Shiro概述 - 详解

目录

Shiro简介

什么是Shiro?

Shiro 的特点

核心组件

Shiro入门

身份认证

Realm

身份授权

Springboot集成Shiro

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Shiro简介

什么是Shiro?

Shiro是apache旗下一个开源框架，它将软件系统的安全认证相关的功能抽取出来，实现用户身份 认证，权限授权、加密、会话管理等功能，组成了一个通用的安全认证框架。

Shiro 的特点

Shiro 是一个强大而灵活的开源安全框架，能够非常清晰的处理认证、授权、管理会话以及密码加 密。如下是它所具有的特点：

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

核心组件

Shiro架构图

Subject

Subject主体，外部应用与subject进行交互，subject将用户作为当前操作的主体，这个主体：可以是一 个通过浏览器请求的用户，也可能是一个运行的程序。Subject在shiro中是一个接口，接口中定义了很多认证授相关的方法，外部程序通过subject进行认证授，而subject是通过SecurityManager安全管理器进 行认证授权。

SecurityManager

SecurityManager权限管理器，它是shiro的核心，负责对所有的subject进行安全管理。通过 SecurityManager可以完成subject的认证、授权等，SecurityManager是通过Authenticator进行认 证，通过Authorizer进行授权，通过SessionManager进行会话管理等。SecurityManager是一个接 口，继承了Authenticator, Authorizer, SessionManager这三个接口。

Authenticator

Authenticator即认证器，对用户登录时进行身份认证。

Authorizer

Authorizer授权器，用户通过认证器认证通过，在访问功能时需要通过授权器判断用户是否有此功能的操作权限。

Realm（数据库读取+认证功能+授权功能实现）

Realm领域，相当于datasource数据源，securityManager进行安全认证需要通过Realm获取用户权限数据

比如： 如果用户身份数据在数据库那么realm就需要从数据库获取用户身份信息。

注意： 不要把realm理解成只是从数据源取数据，在realm中还有认证授权校验的相关的代码。

SessionManager

SessionManager会话管理，shiro框架定义了一套会话管理，它不依赖web容器的session，所以shiro 可以使用在非web应用上，也可以将分布式应用的会话集中在一点管理，此特性可使它实现单点登录。

SessionDAO

SessionDAO即会话dao，是对session会话操作的一套接口

比如: 可以通过jdbc将会话存储到数据库 ；也可以把session存储到缓存服务器。

CacheManager

CacheManager缓存管理，将用户权限数据存储在缓存，这样可以提高性能。

Cryptography

Cryptography密码管理，shiro提供了一套加密/解密的组件，方便开发。比如提供常用的散列、加/解密等功能

Shiro入门

身份认证

流程如下：

1、Shiro把用户的数据封装成标识token，token一般封装着用户名，密码等信息

2、使用Subject门面获取到封装着用户的数据的标识token

3、Subject把标识token交给SecurityManager，在SecurityManager安全中心中，SecurityManager 把标识token委托给认证器Authenticator进行身份验证。认证器的作用一般是用来指定如何验证，它规定本次认证用到哪些Realm

4、认证器Authenticator将传入的标识token，与数据源Realm对比，验证token是否合法

Realm

在 Shiro 框架中，Realm 是用于连接数据源并提供安全相关数据的组件，可以理解为 “安全数据源” 的抽象。它是 Shiro 与实际存储用户、角色、权限等安全信息的数据源（如数据库、LDAP、文件等）之间的桥梁。

在实际开发中，我们通常需要自定义 Realm（继承 Shiro 提供的抽象类，如 AuthorizingRealm），并重写关键方法：

• doGetAuthenticationInfo()：实现从数据源获取用户认证信息（如根据用户名查密码）
• doGetAuthorizationInfo()：实现从数据源获取用户授权信息（如角色、权限）

public class MyRealm extends AuthorizingRealm {
// 授权：获取用户的角色和权限
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
// 从 principals 中获取用户名
String username = (String) principals.getPrimaryPrincipal();
// 从数据库/其他数据源查询该用户的角色和权限
Set roles = ...; // 查询角色
Set permissions = ...; // 查询权限
// 封装授权信息并返回
SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
info.setRoles(roles);
info.setStringPermissions(permissions);
return info;
}
// 认证：获取用户的身份凭证（用于登录验证）
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
// 从 Token 中获取用户名
String username = (String) token.getPrincipal();
// 从数据库/其他数据源查询该用户的密码
String password = ...; // 查询密码
if (password == null) {
throw new UnknownAccountException("用户不存在");
}
// 封装认证信息并返回（Shiro 会自动对比 Token 中的密码和此处返回的密码）
return new SimpleAuthenticationInfo(username, password, getName());
}
}

Shiro 可以配置多个 Realm，认证器（Authenticator）会根据配置的策略（如 “至少一个成功”“全部成功” 等）协调这些 Realm 完成认证。

身份授权

基本流程：

1、首先调用Subject.isPermitted/hasRole接口，其会委托给SecurityManager。

2、SecurityManager接着会委托给内部组件Authorizer；

3、Authorizer再将其请求委托给我们的Realm去做；Realm才是真正干活的；

4、Realm将用户请求的参数封装成权限对象。再从我们重写的doGetAuthorizationInfo方法中获取从 数据库中查询到的权限集合。

5、Realm将用户传入的权限对象，与从数据库中查出来的权限对象，进行一一对比。如果用户传入的权限对象在从数据库中查出来的权限对象中，则返回true，否则返回false。

进行授权操作的前提：用户必须通过认证。

Springboot集成Shiro

以下为常用注解

关键代码：

pom.xml：

4.0.0
org.springframework.boot
spring-boot-starter-parent
2.7.13
com.ape
springboot_data_shiro
0.0.1-SNAPSHOT
springboot_data_shiro
springboot_data_shiro
8
1.3.2
mysql
mysql-connector-java
8.0.30
-->
org.mybatis.spring.boot-->
mybatis-spring-boot-starter-->
2.3.1-->
-->
com.baomidou
mybatis-plus-boot-starter
3.5.2
org.springframework.boot
spring-boot-starter-web
org.springframework.boot
spring-boot-starter-test
test
org.apache.shiro
shiro-core
${shiro.version}
org.apache.shiro
shiro-spring
${shiro.version}
org.apache.shiro
shiro-web
${shiro.version}
org.apache.shiro
shiro-ehcache
${shiro.version}
-->
org.apache.shiro-->
shiro-spring-boot-starter-->
1.9.1-->
-->
org.springframework.boot
spring-boot-maven-plugin

controller:

@RequestMapping("/login")
public String login(peUser user) {
try {
//构造登录令牌
UsernamePasswordToken token=new UsernamePasswordToken(user.getUsername(),user.getPassword());
//获取subject
Subject subject= SecurityUtils.getSubject();
subject.login(token);
return "登录成功";
} catch (AuthenticationException e) {
return "用户名或密码错误";
}
}

MyRealm:

public class MyRealm extends AuthorizingRealm {
@Autowired
private peUserService userService;
@Autowired
private pePermissionService permissionService;
@Autowired
private peRoleService roleService;
/**
* 授权方法
*      操作的时候，判断用户是否具有响应的权限
*          一定先认证再授权
*          先认证 -- 安全数据
*          再授权 -- 根据安全数据获取用户具有的所有操作权限
*/
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
//获取已认证的用户数据
peUser user = (peUser) principalCollection.getPrimaryPrincipal();//得到唯一的安全数据
//根据用户数据获取用户的权限信息（所有角色，所有权限）
int userId = user.getId();
//获取用户所有角色
List roleList=roleService.getRoleByUserId(userId);
Set roles=new HashSet<>();//所有角色
for (peRole role : roleList){
roles.add(role.getName());
}
//获取用户所有权限
List permissionList=permissionService.getPermissionByRoleId(userId);
Set perms=new HashSet<>();//所有权限
for (pePermission permission : permissionList){
perms.add(permission.getCode());
}
SimpleAuthorizationInfo info=new SimpleAuthorizationInfo();//存储用户拥有的角色和权限信息，
info.setStringPermissions(perms);
info.setRoles(roles);
return info;
}
/**
* 认证方法
*  参数：传递的用户名密码
*/
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
//获取登录的用户名密码(token)
UsernamePasswordToken token=(UsernamePasswordToken) authenticationToken;
String username = token.getUsername();//用户录入的账号
//根据用户名查询数据库
QueryWrapper queryWrapper = new QueryWrapper<>();
queryWrapper.eq("username", username);
peUser user=userService.getOne(queryWrapper);
//判断用户是否存在或者密码是否一致
if(user!=null){
SimpleAuthenticationInfo info=new SimpleAuthenticationInfo(user,user.getPassword(), ByteSource.Util.bytes(user.getSalt()),"myRealm");
return info;
}
return null;
}
/**
* @Description 自定义密码比较器
* @param
* @return
* bean标签 init-method属性
*/
@PostConstruct
public void initCredentialsMatcher(){
//指定加密算法
HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher=new HashedCredentialsMatcher(DigestsUtil.SHA1);
//指定迭代次数
hashedCredentialsMatcher.setHashIterations(DigestsUtil.COUNTS);
//生效密码比较器
setCredentialsMatcher(hashedCredentialsMatcher);
}
}