JAVA安全控制框架 —— Shiro

Apache Shiro官网：http://shiro.apache.org/

什么是Shiro？
Apache组织下的名媛 —— Shiro
一个强大且易用的轻量级Java安全框架, 执行身份验证(Authentication)、(Authorization)授权、(Cryptography)加密和(Session Management)会话管理。使用Shiro的易于理解的API,您可以快速、轻松地获得任何应用程序, 从最小的移动应用程序到最大的网络和企业应用程序。

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环境的，也可以是如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。
记住一点，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。

另外也提供了很好的系统集成方案，用户可以轻松的运用到web应用中，还可以集成第三方框架，例如：Spring，Guice，CAS等。

Shiro 特点

1. 易于理解的 Java Security API；
2. 简单的身份认证（登录），支持多种数据源（LDAP，JDBC，Kerberos，ActiveDirectory 等）；
3. 对角色的简单的签权（访问控制），支持细粒度的签权；
4. 支持一级缓存，以提升应用程序的性能；
5. 内置的基于 POJO 企业会话管理，适用于 Web 以及非 Web 的环境；
6. 异构客户端会话访问；
7. 非常简单的加密 API；
8. 不跟任何的框架或者容器捆绑，可以独立运行。

目前还有其他出现较早的安全框架，比如 JAAS，Spring Security。

JAAS —面世的时间最早，但是鉴于其在使用上有很大的限制，很少有人真正的使用它。可以说它不是一个好的应用程序级别的安全框架；

Spring Security —目前是 Java 安全框架领域当之无愧的老大，已经非常成熟了；如果使用 Spring 框架，可以首选 Spring Security，但是对于单应用来说，Shiro 更显简单方便。

Shiro三个核心组件：Subject, SecurityManager 和 Realms.

1. Subject：即“当前操作用发户”。但是，在Shiro中，Subject这一概念并不仅仅指人，也可以是第三方进程、后台帐户（Daemon Account）或其他类似事物。它仅仅意味着“当前跟软件交互的东西”。但考虑到大多数目的和用途，你可以把它认为是Shiro的“用户”概念。Subject代表了当前用户的安全操作，SecurityManager则管理所有用户的安全操作。
2. SecurityManager：它是Shiro框架的核心，典型的Facade模式，Shiro通过SecurityManager来管理内部组件实例，并通过它来提供安全管理的各种服务。
3. Realm： Realm充当了Shiro与应用安全数据间的“桥梁”或者“连接器”。也就是说，当对用户执行认证（登录）和授权（访问控制）验证时，Shiro会从应用配置的Realm中查找用户及其权限信息。
   　　从这个意义上讲，Realm实质上是一个安全相关的DAO：它封装了数据源的连接细节，并在需要时将相关数据提供给Shiro。当配置Shiro时，你必须至少指定一个Realm，用于认证和（或）授权。配置多个Realm是可以的，但是至少需要一个。
   　　Shiro内置了可以连接大量安全数据源（又名目录）的Realm，如LDAP、关系数据库（JDBC）、类似INI的文本配置资源以及属性文件等。如果缺省的Realm不能满足需求，你还可以插入代表自定义数据源的自己的Realm实现。

Hello Shiro

1. 导入slf4j-api.jar，slf4j-logj12.jar，log4j.jar，shiro-core.jar包
2. 在classpath下创建shiro.ini文件，文件内容如下表示用户名和密码
   [users]
shiro = shiro

package com.shiro;

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.util.Factory;
import org.junit.Assert;
import org.junit.Test;

public class ShiroTest {

    @Test
    public void test() {
        // 1、获取SecurityManager工厂，此处使用Ini配置文件初始化SecurityManager
        Factory<SecurityManager> factroy = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");

        // 2、得到SecurityManager实例并绑定给SecurityUtils
        SecurityManager securityManager = factroy.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("shiro", "shiro");
        try {
            // 4、登录，即身份验证
            subject.login(token);
        } catch (AuthenticationException e) {
            // 5、身份验证失败
            e.printStackTrace();
        }

        Assert.assertEquals(true, subject.isAuthenticated()); //断言用户已经登录

        // 6、退出
        subject.logout();
    }
}

（1）需要读取classpath下的shiro.ini配置文件,并通过工厂类创建SecurityManage对象，最终将其放入SecurityUtils中，方便Shiro框架随时获取
（2）通过SecurityUtils获取Subject(主体)对象，其实就是当前用户，只是叫法不同罢了
（3）首先使用一个Username与Password来创建一个UsernamePasswordToken对象，然后通过这个Token对象调用Subject的login方法进行身份认证
（4）当登录失败，可以使用AuthenticationException来捕获这个异常；当登录成功可以调用Subject对象的getPrincipal方法来获取Username，此时Shiro已经创建了一个Session
（5）最后还是通过Subject对象的logout来注销本次Sesson
只需要知道以上几个Shiro核心成员的基本用法，Shiro就是你的了

其实，Shiro的调用流程也不难理解，如下图

通过Subject调用SecurityManager，通过SecurityManager调用Realm，这个Realm说白了其实就是提供用户信息的数据源，例如上例子中的shiro.ini就是配置用户信息的一种Realm方式，在Shiro中叫做IniRealm，除此之外，还提供了其他几种Realm：有PropertiesRealm、JdbcRealm、JndiLdapRealm、ActiveDirectoryRealm等，当然也可以定制Realm来满足业务需求。

在Web开发中使用Shiro

在web开发中，还需要导入shiro-web.jar包，然后在web.xml中添加一个Listener与一个Filter。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd" id="WebApp_ID" version="3.1">

    <!-- 添加Shiro监听器 -->
    <listener>
        <listener-class>org.apache.shiro.web.env.EnvironmentLoader-Listener</listener-class>
    </listener>

    <!-- 添加Shiro过滤器 -->
    <filter>
        <filter-name>ShiroFilter</filter-name>
        <filter-class>org.apache.shiro.web.servlet.ShiroFilter</filter-class>
    </filter>
    <filter-mapping>
        <filter-name>ShiroFilter</filter-name>
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </filter-mapping>

</web-app>

实际上就是通过EnvironmentLoaderListener这个监听器来初始化SecurityManager，并通过ShiroFilter来完成认证认证与授权。

。。。

帮助资源：http://jinnianshilongnian.iteye.com/blog/2018398