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  • Shiro的学习

    Apache Shiro 是 Java 的一个安全(权限)框架。它可以非常容易的开发出足够安全的应用,其不仅可以用在 JavaSE 环境,也可以用在 JavaEE 环境 。

    Shiro 可以完成:认证、授权、加密、会话管理、与Web 集成、缓存 等。下载:http://shiro.apache.org/  或  https://github.com/apache/shiro

    功能介绍

    Shiro目标:Shiro开发团队所称的“应用程序安全”的四个基石——身份验证、授权、会话管理和密码

    • 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;即判断用户是否能进行什么操作,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,也可以是 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;

    还有额外的功能来支持和增强:

    • 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,就能把权限自动传播过去;
    • Testing:提供测试支持,测试支持的存在是为了帮助您编写单元测试和集成测试,确保您的代码将是安全的。
    • 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

    Shiro术语

    • Subject: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。Subject 代表了当前“用户”
    • Realm:Shiro 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。

    Shiro架构

    从外部来看Shiro ,即从应用程序角度的来观察如何使用 Shiro 完成工作:

    • Subject(org.apache.shiro.subject.Subject):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。Subject 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;与 Subject 的所有交互都会委托给 SecurityManager; Subject 其实是一个门面,SecurityManager 才是实际的执行者;
    • SecurityManager (org.apache.shiro.mgt.SecurityManager):安全管理器;即所有与安全有关的操作都会与 SecurityManager 交互;其管理着所有 Subject;可以看出它是 Shiro 的核心,它负责与 Shiro 的其他组件进行交互,它相当于 SpringMVC 中 DispatcherServlet 的角色
    • Realm (org.apache.shiro.realm.Realm):Shiro 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;可以有一个或多个Realm来自定义,我们在自定义的Realm中获得数据库中真实的用户名和密码,来与传入的用户名和密码进行比较。

    从Shiro内部来看:

    • Authenticator(org.apache.shiro.authc.Authenticator):身份验证负责 Subject 认证,执行和对验证用户(登录),可以自定义实现;可以使用认证策略(Authentication Strategy),即什么情况下算用户认证通过了;
    • Authorizer(org.apache.shiro.authz.Authorizer):授权器、即访问控制器,用来决定主体是否有权限进行相应的操作;即控制着用户能访问应用中的哪些功能;
    • SessionManager (org.apache.shiro.session.mgt.SessionManager):管理 Session 生命周期的组件;而 Shiro 并不仅仅可以用在 Web 环境,也可以用在如普通的 JavaSE 环境
    • CacheManager(org.apache.shiro.cache.CacheManager):缓存控制器,来管理如用户、角色、权限等的缓存的;因为这些数据 基本上很少改变,放到缓存中后可以提高访问的性能
    • Cryptography (org.apache.shiro.crypto.*):密码模块,Shiro 提高了一些常见的加密组件用于如密码加密/解密。

    开始使用

    我们先导入Shiro的所需jar,我们先通过构建一个JavaSE应用来把Shiro运行起来 ,可以参照Shiro源码包下 (shiro-shiro-root-1.3.2samplesquickstart)的快速开始

    <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.apache.shiro</groupId>
                <artifactId>shiro-all</artifactId>
                <version>1.3.2</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>log4j</groupId>
                <artifactId>log4j</artifactId>
                <version>1.2.16</version>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.slf4j</groupId>
                <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
                <version>1.6.4</version>
            </dependency>
    </dependencies>

    Shiro需要slf4j来做日志,所以slf4j不能缺少

    添加配置文件

    这些配置文件直接放在Src下,如果是Maven项目就放在resources

    • log4j.properties 文件来打印日志,这里就不多说了
    • shiro.ini 文件是Shiro配置角色和权限的文件,在与Spring整合之后就不用这个文件了,然而这里还是需要的

    添加Java代码来运行

    我们直接使用下载的Demo中quickstart下面的Quickstart.java类即可,它有一个main方法,我们直接运行看到没有异常并打印出日志信息就是运行成功了

    Spring在Web环境整合Shiro

    我们一般情况下都是使用Spring来整合Shiro,在Web环境下对URL进行验证等工作。其通过一个 ShiroFilter 入口来拦截需要安全控制的URL,然后进行相应的控制

    ShiroFilter 类似于如 Strut2/SpringMVC 这种 web 框架的前端控制器,是安全控制的入口点,其负责读取配置(如ini 配置文件或Spring整合之后的filterChainDefinitions属性),然后判断URL是否需要登录/权限等工作。

    1. 加入 Spring 和 Shiro 的 jar 包(这里还需要ehCache的jar和配置文件,因为Shiro可以使用ehCache来做cacheManager)
    2. 配置 Spring 及 SpringMVC

    上面两步就不细说了。下面开始配置文件(可以参照:shiro-root-1.3.2-sourcereleaseshiro-root-1.3.2samplesspring 配置 web.xml 文件和 Spring 的配置文件)

    web.xml:主要配置关于Shiro的Filter

        <!-- Filters 配置Shiro过滤器-->
        <filter>
            <filter-name>shiroFilter</filter-name>
            <filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
            <init-param>
                <param-name>targetFilterLifecycle</param-name>
                <param-value>true</param-value>
            </init-param>
        </filter>
        <filter-mapping>
            <filter-name>shiroFilter</filter-name>
            <url-pattern>/*</url-pattern>
        </filter-mapping>

    注意:这个filter-name的值,我们需要它与Spring整合文件的 org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean 这个bean的id值一致

    Spring整合文件,主要的配置有

    1. 配置 SecurityManager安全管理器
    2. 配置 CacheManager. (用户授权信息Cache,可以使用ehCache来做缓存)
    3. 配置 Realm (自定义Realm来实现认证)
    4. 配置 LifecycleBeanPostProcessor(Shiro bean在IOC容器的生命周期)
    5. 启用 shiro 的注解
    6. 配置 ShiroFilter(它里面ShiroFilterFactoryBean的id值需要与web.xml中的 DelegatingFilterProxy 这个Filter的名一致;我们在 filterChainDefinitions 的属性可以配置URL过滤)
        <!--  
        1. 配置 SecurityManager安全管理器
        -->      
        <bean id="securityManager" class="org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager">
            <property name="cacheManager" ref="cacheManager"/>
            <property name="sessionMode" value="native"/>
            <property name="realm" ref="jdbcRealm"/>
        </bean>
    
        <!--  
        2. 配置 CacheManager. (用户授权信息Cache)
        2.1 需要加入 ehcache 的 jar 包及配置文件. 
        -->  
        <bean id="cacheManager" class="org.apache.shiro.cache.ehcache.EhCacheManager">
            <property name="cacheManagerConfigFile" value="classpath:ehcache.xml"/>
        </bean>
    
        <!-- 
            3. 配置 Realm 
            3.1 直接配置实现了 org.apache.shiro.realm.Realm 接口的 bean
        -->  
        <bean id="jdbcRealm" class="cn.lynu.realms.ShiroRealm"></bean>
    
        <!--  
        4. 配置 LifecycleBeanPostProcessor. 可以自定的来调用配置在 Spring IOC 容器中 shiro bean 的生命周期方法. 
        -->  
        <bean id="lifecycleBeanPostProcessor" class="org.apache.shiro.spring.LifecycleBeanPostProcessor"/>
        
        <!--  
        5. 启用 IOC 容器中使用 shiro 的注解. 但必须在配置了 LifecycleBeanPostProcessor 之后才可以使用. 
        --> 
        <bean class="org.springframework.aop.framework.autoproxy.DefaultAdvisorAutoProxyCreator"
              depends-on="lifecycleBeanPostProcessor"/>
        <bean class="org.apache.shiro.spring.security.interceptor.AuthorizationAttributeSourceAdvisor">
            <property name="securityManager" ref="securityManager"/>
        </bean>
        
     <!--  
        6. 配置 ShiroFilter. 
        6.1 id 必须和 web.xml 文件中配置的 DelegatingFilterProxy 的 <filter-name> 一致.
                          若不一致, 则会抛出: NoSuchBeanDefinitionException. 因为 Shiro 会来 IOC 容器中查找和 <filter-name> 名字对应的 filter bean.
                          可以设置targetBeanName指定Shiro的filter名
        --> 
        <bean id="shiroFilter" class="org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean">
            <property name="securityManager" ref="securityManager"/>
            <property name="loginUrl" value="/login.jsp"/>
            <property name="successUrl" value="/index.jsp"/>
            <property name="unauthorizedUrl" value="/unauthorized.jsp"/>
            
           <!--  
                配置哪些页面需要受保护. 
                以及访问这些页面需要的权限. 
                1). anon 可以被匿名访问
                2). authc 必须认证(即登录)后才可能访问的页面. 
                3). logout 登出.
                4). roles 角色过滤器
            -->
            <property name="filterChainDefinitions">
                <value>
                    /login.jsp = anon
                    # everything else requires authentication:
                    /** = authc
                </value>
            </property>
        </bean>

    我这里只配了一个login.jsp可以在未登录情况下访问,访问其他的页面都会因为未授权而重定向到login.jsp

    URL过滤器

    其格式是:“url=过滤器[参数]”。如果当前请求的 url 匹配 [urls] 部分的某个 url 模式,将会执行其配置的过滤器。部分Shiro内置的过滤器:

    过滤器 过滤器类 描述 例子
    anon org,apache.shiro.web.filter.authc.AnonymousFilter 可以直接访问 /admin=anon
    authc org,apache.shiro.web.filter.authc.FormAuthenticationFilter 必须认证(登录)之后才能访问 /admin=authc
    logout org,apache.shiro.web.filter.authc.logoutFilter 注销登录:所有的session都会失效,所有身份都会失去关联,remember Me Cookie也会删除 /logout=logout
    user org,apache.shiro.web.filter.authc.UserFilter 表示只要有用户存在,无论是认证后或rememberMe都可以访问 /admin=user
    roles org,apache.shiro.web.filter.authc.RolesAuthorizcationFilter 角色过滤器,判断当前用户是否为该角色。参数可以有多个,多个参数必须加上引号,多个参数之间用逗号分隔 admin/**=roles["admin,guest"]

    URL 匹配模式

    url 模式使用 Ant 风格模式 ,Ant 路径通配符支持 ?、 * 、 **,注意通配符匹配不包括目录分隔符“/”:

    • ?:  匹配一个字符,如 /admin? 将匹配 /admin1,但不匹配 /admin 或 /admin/;
    • *:  匹配零个或多个字符串,如 /admin* 将匹配 /admin、 /admin123,但不匹配 /admin/1;
    • **: 匹配路径中的零个或多个路径,如 /admin/** 将匹 配 /admin/a 或 /admin/a/b

    编码式配置URL过滤器

    其实我们在Spring整合Shiro的配置文件的URL过滤器可以通过编码的方式配置,这样我们可以将URL和过滤器配置到数据表中,通过编码查询数据库的方式获得对应的关系,添加进一个 LinkedHashMap。我们就建一个名为 FilterChainDefinitionMapBuilder 的类,在这个类中写一个 buildFilterChainDefinitionMap方法,我们在这个方法中可以查询数据库得到URL和过滤器的对应关系,这里就用模拟数据:

    public class FilterChainDefinitionMapBuilder {
    
        public LinkedHashMap<String, String> buildFilterChainDefinitionMap(){
    
            LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<>();
            
            map.put("/login.jsp", "anon");
            map.put("/shiro/login", "anon");
            map.put("/shiro/logout", "logout");
            map.put("/user.jsp", "authc,roles[user]");
            map.put("/admin.jsp", "authc,roles[admin]");
            map.put("/list.jsp", "user");
            
            map.put("/**", "authc");
            
            return map;
        }
        

    然后修改Spring整合Shiro配置文件的 filterChainDefinitions :

    <bean id="shiroFilter" class="org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean">
            <property name="securityManager" ref="securityManager"/>
            <property name="loginUrl" value="/login.jsp"/>
            <property name="successUrl" value="/list.jsp"/>
            <property name="unauthorizedUrl" value="/unauthorized.jsp"/>
    
            <property name="filterChainDefinitionMap" ref="filterChainDefinitionMap"></property>
    
    </bean>
        
        <!-- 配置一个 bean, 该 bean 实际上是一个 Map. 通过实例工厂方法的方式 -->
        <bean id="filterChainDefinitionMap" 
            factory-bean="filterChainDefinitionMapBuilder" factory-method="buildFilterChainDefinitionMap"></bean>
        
        <bean id="filterChainDefinitionMapBuilder"
            class="cn.lynu.factory.FilterChainDefinitionMapBuilder"></bean>

    这个 cn.lynu.factory.FilterChainDefinitionMapBuilder 就是我们写的名为 FilterChainDefinitionMapBuilder 的类,buildFilterChainDefinitionMap就是这个类的中写的方法

    加密

    使用Shiro可以对密码进行加密操作,常见的MD5,SHA1都是支持的。我们在前端获得密码之后,Shiro会根据我们的配置进行对应的加密,并于数据库中的加密后字符串进行比较,比较成功之后就会放行进入受保护的页面,比对失败则会重定向到登录页。

    我们先写个Controller,如果访问该请求,handler类比Quickstart.java类访问我们自定义的realm:

    package cn.lynu.controller;
    
    import org.apache.shiro.SecurityUtils;
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
    import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
    import org.apache.shiro.subject.Subject;
    import org.springframework.stereotype.Controller;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
    
    @Controller
    @RequestMapping("/shiro")
    public class ShiroController {
        
        @RequestMapping("/login")
        public String login(@RequestParam("userName") String userName,
                @RequestParam("password") String password) {
            Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();
            if (!currentUser.isAuthenticated()) {
                //把用户名和密码封装为UsernamePasswordToken
                UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(userName, password);
                //Remember Me 操作
                token.setRememberMe(true);
                try {
                    System.out.println("token:"+token.hashCode());
                    //执行登录
                    currentUser.login(token);
                }
                //AuthenticationException是所有认证失败的父类
                catch (AuthenticationException ae) {
                  System.err.println("登录失败:"+ae);
                }
            }
    
            return "redirect:/index.jsp";
        } 
    
    }

    Subject的login方法就可以访问我们配置的realm,我们还需要在Spring的Shiro整合文件中配置这个URL为anon(未登录也可访问)

    再来看看我们配置的realm,我们先使用明文进行测试,这里的自定义realm继承于AuthenticatingRealm,AuthenticatingRealm实现了realm接口:

    public class ShiroRealm extends AuthenticatingRealm{
    
        @Override
        protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
            System.out.println("doGetAuthenticationInfo1:"+token.hashCode());
            //1.将AuthenticationToken强转为UsernamePasswordToken
            UsernamePasswordToken uspaToken=(UsernamePasswordToken)token;
            //2.获得用户名
            String userName=uspaToken.getUsername();
            //3.查询数据库获得真实的用户名或密码(这里模拟)
            //3.1若用户不存在,抛出UnknownAccountException
            if("unknown".equals(userName)) {
                throw new UnknownAccountException("用户不存在");
            }
            //3.2根据用户信息抛出其他信息(这里使用被锁定,抛出LockedAccountException)
            if("lock".equals(userName)){
                throw new LockedAccountException("用户被锁定");
            }
            
            //4.根据用户信息构建AuthenticationInfo,我们常用其子类:
            //1).principal 用户实体信息  可以是userName,也可以是数据表对应的实体类信息
            Object principal=userName;
            //2).credentials 密码
            Object credentials="123";
            //3).realmName  使用当前realName即可
            String realmName=this.getName();
            SimpleAuthenticationInfo info=new SimpleAuthenticationInfo(principal, credentials, realmName);
            return info;
        }

    这里用户名和密码的在真实环境中应该从数据库中查到,为了避免麻烦这里只要用户名不为unknown或lock,密码为123就可以登录成功了。

    如果用户名为unknown就抛一个 UnknownAccountException (不存在账户的异常);如果用户名为lock就抛一个LockedAccountException(账户锁定异常),这俩个异常类都是AuthenticationException的子类,所以可以抛出,AuthenticationException还有其他的子类,我们可以根据用户信息来抛异常的方式终止登录。

    登录成功之后我们就会根据在Controller中配置的重定向到index.jsp,在之前未登录的情况下,我们是不能访问这个页面的

    但是这里有个问题:我们知道了Shiro内部使用缓存(ehCache)来保存验证,认证信息之类的,所以就出现了登录成功之后再次回到登录页,再次登录无论输入什么用户名和密码都会登录成功,因为登录成功的信息已经被缓存,这的时候就需要我们进行登出操作:

    <a href="shiro/logout">登出</a>

    这里简单的使用一个超链接访问URL->shiro/logout,我们只需要在Spring的Shiro整合文件中配置这个URL为logout即可

    只需要在这里配置一下,我们点击登出超链接之后就会重定向到login.jsp要求再次登录

    下面来到重头戏:加密。这里以MD5加密为例,首先我们需要在Spring的Shiro整合文件中配置自定义realm指定所需加密方式和加密次数:

    加密次数与复杂度成正比,这样配置之后前端传过来的密码就会被Shiro以MD5进行1024次加密

    因为存在于加密后的字符串进行比较,所以我们必须先知道加密后的结果,真实的使用当然是从数据库中查出来,我们这里简单点,使用Shiro提供的SimpleHash类来获得加密后的字符串。

    在加密之前,我们再来复习密码学中的加盐概念:相同的密码经过加盐加密之后就会得到不同的加密字符串,这样我们将不同的加密字符串保存在数据库中,也不会看得出这是相同密码加密之后的结果,提高安全性。对于盐值的要求:唯一不重复,对于每个用户使用其唯一的属性,例如用户名之类的作为盐值,这样不同用户即使密码相同,加盐加密之后也会得到不同的加密字符串。

        public static void main(String[] args) {
            //加密方式
            String algorithmName="MD5";
            //密码
            Object credentials="123";
            //盐值(一般将一个唯一值作为盐值)
            Object salt=ByteSource.Util.bytes("admin");
            //加密次数
            int hashIterations=1024;
            SimpleHash simpleHash = new SimpleHash(algorithmName, credentials, salt, hashIterations);
            System.out.println(simpleHash);
        }

    simpleHash就可以得到加密之后的字符串,这里盐值使用了Shiro提供的 ByteSource.Util.bytes 方法进行获得盐值,这里使用admin来获得盐值,因为一会我们直接使用用户名为admin(将相当于在使用用户名这个唯一值来生成盐值),密码为123进行登录

    修改我们自定义Realm(Shirorealm)的doGetAuthenticationInfo方法:

        @Override
        protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
            System.out.println("doGetAuthenticationInfo1:"+token.hashCode());
            //1.将AuthenticationToken强转为UsernamePasswordToken
            UsernamePasswordToken uspaToken=(UsernamePasswordToken)token;
            //2.获得用户名
            String userName=uspaToken.getUsername();
            //3.查询数据库获得真实的用户名或密码(这里模拟)
            //3.1若用户不存在,抛出UnknownAccountException
            if("unknown".equals(userName)) {
                throw new UnknownAccountException("用户不存在");
            }
            //3.2根据用户信息抛出其他信息(这里使用被锁定,抛出LockedAccountException)
            if("lock".equals(userName)){
                throw new LockedAccountException("用户被锁定");
            }
            
            //4.根据用户信息构建AuthenticationInfo,我们常用其子类:
            //1).principal 用户实体信息  可以是userName,也可以是数据表对应的实体类信息
            Object principal=userName;
            //2).credentials 密码
            Object credentials=null;  //这里使用加盐密码
            if("admin".equals(userName)) {
                credentials="c41d7c66e1b8404545aa3a0ece2006ac";
            }
            //3).realmName  使用当前realName即可
            String realmName=this.getName();
            //4).盐值(原始密码一致,但是通过加盐加密之后的字符串会不一样,提高安全性)
            ByteSource credentialsSalt=ByteSource.Util.bytes(userName);
            SimpleAuthenticationInfo info=new SimpleAuthenticationInfo(principal, credentials, credentialsSalt, realmName);
            return info;
        }

    Ok,现在只有用户名为admin,密码为123的才可以登录成功

    多个Realm

    如果存在多个Realm,我们应该如何配置呢?

    1.这个时候Spring的Shiro整合文件就需要先配置多个Realm,这里我们配两个:

        <bean id="jdbcRealm" class="cn.lynu.realms.ShiroRealm">
        <!-- 设置加密方式和加密次数 -->
           <property name="credentialsMatcher">
             <bean class="org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher">
               <property name="hashAlgorithmName" value="MD5"></property>
               <property name="hashIterations" value="1024"></property>
             </bean>
           </property>
        </bean>
        
        <!--第二个realm  -->
        <bean id="secondRealm" class="cn.lynu.realms.ShiroRealm2">
        <!-- 设置加密方式和加密次数 -->
           <property name="credentialsMatcher">
             <bean class="org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher">
               <property name="hashAlgorithmName" value="SHA1"></property>
               <property name="hashIterations" value="1024"></property>
             </bean>
           </property>
        </bean>

    一个id为jdbcRealm,另一个id为secondRealm

    2.修改SecurityManager,之前使用一个realm,所以就直接将realm配置在SecurityManager里面了,这里我们使用realms属性替代:

        <!--  
        1. 配置 SecurityManager安全管理器
        -->      
        <bean id="securityManager" class="org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager">
            <property name="cacheManager" ref="cacheManager"/>
            <property name="sessionMode" value="native"/>
    <!--         配置单个realm
            <property name="realm" ref="jdbcRealm"/> -->
            <!--配置多个realm  -->
            <property name="authenticator" ref="authenticator"></property>
            <property name="realms">
                <list>
                  <ref bean="jdbcRealm"/>
                  <ref bean="secondRealm"/>
               </list>
            </property>
    </property>
        </bean>

    注意看这个 realms 值使用的是list,所以到验证的时候顺序就根据在这里配置的realm先后顺序进行验证

    配置后之后,我们再来看看这个ShiroRealm2如何写的(其实就是根据ShiroRealm改过来的,改为使用SHA1加密方式)

    package cn.lynu.realms;
    
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
    import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
    import org.apache.shiro.authc.LockedAccountException;
    import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
    import org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException;
    import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
    import org.apache.shiro.crypto.hash.SimpleHash;
    import org.apache.shiro.realm.AuthenticatingRealm;
    import org.apache.shiro.util.ByteSource;
    
    public class ShiroRealm2 extends AuthenticatingRealm{
    
        @Override
        protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
            System.out.println("doGetAuthenticationInfo2:"+token.hashCode());
            //1.将AuthenticationToken强转为UsernamePasswordToken
            UsernamePasswordToken uspaToken=(UsernamePasswordToken)token;
            //2.获得用户名
            String userName=uspaToken.getUsername();
            //3.查询数据库获得真实的用户名或密码(这里模拟)
            //3.1若用户不存在,抛出UnknownAccountException
            if("unknown".equals(userName)) {
                throw new UnknownAccountException("用户不存在");
            }
            //3.2根据用户信息抛出其他信息(这里使用被锁定,抛出LockedAccountException)
            if("lock".equals(userName)){
                throw new LockedAccountException("用户被锁定");
            }
            
            //4.根据用户信息构建AuthenticationInfo,我们常用其子类:
            //1).principal 用户实体信息  可以是userName,也可以是数据表对应的实体类信息
            Object principal=userName;
            //2).credentials 密码
            Object credentials=null;  //这里使用加盐密码
            if("admin".equals(userName)) {
                credentials="49d9fbf007fd95343492e607aa34455eeb062b26";
            }
            //3).realmName  使用当前realName即可
            String realmName=this.getName();
            //4).盐值(原始密码一致,但是通过加盐加密之后的字符串会不一样,提高安全性)
            ByteSource credentialsSalt=ByteSource.Util.bytes(userName);
            SimpleAuthenticationInfo info=new SimpleAuthenticationInfo(principal, credentials, credentialsSalt, realmName);
            return info;
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            //加密方式
            String algorithmName="SHA1";
            //密码
            Object credentials="123";
            //盐值(一般将一个唯一值作为盐值)
            Object salt=ByteSource.Util.bytes("admin");
            //加密次数
            int hashIterations=1024;
            SimpleHash simpleHash = new SimpleHash(algorithmName, credentials, salt, hashIterations);
            System.out.println(simpleHash);
        }
        
    }

    为了区分,在这两个Realm的开始都打印一句: System.out.println("doGetAuthenticationInfo1:"+token.hashCode());   System.out.println("doGetAuthenticationInfo2:"+token.hashCode()); 用于区分不同的realm

    运行之后会发现先打印的是doGetAuthenticationInfo1 后打印doGetAuthenticationInfo2,这与我们在realms属性中配置的顺序有关

    多个realm运行策略

    多个Realm运行的先后顺序我们已经知道了与realms属性有关,但是多个Realm用于验证,以哪个为主呢?

        <!--配置多realm运行策略  -->
        <bean id="authenticator" class="org.apache.shiro.authc.pam.ModularRealmAuthenticator">
            <property name="authenticationStrategy">
              <bean class="org.apache.shiro.authc.pam.AtLeastOneSuccessfulStrategy"></bean>
            </property>
        </bean>

    并加入进 securityManager 中管理

     <property name="authenticator" ref="authenticator"></property>

    我们其实在ModularRealmAuthenticator中配置了authenticationStrategy(验证策略)为AtLeastOneSuccessfulStrategy(只要有一个Realm验证成功即可。这其实也是默认的验证策略)。验证策略还有:

    • 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,将返回所有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

    这些验证策略都是AuthenticationStrategy 接口的实现。我们可以修改验证策略来满足我们的需求

    授权

    有的时候我们需要给用户分配角色,用于区分不同角色的用户都可以做什么操作。这个时候使用的还是自定义的Realm,之前我们在验证的时候是将自定义的realm继承AuthenticatingRealm类(实现了realm接口),而我们授权是将自定义的realm继承AuthorizingRealm,AuthorizingRealm类是AuthenticatingRealm类的子类。验证使用的是重写AuthenticatingRealm的doGetAuthenticationInfo方法,而AuthorizingRealm类因为是子类也有这个方法,我们也可以使用这个方法完成验证,而授权的方法是doGetAuthorizationInfo方法,我们需要重写它。这两个类和方法都比较接近,注意区分。

    public class ShiroRealm extends AuthorizingRealm{
    
        //用于验证的方法
        @Override
        protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
            System.out.println("doGetAuthenticationInfo1:"+token.hashCode());
            //1.将AuthenticationToken强转为UsernamePasswordToken
            UsernamePasswordToken uspaToken=(UsernamePasswordToken)token;
            //2.获得用户名
            String userName=uspaToken.getUsername();
            //3.查询数据库获得真实的用户名或密码(这里模拟)
            //3.1若用户不存在,抛出UnknownAccountException
            if("unknown".equals(userName)) {
                throw new UnknownAccountException("用户不存在");
            }
            //3.2根据用户信息抛出其他信息(这里使用被锁定,抛出LockedAccountException)
            if("lock".equals(userName)){
                throw new LockedAccountException("用户被锁定");
            }
            
            //4.根据用户信息构建AuthenticationInfo,我们常用其子类:
            //1).principal 用户实体信息  可以是userName,也可以是数据表对应的实体类信息
            Object principal=userName;
            //2).credentials 密码
            Object credentials=null;  //这里使用加盐密码
            if("admin".equals(userName)) {
                credentials="c41d7c66e1b8404545aa3a0ece2006ac";
            }
            if("user".equals(userName)) {
                credentials="2bbffae8c52dd2532dfe629cecfb2c85";
            }
            //3).realmName  使用当前realName即可
            String realmName=this.getName();
            //4).盐值(原始密码一致,但是通过加盐加密之后的字符串会不一样,提高安全性)
            ByteSource credentialsSalt=ByteSource.Util.bytes(userName);
            SimpleAuthenticationInfo info=new SimpleAuthenticationInfo(principal, credentials, credentialsSalt, realmName);
            return info;
        }
    
        //用于授权的方法
        @Override
        protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
            //1. 从 PrincipalCollection 中来获取登录用户的信息
            Object principal = principals.getPrimaryPrincipal();
            
            //2. 利用登录的用户的信息来用户当前用户的角色或权限(可能需要查询数据库)
            Set<String> roles = new HashSet<>();
            roles.add("user");
            if("admin".equals(principal)){
                roles.add("admin");
            }
            
            //3. 创建 SimpleAuthorizationInfo, 并设置其 roles 属性.
            SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo(roles);
            
            //4. 返回 SimpleAuthorizationInfo 对象. 
            return info;
        }
        
    }

    doGetAuthorizationInfo方法中默认给所有用户赋予的是user的角色,而如果用户名为admin的用户还会额外赋予admin角色。别忘了在Spring的Shiro的配置文件中配置这个自定义的realm

    user和admin角色都可以做什么呢?

    我们在Spring与Shiro的整合配置文件中

     /user.jsp=authc,roles[user]
     /admin.jsp=authc,roles[admin]

    user.jsp只有在认证和拥有user角色的情况下才可以访问,而admin.jsp在认证和拥有admin角色的情况下才可以访问

    现在的user.jsp和admin.jsp只有在登录之后并拥有对应权限的用户在可以访问。

    Shiro标签

    Shiro提供了一套标签供我们在JSP页面进行权限控制,首先在页面导入Shiro标签库

    <%-- 使用Shiro标签 --%>
    <%@ taglib prefix="shiro" uri="http://shiro.apache.org/tags" %>

    guest标签:用户没有身份验证时显示对应信息,及游客可以看到的信息

    <shiro:guest>
           欢迎游客访问,<a href="login.jsp">登录</a>
    </shiro:guest>

    user标签:用户已经认证/记住我登录之后显示的信息

    <shiro:user>
             欢迎[<shiro:prinicpal/>]登录,<a href="logout">退出</a>
    </shiro:user>

    authenticated标签:用户已经身份验证通过,即通过Subject.logon登录成功,而不是通过记住我登录,显示的信息

    <shiro:authenticated>
            用户[<shiro:principal/>]已经身份验证通过
    </shiro:authenticated>

    notAuthenticated标签:用户未进行身份认证,即没通过Subject.login进行登录,记住我自动登录也属于为未经过身份验证。

    <shiro:notAuthenticated>
                未身份验证(包括记住我)
    <shiro:notAuthenticated>

    principal标签:显示用户身份信息.即调用了Subject.getPrincipal()获得PrimaryPrincipal。

    <shiro:principaol/>

    hasRole标签:如果当前Subject有角色将显示内容

    <shiro:hasRole name="admin">
               用户[<shiro:principal/>]拥有admin角色<be>
    </shiro:hasRole>

    hasAnyRoles标签:如果当前Subject有任意一个角色(或的关系)将显示内容

    <shiro:hasAnyRoles name="admin,user">
            用户[<shiro:principal/>]拥有角色admin或user<br>
    </shiro:hasAnyRoles>

    lacksRole标签:如果当前subject没有对应角色将显示的内容

    <shiro:lacksRole name="admin">
                  用户[<shiro:principal/>]没有角黑色admin<br>
    </shiro:lacksRole>

    hasPermission标签: 如果当前Subject有权限则显示内容

    <shiro:hasPermission name="user:create">
            用户[<shiro:principal/>]拥有权限user:create<br>
    </shiro:hasPermission>

    lacksPermission标签:如果当前Subject没有权限将显示内容

    <shiro:lacksPermission name="user:create">
           用户[<shiro:principal/>]没有权限user:create
    </shiro:lacksPermission>

    权限注解

    @RequiresAuthentication:表示Subject已经通过login进行了身份认证;即Subject.isAuthenticated()返回true

    @RequiresUser:表示当前Subject已经通过身份验证或记住我登录

    @RequiresGuest:表示是当前Subject没有身份认证或记住我登录过,即是游客身份

    @RequiresRoles(values={"admin","user"},logical=Logical.OR):表示当前Subject需要角色admin或user

    我在Service层配置一个方法只有拥有admin在可运行:

        @RequiresRoles(value={"admin"})
        public void testMethod(){
            System.out.println("Now Date:"+new Date());
        }

    这样只有拥有admin角色的用户调用这个方法才会打印日期,其他角色的用户调用这个方法不会成功,会抛一个异常:

    我们可以根据这个异常做一个异常处理:只要出现这个异常就转到一个页面,提示一些东西

    但是我在测试的时候遇到一些问题:如果使用注解标注Service那么Shiro就失效了,只有用XML中声明式的配置Service才可以?

    会话管理

    Shiro提供了完整的会话管理,它不依赖于底层容器(如web容器tomcat),不管JavaSE还是JavaEE都可以使用,提供了会话管理,会话监听,失效/过期支持等等

    会话相关的API

    • Subject.getSession():即可获得会话;Subject.getSession(true)如果当前没有会话就创建一个;Subject.getSession(false)如果当前没有Session就返回null
    • session.getId():获得当前会话的唯一标识
    • session.getHost():获取当前Subject的主机地址
    • session.getTimeout()&session.getTimeout(毫秒):获得/设置当前会话session的过期时间
    • session.stop():销毁会话
    • session.setAttribute(key,val) & session.getAttribute(key) & session.removeAttribute(key):设置/获取/删除会话中的属性

    这里我们完成一个操作:在Controller层往Session中放入一个名为userName的lz值,并在Service层取出这个userName值,不要将HttpSession传入给Service层避免代码侵入,使用Shiro的Session获得这个值

    Controller:

        @RequestMapping("/testShiroAnnotation")
        public String testShiroAnnotation(HttpSession session){
            session.setAttribute("userName", "lz");
            shiroService.testMethod();
            return "redirect:/list.jsp";
        }

    Service:

        public void testMethod(){
    
            Session session = SecurityUtils.getSubject().getSession();
            Object val = session.getAttribute("userName");
            
            System.out.println("Service SessionVal: " + val);
        }

    RememberMe

    Shiro 提供了记住我(RememberMe)的功能,比如访问如淘宝 等一些网站时,关闭了浏览器,下次再打开时还是能记住你是谁, 下次访问时无需再登录即可访问,基本流程如下:

    1. 首先在登录页面选中 RememberMe 然后登录成功;如果是 浏览器登录,一般会把 RememberMe 的Cookie 写到客户端并保存下来;
    2. 关闭浏览器再重新打开;会发现浏览器还是记住你的;
    3. 访问一般的网页服务器端还是知道你是谁,且能正常访问;
    4. 但是比如我们访问淘宝时,如果要查看我的订单或进行支付 时,此时还是需要再进行身份认证的,以确保当前用户还是你。

    我们之前其实一直使用了rememberMe功能:

                //把用户名和密码封装为UsernamePasswordToken
                UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(userName, password);
                //Remember Me 操作
                token.setRememberMe(true);

    我们可以在前端加一个checkbox用于判断是否需要rememberMe,如果勾选,这个设置setRememberMe  为true

    因为rememberMe底层使用的是Cookies,我们可以在Spring整合Shiro的配置文件的securityManager配置rememberMeManager.cookie.maxAge

            <!--设置remember Me 的Cookie时间 单位秒  -->
            <property name="rememberMeManager.cookie.maxAge" value="1800"></property>

    认证和记住我

    • subject.isAuthenticated() 表示用户进行了身份验证登录的, 即使用 Subject.login 进行了登录;
    • subject.isRemembered():表示用户是通过记住我登录的, 此时可能并不是真正的你(如你的朋友使用你的电脑,或者 你的cookie 被窃取)在访问的
    • 两者二选一,即 subject.isAuthenticated()==true,则 subject.isRemembered()==false;反之一样。

    建议

    • 访问一般网页:如个人在主页之类的,我们使用user 拦截器即可,user 拦截器只要用户登录 (isRemembered() || isAuthenticated())过即可访问成功;
    • 访问特殊网页:如我的订单,提交订单页面,我们使用 authc 拦截器即可,authc 拦截器会判断用户是否是通过 Subject.login(isAuthenticated()==true)登录的,如果是才放行,否则会跳转到登录页面重新登录。
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