shiro Spring mvc

本文使用Maven构建,因此需要一点Maven知识。首先准备环境依赖:
Java代码  收藏代码
<dependencies> 
    <dependency> 
        <groupId>junit</groupId> 
        <artifactId>junit</artifactId> 
        <version>4.9</version> 
    </dependency> 
    <dependency> 
        <groupId>commons-logging</groupId> 
        <artifactId>commons-logging</artifactId> 
        <version>1.1.3</version> 
    </dependency> 
    <dependency> 
        <groupId>org.apache.shiro</groupId> 
        <artifactId>shiro-core</artifactId> 
        <version>1.2.2</version> 
    </dependency> 
</dependencies>  

添加junit、common-logging及shiro-core依赖即可。
@Test 
public void testHelloworld() { 
    //1、获取SecurityManager工厂,此处使用Ini配置文件初始化SecurityManager 
    Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = 
            new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini"); 
    //2、得到SecurityManager实例 并绑定给SecurityUtils 
    org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance(); 
    SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager); 
    //3、得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token(即用户身份/凭证) 
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); 
    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhang", "123"); 
 
    try { 
        //4、登录,即身份验证 
        subject.login(token); 
    } catch (AuthenticationException e) { 
        //5、身份验证失败 
    } 
 
    Assert.assertEquals(true, subject.isAuthenticated()); //断言用户已经登录 
 
    //6、退出 
    subject.logout(); 

  
2.1、首先通过new IniSecurityManagerFactory并指定一个ini配置文件来创建一个SecurityManager工厂;
2.2、接着获取SecurityManager并绑定到SecurityUtils,这是一个全局设置,设置一次即可;
2.3、通过SecurityUtils得到Subject,其会自动绑定到当前线程;如果在web环境在请求结束时需要解除绑定;然后获取身份验证的Token,如用户名/密码;
2.4、调用subject.login方法进行登录,其会自动委托给SecurityManager.login方法进行登录;
2.5、如果身份验证失败请捕获AuthenticationException或其子类,常见的如: DisabledAccountException(禁用的帐号)、LockedAccountException(锁定的帐号)、UnknownAccountException(错误的帐号)、ExcessiveAttemptsException(登录失败次数过多)、IncorrectCredentialsException (错误的凭证)、ExpiredCredentialsException(过期的凭证)等,具体请查看其继承关系;对于页面的错误消息展示,最好使用如“用户名/密码错误”而不是“用户名错误”/“密码错误”,防止一些恶意用户非法扫描帐号库;
2.6、最后可以调用subject.logout退出,其会自动委托给SecurityManager.logout方法退出。

从如上代码可总结出身份验证的步骤:
1、收集用户身份/凭证,即如用户名/密码;
2、调用Subject.login进行登录,如果失败将得到相应的AuthenticationException异常,根据异常提示用户错误信息;否则登录成功;
3、最后调用Subject.logout进行退出操作。

如上测试的几个问题:
1、用户名/密码硬编码在ini配置文件,以后需要改成如数据库存储,且密码需要加密存储;
2、用户身份Token可能不仅仅是用户名/密码,也可能还有其他的,如登录时允许用户名/邮箱/手机号同时登录。
2.4  身份认证流程

流程如下:
1、首先调用Subject.login(token)进行登录,其会自动委托给Security Manager,调用之前必须通过SecurityUtils. setSecurityManager()设置;
2、SecurityManager负责真正的身份验证逻辑;它会委托给Authenticator进行身份验证;
3、Authenticator才是真正的身份验证者,Shiro API中核心的身份认证入口点,此处可以自定义插入自己的实现;
4、Authenticator可能会委托给相应的AuthenticationStrategy进行多Realm身份验证,默认ModularRealmAuthenticator会调用AuthenticationStrategy进行多Realm身份验证;
5、Authenticator会把相应的token传入Realm,从Realm获取身份验证信息,如果没有返回/抛出异常表示身份验证失败了。此处可以配置多个Realm,将按照相应的顺序及策略进行访问。

2.5  Realm
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。如我们之前的ini配置方式将使用org.apache.shiro.realm.text.IniRealm。

org.apache.shiro.realm.Realm接口如下:
Java代码  收藏代码
String getName(); //返回一个唯一的Realm名字 
boolean supports(AuthenticationToken token); //判断此Realm是否支持此Token 
AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) 
throws AuthenticationException;  //根据Token获取认证信息 

单Realm配置
1、自定义Realm实现(com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1): 
Java代码  收藏代码
public class MyRealm1 implements Realm { 
    @Override 
    public String getName() { 
        return "myrealm1"; 
    } 
    @Override 
    public boolean supports(AuthenticationToken token) { 
        //仅支持UsernamePasswordToken类型的Token 
        return token instanceof UsernamePasswordToken;  
    } 
    @Override 
    public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException { 
        String username = (String)token.getPrincipal();  //得到用户名 
        String password = new String((char[])token.getCredentials()); //得到密码 
        if(!"zhang".equals(username)) { 
            throw new UnknownAccountException(); //如果用户名错误 
        } 
        if(!"123".equals(password)) { 
            throw new IncorrectCredentialsException(); //如果密码错误 
        } 
        //如果身份认证验证成功,返回一个AuthenticationInfo实现; 
        return new SimpleAuthenticationInfo(username, password, getName()); 
    } 
}  

2、ini配置文件指定自定义Realm实现(shiro-realm.ini) 
Java代码  收藏代码
#声明一个realm 
myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1 
#指定securityManager的realms实现 
securityManager.realms=$myRealm1  
通过$name来引入之前的realm定义

3、测试用例请参考com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.LoginLogoutTest的testCustomRealm测试方法,只需要把之前的shiro.ini配置文件改成shiro-realm.ini即可。

多Realm配置
1、ini配置文件(shiro-multi-realm.ini) 
Java代码  收藏代码
#声明一个realm 
myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1 
myRealm2=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm2 
#指定securityManager的realms实现 
securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm2  
securityManager会按照realms指定的顺序进行身份认证。此处我们使用显示指定顺序的方式指定了Realm的顺序,如果删除“securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm2”,那么securityManager会按照realm声明的顺序进行使用(即无需设置realms属性,其会自动发现),当我们显示指定realm后,其他没有指定realm将被忽略,如“securityManager.realms=$myRealm1”,那么myRealm2不会被自动设置进去。

2、测试用例请参考com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.LoginLogoutTest的testCustomMultiRealm测试方法。

Shiro默认提供的Realm

以后一般继承AuthorizingRealm(授权)即可;其继承了AuthenticatingRealm(即身份验证),而且也间接继承了CachingRealm(带有缓存实现)。其中主要默认实现如下:
org.apache.shiro.realm.text.IniRealm:[users]部分指定用户名/密码及其角色;[roles]部分指定角色即权限信息;
org.apache.shiro.realm.text.PropertiesRealm: user.username=password,role1,role2指定用户名/密码及其角色;role.role1=permission1,permission2指定角色及权限信息;
org.apache.shiro.realm.jdbc.JdbcRealm:通过sql查询相应的信息,如“select password from users where username = ?”获取用户密码,“select password, password_salt from users where username = ?”获取用户密码及盐;“select role_name from user_roles where username = ?”获取用户角色;“select permission from roles_permissions where role_name = ?”获取角色对应的权限信息;也可以调用相应的api进行自定义sql;

JDBC Realm使用
1、数据库及依赖
Java代码  收藏代码
<dependency> 
    <groupId>mysql</groupId> 
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId> 
    <version>5.1.25</version> 
</dependency> 
<dependency> 
    <groupId>com.alibaba</groupId> 
    <artifactId>druid</artifactId> 
    <version>0.2.23</version> 
</dependency>  
本文将使用mysql数据库及druid连接池;

2、到数据库shiro下建三张表:users(用户名/密码)、user_roles(用户/角色)、roles_permissions(角色/权限),具体请参照shiro-example-chapter2/sql/shiro.sql;并添加一个用户记录,用户名/密码为zhang/123;

3、ini配置(shiro-jdbc-realm.ini)
Java代码  收藏代码
jdbcRealm=org.apache.shiro.realm.jdbc.JdbcRealm 
dataSource=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource 
dataSource.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver 
dataSource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/shiro 
dataSource.username=root 
#dataSource.password= 
jdbcRealm.dataSource=$dataSource 
securityManager.realms=$jdbcRealm  
1、变量名=全限定类名会自动创建一个类实例
2、变量名.属性=值 自动调用相应的setter方法进行赋值
3、$变量名 引用之前的一个对象实例
4、测试代码请参照com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.LoginLogoutTest的testJDBCRealm方法,和之前的没什么区别。

2.6  Authenticator及AuthenticationStrategy
Authenticator的职责是验证用户帐号,是Shiro API中身份验证核心的入口点:
Java代码  收藏代码
public AuthenticationInfo authenticate(AuthenticationToken authenticationToken) 
            throws AuthenticationException;  
如果验证成功,将返回AuthenticationInfo验证信息;此信息中包含了身份及凭证;如果验证失败将抛出相应的AuthenticationException实现。

SecurityManager接口继承了Authenticator,另外还有一个ModularRealmAuthenticator实现,其委托给多个Realm进行验证,验证规则通过AuthenticationStrategy接口指定,默认提供的实现:
FirstSuccessfulStrategy:只要有一个Realm验证成功即可,只返回第一个Realm身份验证成功的认证信息,其他的忽略;
AtLeastOneSuccessfulStrategy:只要有一个Realm验证成功即可,和FirstSuccessfulStrategy不同,返回所有Realm身份验证成功的认证信息;
AllSuccessfulStrategy:所有Realm验证成功才算成功,且返回所有Realm身份验证成功的认证信息,如果有一个失败就失败了。

ModularRealmAuthenticator默认使用AtLeastOneSuccessfulStrategy策略。

假设我们有三个realm:
myRealm1: 用户名/密码为zhang/123时成功,且返回身份/凭据为zhang/123;
myRealm2: 用户名/密码为wang/123时成功,且返回身份/凭据为wang/123;
myRealm3: 用户名/密码为zhang/123时成功,且返回身份/凭据为[email protected]/123,和myRealm1不同的是返回时的身份变了;

1、ini配置文件(shiro-authenticator-all-success.ini)
Java代码  收藏代码
#指定securityManager的authenticator实现 
authenticator=org.apache.shiro.authc.pam.ModularRealmAuthenticator 
securityManager.authenticator=$authenticator 
 
#指定securityManager.authenticator的authenticationStrategy 
allSuccessfulStrategy=org.apache.shiro.authc.pam.AllSuccessfulStrategy 
securityManager.authenticator.authenticationStrategy=$allSuccessfulStrategy 
Java代码  收藏代码
myRealm1=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm1 
myRealm2=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm2 
myRealm3=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.realm.MyRealm3 
securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm3 

2、测试代码(com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.AuthenticatorTest)
2.1、首先通用化登录逻辑
Java代码  收藏代码
private void login(String configFile) { 
    //1、获取SecurityManager工厂,此处使用Ini配置文件初始化SecurityManager 
    Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = 
            new IniSecurityManagerFactory(configFile); 
 
    //2、得到SecurityManager实例 并绑定给SecurityUtils 
    org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance(); 
    SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager); 
 
    //3、得到Subject及创建用户名/密码身份验证Token(即用户身份/凭证) 
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); 
    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhang", "123"); 
 
    subject.login(token); 


2.2、测试AllSuccessfulStrategy成功:   
Java代码  收藏代码
@Test 
public void testAllSuccessfulStrategyWithSuccess() { 
    login("classpath:shiro-authenticator-all-success.ini"); 
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); 
 
    //得到一个身份集合,其包含了Realm验证成功的身份信息 
    PrincipalCollection principalCollection = subject.getPrincipals(); 
    Assert.assertEquals(2, principalCollection.asList().size()); 
}  
即PrincipalCollection包含了zhang和[email protected]身份信息。

2.3、测试AllSuccessfulStrategy失败:
Java代码  收藏代码
    @Test(expected = UnknownAccountException.class) 
    public void testAllSuccessfulStrategyWithFail() { 
        login("classpath:shiro-authenticator-all-fail.ini"); 
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject(); 
}  
shiro-authenticator-all-fail.ini与shiro-authenticator-all-success.ini不同的配置是使用了securityManager.realms=$myRealm1,$myRealm2;即myRealm验证失败。

对于AtLeastOneSuccessfulStrategy和FirstSuccessfulStrategy的区别,请参照testAtLeastOneSuccessfulStrategyWithSuccess和testFirstOneSuccessfulStrategyWithSuccess测试方法。唯一不同点一个是返回所有验证成功的Realm的认证信息;另一个是只返回第一个验证成功的Realm的认证信息。

自定义AuthenticationStrategy实现,首先看其API:
Java代码  收藏代码
//在所有Realm验证之前调用 
AuthenticationInfo beforeAllAttempts( 
Collection<? extends Realm> realms, AuthenticationToken token)  
throws AuthenticationException; 
//在每个Realm之前调用 
AuthenticationInfo beforeAttempt( 
Realm realm, AuthenticationToken token, AuthenticationInfo aggregate)  
throws AuthenticationException; 
//在每个Realm之后调用 
AuthenticationInfo afterAttempt( 
Realm realm, AuthenticationToken token,  
AuthenticationInfo singleRealmInfo, AuthenticationInfo aggregateInfo, Throwable t) 
throws AuthenticationException; 
//在所有Realm之后调用 
AuthenticationInfo afterAllAttempts( 
AuthenticationToken token, AuthenticationInfo aggregate)  
throws AuthenticationException;  
因为每个AuthenticationStrategy实例都是无状态的,所有每次都通过接口将相应的认证信息传入下一次流程;通过如上接口可以进行如合并/返回第一个验证成功的认证信息。

自定义实现时一般继承org.apache.shiro.authc.pam.AbstractAuthenticationStrategy即可,具体可以参考代码com.github.zhangkaitao.shiro.chapter2.authenticator.strategy包下OnlyOneAuthenticatorStrategy 和AtLeastTwoAuthenticatorStrategy。

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