Shiro

Shiro

1.权限管理概述
2.Shiro权限框架
  2.1 概念
  2.2 Apache Shiro 与Spring Security区别
3.Shiro认证
  3.1 基于ini认证
  3.2 自定义Realm --认证
4.Shiro授权
  4.1 基于ini授权
  4.2 自定义realm – 授权
5.项目集成shiro 认证-授权注意点
  5.1 认证
  5.2 授权
  5.3 注解@RequiresPermissions()
  5.4 标签式权限验证
6.Shiro加密
7.Shiro缓存

权限管理概述

RBAC(Role Based Access Control) :某个用户拥有什么角色,被允许做什么事情(权限)
用户登录—>分配角色---->(权限关联映射)---->鉴权(拥有什么什么权限)

熟悉框架流程

• 概念 能做什么
• 架构是怎样
• 代码怎么实现
• 项目运用

Shiro权限框架

概念: Apache Shiro 是一个强大且易用的 Java 安全框架

• 能做什么:Shiro可以帮我们完成 :认证、授权、加密、会话管理、与 Web 集成、缓存等。
• 架构是怎样的
  
  主要认识:
• Subject(用户)：当前的操作用户 获取当前用户Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject()
• SecurityManager（安全管理器）：Shiro的核心,负责与其他组件进行交互,实现 subject 委托的各种功能
• Realms（数据源） ：Realm会查找相关数据源,充当与安全管理间的桥梁,经过Realm找到数据源进行认证,授权等操作
• Authenticator（认证器):：用于认证，从 Realm 数据源取得数据之后进行执行认证流程处理。
• Authorizer（授权器)：用户访问控制授权，决定用户是否拥有执行指定操作的权限。
• SessionManager （会话管理器）:支持会话管理
• CacheManager （缓存管理器)：用于缓存认证授权信息
• Cryptography（加密组件）：提供了加密解密的工具包

Apache Shiro 与Spring Security区别

Shiro::用于中小型项目比较常见,简单易上手,可以支持多种环境
Shiro 可以不跟任何的框架或者容器绑定，可独立运行
Spring Security:一般多用于spring环境,中大型项目,更强大
Spring Security 则必须要有Spring环境

Shiro认证

基于ini认证

1.新建项目 --导入依赖--新建 配置文件ini2. shiro帮我们创建用户创建令牌 ,类比页面传入的账号密码密码错误--  IncorrectCredentialsException账号错误--  UnknownAccountException

导入依赖

<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>1.5.2</version>
</dependency><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.16.22</version><scope>provided</scope>
</dependency>

• 编写ini,shiro默认支持的是ini配置的方式(只是演示) shiro-au.ini,真实项目使用xml

#用户的身份、凭据
[users]
zhangsan=555
xiaoluo=666

• 使用 Shiro 相关的 API 完成身份认证

@Test
public void testLogin(){//创建Shiro的安全管理器，是shiro的核心DefaultSecurityManager securityManager = new DefaultSecurityManager();//加载shiro.ini配置，得到配置中的用户信息（账号+密码）IniRealm iniRealm = new IniRealm("classpath:shiro-au.ini");securityManager.setRealm(iniRealm);//把安全管理器注入到当前的环境中SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);//无论有无登录都可以获取到subject主体对象，但是判断登录状态需要利用里面的属性来判断Subject subject = SecurityUtils.getSubject();System.out.println("认证状态："+subject.isAuthenticated());//创建令牌(携带登录用户的账号和密码)UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("xiaoluo","666");//执行登录操作(将用户的和 ini 配置中的账号密码做匹配)subject.login(token);System.out.println("认证状态："+subject.isAuthenticated());//登出//subject.logout();//System.out.println("认证状态："+subject.isAuthenticated());
}

自定义Realm–认证

模拟

@Getter
@Setter
public class Employee {private String username;private String password;}

思路:

//继承 AuthorizingRealm //参数的token ,subject进行登录匹配传入的token :
UsernamePasswordToken
1.获取用户名
方式一:将token强转为UsernamePasswordToken–>getUsername()
方式二:通过token.getPrincipal()

2.以用户名为条件,查询mysql数据库,得到用户对象(用户名/密码)
模拟从数据库查询的对象 ------->自己new一个

3.将用户对象封装成认证info对象返回
//存在两种可能
1.用户对象为null-----> return null
2.不为空 ---->封装数据 return new SimpleAuthenticationInfo(
有3个参数
1.employee , //从数据库查询出来需要进行密码匹配的用户对象
2.employee.getPassword(), //匹配对象密码
3.super.getName() //指定realm的名称 ,可自定义
)

实现:

public class Realm extends AuthorizingRealm {//认证@Overrideprotected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {//1.获取登录用户名String username = (String) token.getPrincipal();//2.以用户名为条件查询mysql数据库,得到用户对象//模拟数据Employee employee = new Employee();employee.setUsername("xiaoluo");employee.setPassword("123");//封装成一个认证info对象//判断用户是否为空if (employee!=null){return new SimpleAuthenticationInfo(employee,employee.getPassword(),super.getName());}return null;}
}

@Test
public void testLogin(){//创建Shiro的安全管理器，是shiro的核心DefaultSecurityManager securityManager = new DefaultSecurityManager();//自定义Realm,查出用户信息Realm realm = new Realm();securityManager.setRealm(realm);//把安全管理器注入到当前的环境中SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);//无论有无登录都可以获取到subject主体对象，但是判断登录状态需要利用里面的属性来判断Subject subject = SecurityUtils.getSubject();System.out.println("认证状态："+subject.isAuthenticated());//创建令牌(携带登录用户的账号和密码)UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("xiaoluo","123");//执行登录操作(将用户的和 ini 配置中的账号密码做匹配)subject.login(token);System.out.println("认证状态："+subject.isAuthenticated());//登出//subject.logout();//System.out.println("认证状态："+subject.isAuthenticated());
}

Shiro授权

基于ini授权

• 登录
• 分配
• 鉴权

权限表达式 资源:操作
admin=: //超级管理员
emp=employee:*

//判断是否有某个角色
subject.hasRole("role");
//用户拥有所有指定角色返回true
subject.hasAllRoles(Arrays.aList("role1","role2"));
//判断用户是否有指定角色,将结果返回,封装到boolean数组中
boolean[] booleans=subject.hasRoles(Arrays.aList("role1","role2"));                        
//check开头的是没有返回值,当没有权限时就会抛出异常
subject.checkRole("role"); 
//判断用户是否有某个权限
subject.isPermitted("权限表达式")
boolean[] booleans=subject.isPermitted("权限表达式1","权限表达式2")

自定义realm — 授权

思路:

1.获取当前登录用户的id/name
//获取当前登录用户对象 ,登录传过来的第一个参数
方式一 :principals.getPrimaryPrincipal();
方式二:SecurityUtils.getSubject().getPrincipal();
2.以用户id作为条件查询mysql数据,查询该用户拥有角色/权限
//假装查数据
//List roles= roleService.queryByEmployee(Employee.getId()); >//List
//List roles=
permissionService.queryByEmployee(Employee.getId());
= permissionService.queryByEmployee(Employee.getId());
3.将角色与权限封装到授权info对象中
SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
info.addRoles(roles) //添加角色
info.addStringPermission(permission);//添加权限

实现:

//授权@Overrideprotected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {//获取当前用户对象Employee employee = (Employee)principalCollection.getPrimaryPrincipal();//以用户id查询数据库,判断该角色/用户是否拥有权限  模拟List<String> roles= Arrays.asList("seller");List<String> permissions= Arrays.asList("customer:list","customer:save");//封装到info对象SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();info.addRoles(roles);info.addStringPermissions(permissions);return info;}

public class ShiroDemo {@Testpublic void testLogin(){//创建Shiro的安全管理器，是shiro的核心DefaultSecurityManager securityManager = new DefaultSecurityManager();//加载shiro.ini配置，得到配置中的用户信息（账号+密码）IniRealm iniRealm = new IniRealm("classpath:shiro-author.ini");//自定义Realm,查出用户信息Realm realm = new Realm();securityManager.setRealm(realm);//把安全管理器注入到当前的环境中SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);//无论有无登录都可以获取到subject主体对象，但是判断登录状态需要利用里面的属性来判断Subject subject = SecurityUtils.getSubject();System.out.println("认证状态："+subject.isAuthenticated());//创建令牌(携带登录用户的账号和密码)UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("xiaoluo","12");//执行登录操作(将用户的和 ini 配置中的账号密码做匹配)subject.login(token);System.out.println("认证状态："+subject.isAuthenticated());//登出//subject.logout();//System.out.println("认证状态："+subject.isAuthenticated());//判断用户是否有某个角色System.out.println("hr:"+subject.hasRole("hr"));System.out.println("seller:"+subject.hasRole("seller"));//是否同时拥有多个角色System.out.println("是否同时拥有role1和role2："+subject.hasAllRoles(Arrays.asList("hr", "seller")));boolean[] booleans = subject.hasRoles(Arrays.asList("hr", "seller"));//System.out.println(booleans);//check开头的是没有返回值的，当没有权限时就会抛出异常subject.checkRole("seller");//判断用户是否有某个权限System.out.println("user:delete:"+subject.isPermitted("user:delete"));subject.checkPermission("customer:list");}
}

	//如果用户是超级管理员 //设置超级管理员角色info.addRole("admin")//设置超级管理员权限
info.addStringPermission("*:*");

项目集成shiro 认证-授权注意点

认证

1.添加对应依赖
2.配置代理过滤器 为什么不用配置拦截器? Shiro是选择使用filter过滤器来进行拦截的，因为Shiro不依赖Spring容器，所以当没有springmvc时意味着不能用拦截器，但过滤器则不同，只要是web项目都可以使用
3.创建shiro.xml
4.配置shiro过滤器
5.配置安全管理器 DefaultWebSecurityManager
6.修改LoginController
7.配置自定义Realm
8.将自定义Realm交给容器管理

shiro中的过滤器

• anon: 匿名处理过滤器，即不需要登录即可访问；一般用于静态资源过滤；/static/**=anon
• authc: 表示需要认证(登录)才能使用;(放最后) /**=authc
• logout: 注销过滤器 /logout=logout
• roles: 角色授权过滤器，验证用户是否拥有资源角色；/employee/input=perms[“user:update”]

授权

• 没有权限的异常 :org.apache.shiro.authz.UnauthorizedException

shiro注解鉴权操作方式: 类比RBAC:
1.自定义权限注解
2.将注解贴在请求映射方法上面
3.将注解标注的权限表达式加载到数据库中
4.将这些表达式根据用户角色进行权限分配
5.当用户登录之后,访问某个请求映射方法时,先经过权限拦截器,进行鉴权操作
1.获取当前登录用户权限表达式集合
2.获取当前请求映射方法头顶上权限表达式
3.判断用户权限表达式集合中是否包含该表达式

Shiro 权限验证三种方式

• 编程式
• 注解式
• 页面标签式

1.编程式Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
if(subject.hasRole("hr")) {//有权限
} else {//无权限
}

---

 2.注解式
@RequiresRoles("admin") 
@RequiresPermissions("user:create") 
public void hello() {//有权限
}

---

 3.页面标签式<@shiro.hasPermission name="employee：list"><!-- 有权限 -->
</@shiro.hasRole>

授权步骤

1.贴注解
2.开启 Shiro 注解扫描器
3.查询数据库真实数据 自定义realm

注解@RequiresPermissions()

• value属性： 这个属性是一个数组
• Logical.AND： 必须同时拥有value配置所有权限才允许访问
• Logical.OR：只需要拥有value配置所有权限中一个即可允许访问

约定:权限表达式,第一值权限表达式,第二值为权限名称
@RequiresPermissions(value={“employee:list”,“员工列表”},logical=Logical.OR)
逻辑为OR,value满足其中一个条件成立

标签式权限验证

拓展FreeMarker标签

默认的freemarker是不支持shiro标签,所以需要做功能拓展

 public class ShiroFreeMarkerConfig extends FreeMarkerConfigurer {@Overridepublic void afterPropertiesSet() throws IOException, TemplateException {//继承之前的属性配置，这不能省super.afterPropertiesSet();Configuration cfg = this.getConfiguration();cfg.setSharedVariable("shiro", new ShiroTags());//注册shiro 标签}
}  

让之前的配置文件中的FreeMarkerConfigurer修改为自定义的ShiroFreeMarkerConfig类

<!-- 注册 FreeMarker 配置类 -->
<bean class="cn.k.shiro.ShiroFreeMarkerConfig"><!-- 配置 FreeMarker 的文件编码 --><property name="defaultEncoding" value="UTF-8" /><!-- 配置 FreeMarker 寻找模板的路径 --><property name="templateLoaderPath" value="/WEB-INF/views/" /><property name="freemarkerSettings"><props><!-- 兼容模式 ，配了后不需要另外处理空值问题，时间格式除外 --><prop key="classic_compatible">true</prop></props></property>
</bean>

使用shiro标签

• authenticated 标签：已认证通过的用户。

<@shiro.authenticated> </@shiro.authenticated>

• notAuthenticated 标签：未认证通过的用户。

<@shiro.notAuthenticated></@shiro.notAuthenticated>

• principal 标签 ：输出当前用户信息，通常为登录帐号信息

<@shiro.principal property="name" /> //对应name属性

• hasRole 标签：验证当前用户是否拥有该角色

<@shiro.hasRole name="admin">我是管理员</@shiro.hasRole>

• hasAnyRoles 标签：验证当前用户是否拥有这些角色中的任何一个，角色之间逗号分隔

<@shiro.hasAnyRoles name="admin,user,hr">Hello admin</@shiro.hasAnyRoles>

• hasPermission 标签：验证当前用户是否拥有该权限

<@shiro.hasPermission name="department:delete">删除</@shiro.hasPermission>

Shiro加密

MD5

//参数1 :原文,参数2:盐 ,参数3:散列次数(加密次数)
Md5Hash hash=new Md5Hash("1","kent",3);

盐一般要求是固定长度的字符串，且每个用户的盐不同。
一般盐的选择的是用户的唯一数据(账号名等),盐是要求不能改变的,不然下次加密结果就对应不上了

Shiro缓存

当我们登录时,授权信息是要从数据库中查询的,如果每次刷新刷新都需要获取你到底有没有权限,对性能影响不好,用户登录后,授权信息一般很少改动,所以,我们可以将第一次授权后,将信息存在缓存中,下次直接再缓存中获取,就很好的避免了多次访问数据库

Shiro没有实现自己的缓存机制,只提供了支持缓存的API接口,这里使用的是EhCache

集成EhCache
第三方EhCache
1.配置缓存管理器并引用缓存管理器

    <!--安全管理器-->
<bean id="securityManager" class="org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager"><!--注册自定义数据源--><property name="realm" ref="employeeRealm"/><!--注册缓存管理器--><property name="cacheManager" ref="cacheManager"/>
</bean>

<!-- 缓存管理器 -->
<bean id="cacheManager" class="org.apache.shiro.cache.ehcache.EhCacheManager"> <!-- 设置配置文件 --><property name="cacheManagerConfigFile" value="classpath:shiro-ehcache.xml"/>
</bean>2.添加缓存配置文件  shiro-ehcache.xml<ehcache><defaultCachemaxElementsInMemory="1000"eternal="false"timeToIdleSeconds="600"timeToLiveSeconds="600"memoryStoreEvictionPolicy="LRU"></defaultCache>
</ehcache>

配置缓存文件属性说明

• maxElementsInMemory： 缓存对象最大个数。
• eternal：对象是否永久有效 ,一般为false
• timeToIdleSeconds： 对象空闲时间
• timeToLiveSeconds：对象存活时间
• memoryStoreEvictionPolicy：当达到 maxElementsInMemory 限制时，Ehcache 将会根据指定的策略去清理内存。
• LFU（较少使用，意思是一直以来最少被使用的，缓存的元素有一个hit 属性（命中率），hit 值最小的将会被清出缓存）默认

拓展 统一全局异常
@ControllerAdvice 控制器功能增强注解

1.在进入请求映射方法之前做功能增强,经典用法:date日期格式化
2.在进入请求映射方法之后做功能增强,经典用法:统一异常处理
3.处理异常的方法,方法需要贴ExceptionHandler注解

配置文件
配置代理过滤器

<filter><filter-name>shiroFilter</filter-name><filter-class>org.springframework.web.filter.DelegatingFilterProxy</filter-class>
</filter>
<filter-mapping><filter-name>shiroFilter</filter-name><url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>

配置shiro.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop"xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop.xsd"><!--引入自定义Realm--><bean id="employeeRealm" class="cn.k.shiro.EmployeeRealm"></bean><!--配置安全管理器--><bean id="securityManager" class="org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager"><property name="realm" ref="employeeRealm"/><!--注册缓存管理器--><property name="cacheManager" ref="cacheManager"/></bean><!--配置shiro过滤器--><bean id="shiroFilter"class="org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean"><!--引用指定的安全管理器--><property name="securityManager" ref="securityManager"/><!--shiro默认的登录地址是/login.jsp 现在要指定我们自己的登录页面地址--><property name="loginUrl" value="/login.html"/><!--路径对应的规则--><property name="filterChainDefinitions"><value>/userLogin=anon/css/**=anon/js/**=anon/img/**=anon/upload/**=anon/userLogout=logout/**=authc</value></property></bean><!--开启 Shiro 注解扫描器--><!-- <aop:config/> 会扫描配置文件中的所有advisor，并为其创建代理 --><aop:config/><!-- Pointcut advisor通知器， 会匹配所有加了shiro权限注解的方法 --><bean class="org.apache.shiro.spring.security.interceptor.AuthorizationAttributeSourceAdvisor"><property name="securityManager" ref="securityManager"/></bean><!-- 缓存管理器 --><bean id="cacheManager" class="org.apache.shiro.cache.ehcache.EhCacheManager"><!-- 设置配置文件 --><property name="cacheManagerConfigFile" value="classpath:shiro-ehcache.xml"/></bean></beans>

关联mvc.xml

<import resource="classpath:shiro.xml"/>

loginController

@RequestMapping("/userLogin")@ResponseBodypublic JsonResult login(String username, String password){try {UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);SecurityUtils.getSubject().login(token);return new JsonResult();} catch (UnknownAccountException e) {return new JsonResult(false, "账号不存在");} catch (IncorrectCredentialsException e) {return new JsonResult(false, "密码错误");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return new JsonResult(false, "登录异常，请联系管理员");}}