcher.setHashIterations(3);
        //3.将加密规则存储到MyRealm中
        myRealm.setCredentialsMatcher(matcher);
        //4.将MyRealm存入SecurityManager
        securityManager.setRealm(myRealm);
        //5.将securityManager添加到SecurityUtils中进行全局配置
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        //6.返回，不返回不行，springboot会报错，即使设置成void
        return securityManager;
    }
​
    //配置Shiro内置过滤器拦截范围
    @Bean
    public DefaultShiroFilterChainDefinition shiroFilterChainDefinition(){
        DefaultShiroFilterChainDefinition definition = new DefaultShiroFilterChainDefinition();
        //设置不认证可以访问的资源
        definition.addPathDefinition("/user/userLogin","anon");
        definition.addPathDefinition("/login","anon");
        //设置需要进行登录认证才能访问的资源
        definition.addPathDefinition("/**","authc");
        return definition;
    }
}

上面这段代码中的第5点，如果不在这里设置，后面使用SecurityUtils.getSubject()时会找不到securityManager，具体报错信息如下：

No SecurityManager accessible to the calling code, either bound to the org.apache.shiro.util.ThreadContext or as a vm static singleton.  This is an invalid application configuration.

我能想到的就是在这里将securityManager添加到SecurityUtils中进行全局配置。

测试

1. 定义Controller接口

   @RestController
   @RequestMapping("/user")
   @RequiredArgsConstructor //lombok注解：对一开始需要初始化的变量进行初始化
   public class UserController {
       //注意final修饰！！！
       private final IUserService userService;
   ​
       @GetMapping("userLogin")
       public String userLogin(String name , String pwd){
           //1.获取subject对象
           Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
           //2.封装请求数据到token
           UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(name, pwd);
           //3.调用login方法进行登录认证
           try {
               subject.login(token);
               return "登录成功";
           } catch (AuthenticationException e) {
               e.printStackTrace();
               System.out.println("登录失败");
               return "登录失败";
           }
       }
   }

2. 运行启动类，并在浏览器或其他测试工具中访问http://localhost:8080/user/userLogin?name=Xxx&pwd=Xxx

   PS：将Xxx换成自己的测试字段，如果不出意外，会显示

   登录成功

后话

在测试过程中还出现过如下报错

No realms have been configured!  One or more realms must be present to execute an authentication attempt.

网上找了好多办法，都没用。后面发现是Service接口的问题。

一开始的接口是这样子的，想着不会硬编码，但是会报错

@Override
public User getUserInfoByName(String name) {
    //1.创建查询条件
    LambdaQueryWrapper wrapper = new LambdaQueryWrapper()
        .eq(name != null, User::getName, name);
    //2.查询并返回
    return userMapper.selectOne(wrapper);
}

改成下面这样就没事了

@Override
public User getUserInfoByName(String name) {
    //1.创建查询条件
    QueryWrapper wrapper = new QueryWrapper().eq("name",name);
    //2.查询并返回
    return userMapper.selectOne(wrapper);
}

实体类的字段和数据库中的字段都是name，不清楚为什么会报错。