Java中Apache Shiro安全框架怎么用(apache,java,shiro,开发技术)

一、Shiro简介：

Apache Shiro是一个Java的安全（权限）框架。
Shiro 可以非常容易的开发出足够好的应用，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，Web集成，缓存等。

shiro功能：

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，即判断用户能否进行什么操作，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，即用户登录后就是第一次会话，在没有退出之前，它的所有信息都在会话中;会话可以是普通的JavaSE环境，也可以是Web环境;
Cryptography:加密，保护数据的安全性，如密码加密存储到数据库中，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，能把权限自动的传播过去
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

Shiro架构（外部）

从外部来看Shiro，即从应用程序角度来观察如何使用shiro完成工作:

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代表了当前的用户，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，SecurityManageer才是实际的执行者
SecurityManager: 安全管理器，即所有与安全有关的操作都会与SercurityManager交互，并且它管理着所有的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的
DispatcherServlet的角色
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，来确定用户的身份是否合法;也需要从Realm得到用户相应的角色、权限，进行验证用户的操作是否能够进行，可以把Realm看成DataSource;

Shiro架构（内部）

subject:任何可以与应用交互的'用户';
Security Manager:相当于SpringMVC中的DispatcherServlet;是Shiro的心脏，所有具体的交互都通过Security Manager进行控制，它管理者所有的Subject，且负责进行认证，授权，会话，及缓存的管理.

Authenticator:负责Subject认证，是一个扩展点，可以自定义实现;可以使用认证策略(AuthenticationStrategy)，即什么情况下算用户认证通过了;
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那些功能;
Realm:可以有一个或者多个的realm，可以认为是安全实体数据源，即用于获取安全实体的，可以用DBC实现，也可以是内存实现等等，由用户提供;所以一般在应用中都需要实现自己的realm
SessionManager: 管理Session生命周期的组件，而Shiro并不仅仅可以用在Web环境，也可以用在普通的JavaSE环境中
CacheManager:缓存控制器，来管理如用户，角色，权限等缓存的;因为这些数据基本上很少以受，成到缓存中后可以提高访问的性能;
Cryptography:密码模块，Shiro提高了一些常见的加密组件用于密码加密，解密等

二、快速入门

1.拷贝案例

1.按照官网提示找到 快速入门案例 GitHub地址：shiro/samples/quickstart/

2.新建一个 Maven 工程，删除其 src 目录，将其作为父工程

3.在父工程中新建一个 Maven 模块

4.复制快速入门案例 POM.xml 文件中的依赖

<dependencies><dependency><groupId>org.apache.shiro</groupId><artifactId>shiro-core</artifactId><version>1.4.1</version></dependency><!--configurelogging--><dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId><version>1.7.29</version></dependency><dependency><groupId>org.slf4j</groupId><artifactId>slf4j-log4j12</artifactId><version>1.7.29</version></dependency><dependency><groupId>log4j</groupId><artifactId>log4j</artifactId><version>1.2.17</version></dependency></dependencies>

5.把快速入门案例中的 resource 下的log4j.properties复制下来

6.复制一下shiro.ini文件

7.复制一下Quickstart.java文件

8.运行启动Quickstart.java

2.分析代码

publicclassQuickstart{privatestaticfinaltransientLoggerlog=LoggerFactory.getLogger(Quickstart.class);publicstaticvoidmain(String[]args){//工厂模式，通过shiro.ini配置文件中的信息，生成一个工厂实例Factory<SecurityManager>factory=newIniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");SecurityManagersecurityManager=factory.getInstance();SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);//获取当前的用户对象SubjectSubjectcurrentUser=SecurityUtils.getSubject();//通过当前用户拿到sessionSessionsession=currentUser.getSession();session.setAttribute("someKey","aValue");Stringvalue=(String)session.getAttribute("someKey");if(value.equals("aValue")){log.info("Subject=>session["+value+"]");}//判断当前的用户是否被认证if(!currentUser.isAuthenticated()){//Token:令牌,没有获取，随机UsernamePasswordTokentoken=newUsernamePasswordToken("lonestarr","vespa");token.setRememberMe(true);//设置记住我try{currentUser.login(token);//执行了登录操作}catch(UnknownAccountExceptionuae){//如果用户名不存在log.info("Thereisnouserwithusernameof"+token.getPrincipal());}catch(IncorrectCredentialsExceptionice){//如果密码不正确log.info("Passwordforaccount"+token.getPrincipal()+"wasincorrect!");}catch(LockedAccountExceptionlae){//用户被锁定，如密码输出过多，则被锁定log.info("Theaccountforusername"+token.getPrincipal()+"islocked."+"Pleasecontactyouradministratortounlockit.");}//...在此处捕获更多异常catch(AuthenticationExceptionae){//意外情况?错误?}}//打印其标识主体(在这种情况下，为用户名)log.info("User["+currentUser.getPrincipal()+"]loggedinsuccessfully.");//测试角色是否存在if(currentUser.hasRole("schwartz")){log.info("MaytheSchwartzbewithyou!");}else{log.info("Hello,meremortal.");}//粗粒度，极限范围小//测试类型化的极限（不是实例级别）if(currentUser.isPermitted("lightsaber:wield")){log.info("Youmayusealightsaberring.Useitwisely.");}else{log.info("Sorry,lightsaberringsareforschwartzmastersonly.");}//细粒度，极限范围广//实例级别的权限（非常强大）if(currentUser.isPermitted("winnebago:drive:eagle5")){log.info("Youarepermittedto'drive'thewinnebagowithlicenseplate(id)'eagle5'."+"Herearethekeys-havefun!");}else{log.info("Sorry,youaren'tallowedtodrivethe'eagle5'winnebago!");}//注销currentUser.logout();//退出System.exit(0);}}

三、SpringBoot 集成 Shiro

1.编写测试环境

1.在刚刚的父项目中新建一个 springboot 模块

2.导入 SpringBoot 和 Shiro 整合包的依赖

<!--SpringBoot和Shiro整合包--><dependency><groupId>org.apache.shiro</groupId><artifactId>shiro-spring</artifactId><version>1.4.1</version></dependency>

下面是编写配置文件
Shiro 三大要素

Subject 用户 -> ShiroFilterFactoryBean
SecurityManager 管理所有用户 -> DefaultWebSecurityManager
Realm 连接数据

实际操作中对象创建的顺序 ： realm -> securityManager -> subject

3.编写自定义的 realm ，需要继承 AuthorizingRealm

//自定义的UserRealmextendsAuthorizingRealmpublicclassUserRealmextendsAuthorizingRealm{//授权@OverrideprotectedAuthorizationInfodoGetAuthorizationInfo(PrincipalCollectionprincipalCollection){//打印一个提示System.out.println("执行了授权方法");returnnull;}//认证@OverrideprotectedAuthenticationInfodoGetAuthenticationInfo(AuthenticationTokenauthenticationToken)throwsAuthenticationException{//打印一个提示System.out.println("执行了认证方法");returnnull;}}

4.新建一个ShiroConfig配置文件

@ConfigurationpublicclassShiroConfig{//ShiroFilterFactoryBean:3@BeanpublicShiroFilterFactoryBeangetShiroFilterFactoryBean(@Qualifier("securityManager")DefaultWebSecurityManagerdefaultWebsecurityManager){ShiroFilterFactoryBeanbean=newShiroFilterFactoryBean();//设置安全管理器bean.setSecurityManager(defaultWebsecurityManager);returnbean;}//DefaultWebSecurityManager:2@Bean(name="securityManager")publicDefaultWebSecurityManagergetDefaultWebSecurityManager(@Qualifier("userRealm")UserRealmuserRealm){DefaultWebSecurityManagersecurityManager=newDefaultWebSecurityManager();//关闭UserRealmsecurityManager.setRealm(userRealm);returnsecurityManager;}//创建realm对象，需要自定义类:1@Bean(name="userRealm")publicUserRealmuserRealm(){returnnewUserRealm();}}

5.测试成功！

2.使用

1.登录拦截

在getShiroFilterFactoryBean方法中添加需要拦截的登录请求

@ConfigurationpublicclassShiroConfig{//ShiroFilterFactoryBean:3@BeanpublicShiroFilterFactoryBeangetShiroFilterFactoryBean(@Qualifier("securityManager")DefaultWebSecurityManagerdefaultWebsecurityManager){ShiroFilterFactoryBeanbean=newShiroFilterFactoryBean();//设置安全管理器bean.setSecurityManager(defaultWebsecurityManager);//添加shiro的内置过滤器/*anon:无需认证，就可以访问authc:必须认证了才能访问user:必须拥有“记住我”功能才能用perms:拥有对某个资源的权限才能访问role:拥有某个角色权限才能访问*/filterMap.put("/user/add","authc");filterMap.put("/user/update","authc");//拦截Map<String,String>filterMap=newLinkedHashMap<>();filterMap.put("/user/*","authc");bean.setFilterChainDefinitionMap(filterMap);////设置登录的请求//bean.setLoginUrl("/toLogin");returnbean;}

测试:点击 add链接，不会跳到 add 页面，而是跳到登录页，拦截成功

2.用户认证

1.在Controller层写一个登录的方法

//登录的方法@RequestMapping("/login")publicStringlogin(Stringusername,Stringpassword,Modelmodel){//获取当前用户Subjectsubject=SecurityUtils.getSubject();//封装用户的登录数据,获得令牌UsernamePasswordTokentoken=newUsernamePasswordToken(username,password);//登录及异常处理try{//执行用户登录的方法，如果没有异常就说明OK了subject.login(token);return"index";}catch(UnknownAccountExceptione){//如果用户名不存在System.out.println("用户名不存在");model.addAttribute("msg","用户名错误");return"login";}catch(IncorrectCredentialsExceptionice){//如果密码错误System.out.println("密码错误");model.addAttribute("msg","密码错误");return"login";}}}

2.测试

可以看出是先执行了自定义的UserRealm中的AuthenticationInfo方法，再执行登录相关的操作

3.修改UserRealm中的doGetAuthenticationInfo方法

//认证@OverrideprotectedAuthenticationInfodoGetAuthenticationInfo(AuthenticationTokenauthenticationToken)throwsAuthenticationException{//打印一个提示System.out.println("执行了认证方法");//用户名密码Stringname="root";Stringpassword="123456";//通过参数获取登录的控制器中生成的令牌UsernamePasswordTokentoken=(UsernamePasswordToken)authenticationToken;//用户名认证if(!token.getUsername().equals(name)){//returnnullUnKnownAccountExceptionreturnnull;}//密码认证，Shiro自己做，为了避免和密码的接触//最后返回一个AuthenticationInfo接口的实现类，这里选择SimpleAuthenticationInfo//三个参数：获取当前用户的认证；密码；认证名returnnewSimpleAuthenticationInfo("",password,"");}}

4.测试，输入错误的密码

输入正确的密码，即可登录成功

四、Shiro整合Mybatis

1.导入依赖

<dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>8.0.19</version></dependency><dependency><groupId>log4j</groupId><artifactId>log4j</artifactId><version>1.2.17</version></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid</artifactId><version>1.1.12</version></dependency><dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>2.1.1</version></dependency>

2.新建个application.yml

spring:datasource:username:rootpassword:123456url:jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useJDBCCompliantTimezoneShift=true&useLegacyDatetimeCode=false&serverTimezone=UTCdriver-class-name:com.mysql.cj.jdbc.Drivertype:com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource#SpringBoot默认是不注入这些属性值的，需要自己绑定#druid数据源专有配置initialSize:5minIdle:5maxActive:20maxWait:60000timeBetweenEvictionRunsMillis:60000minEvictableIdleTimeMillis:300000validationQuery:SELECT1FROMDUALtestWhileIdle:truetestOnBorrow:falsetestOnReturn:falsepoolPreparedStatements:true#配置监控统计拦截的filters，stat:监控统计、log4j：日志记录、wall：防御sql注入#如果允许时报错java.lang.ClassNotFoundException:org.apache.log4j.Priority#则导入log4j依赖即可，Maven地址：https://mvnrepository.com/artifact/log4j/log4jfilters:stat,wall,log4jmaxPoolPreparedStatementPerConnectionSize:20useGlobalDataSourceStat:trueconnectionProperties:druid.stat.mergeSql=true;druid.stat.slowSqlMillis=500mybatis:type-aliases-package:com.huang.pojomapper-locations:classpath:mybatis/mapper/*.xml

3.在application.properties

mybatis.type-aliases-package=com.longdi.pojomybatis.mapper-locations=classpath:mapper/*.xml

4.导入依赖

<dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.18.10</version><scope>provided</scope></dependency>

5.编写User类

@Data@AllArgsConstructor@NoArgsConstructorpublicclassUser{privateintid;privateStringname;privateStringpwd;privateStringperms;}

6.编写UserMapper

@Repository@MapperpublicinterfaceUserMapper{publicUserqueryUserByName(Stringname);}

7.编写UserMapper.xml

<?xmlversion="1.0"encoding="UTF-8"?><!DOCTYPEmapperPUBLIC"-//mybatis.org//DTDMapper3.0//EN""http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd"><mappernamespace="com.longdi.mapper.UserMapper"><selectid="queryUserByName"resultType="User"parameterType="String">select*frommybatis.userwherename=#{name}</select></mapper>

8.Service层

UserService接口：

publicinterfaceUserService{publicUserqueryUserByName(Stringname);}

9.编写接口实现类UserServiceImpl

@ServicepublicclassUserServiceImplimplementsUserService{@AutowiredUserMapperuserMapper;@OverridepublicUserqueryUserByName(Stringname){returnuserMapper.queryUserByName(name);}}

10.在ShiroSpringbootApplicationTests测试

@SpringBootTestclassShiroSpringbootApplicationTests{@AutowiredUserServiceImpluserService;@TestvoidcontextLoads(){System.out.println(userService.queryUserByName("longdi"));}}

11.成功连接数据库

五、实现请求授权

1.在ShiroConfig类中修改

2.controller跳转

3.登录拦截授权，测试成功

4.编写授权doGetAuthorizationInfo方法

5.请求授权测试成功

六、Shiro整合Thymeleaf

1.导入依赖

<!--shiro和thymeleaf整合--><dependency><groupId>com.github.theborakompanioni</groupId><artifactId>thymeleaf-extras-shiro</artifactId><version>2.0.0</version></dependency>

2.整合ShiroDialect

3.index.html

4.测试

5.在认证里放session

6.修改index.html