uwupu 学习日志
Day21 Shiro 1
uwupu 啦啦啦啦啦
  2022-09-13 20:07:08   2025-06-01 06:01:52   3.9k 字  17 分钟  

Shiro

https://shiro.apache.org/

介绍

  • Shiro与SpringSecurity类似；
  • Apache Shiro是一个Java的安全（权限）框架；
  • Shiro可以完成认证、授权、加密、会话管理、Web集成、缓存等。

Shiro架构

subject：应用代码直接交互的对象Subject，即Shiro的对外API核心就是Subject，Subject代表了当前的用户。

SecurityManager：安全管理器，管理所有的Subject，负责与Shiro其他组件交互。

Realm：Shiro从Realm获取安全数据（用户，角色，权限）。SecurityManager要验证用户身份，需要从Realm获取相应的用户进行比较。

第一个Shiro程序

依赖

pom.xml

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<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shiro</groupId>
        <artifactId>shiro-core</artifactId>
        <version>1.9.1</version>
    </dependency>
    <!-- Shiro uses SLF4J for logging.  We'll use the 'simple' binding
         in this example app.  See http://www.slf4j.org for more info. -->
    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>slf4j-simple</artifactId>
        <version>1.7.36</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>slf4j-api</artifactId>
        <version>1.7.36</version>
    </dependency>


    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
        <version>1.7.21</version>
    </dependency>
</dependencies>

shiro.ini

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# =============================================================================
# Tutorial INI configuration
#
# Usernames/passwords are based on the classic Mel Brooks' film "Spaceballs" :)
# =============================================================================

# -----------------------------------------------------------------------------
# Users and their (optional) assigned roles
# username = password, role1, role2, ..., roleN
# -----------------------------------------------------------------------------
[users]
root = secret, admin
guest = guest, guest
lunch = lunch, eater
water = water, drinker

# -----------------------------------------------------------------------------
# Roles with assigned permissions
# roleName = perm1, perm2, ..., permN
# -----------------------------------------------------------------------------
[roles]
admin = *
eater = eat:*
drinker = drink:kola:nosugar

主程序

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import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.session.Session;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.util.Factory;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class Hello {
    private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Hello.class);

    public static void main(String[] args) {
        log.info("My First Apache Shiro Application");

        //1. 获得安全管理器Factory
        Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
        //2. 获得安全管理器实例
        SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        //3. 设置安全管理器
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();//获取当前用户

        //若当前用户没有登录
        if (!currentUser.isAuthenticated()){
            UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("root","secret");
            token.setRememberMe(true);
            try {
                currentUser.login(token);
            } catch (UnknownAccountException e) {
                log.info("未知用户名");
            }catch (IncorrectCredentialsException ice){
                log.info("错误的密码");
            }catch (LockedAccountException lae){
                log.info("锁定的账户");
            }
        }




        Session session = currentUser.getSession();//获取当前用户的Session
        session.setAttribute("key","value");//设置key和value
        String value = (String) session.getAttribute("key");//获取key-value
        if ("value".equals(value)){
            log.info("正确："+value);
        }



        log.info("当前用户名："+currentUser.getPrincipal());//获得当前用户名

        //当前用户是否拥有角色
        if (currentUser.hasRole("admin")){
            log.info("管理员？");
        }else {
            log.info("不是管理员");
        }

        //测试单权限
        if (currentUser.isPermitted("eat:Obsidian")){
            log.info("请不要饮食过度");
        }else {
            log.info("你不能吃饭。");
        }

        //权限组
        if (currentUser.isPermitted("drink:SnowGreen")){
            log.info("请不要过度饮雪");
        }else{
            log.info("你不能喝格林雪");
        }
    }
}

运行结果

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[main] INFO com.yn.Hello - My First Apache Shiro Application
[main] INFO org.apache.shiro.session.mgt.AbstractValidatingSessionManager - Enabling session validation scheduler...
[main] INFO com.yn.Hello - 正确：value
[main] INFO com.yn.Hello - 当前用户名：root
[main] INFO com.yn.Hello - 管理员？
[main] INFO com.yn.Hello - 请不要饮食过度
[main] INFO com.yn.Hello - 请不要过度饮雪

Process finished with exit code 0

Subject对象的方法

在Shiro里，Subject对象用来表示一个用户；

可以使用SecurityUtils.getSubject()方法获得这个对象。

方法

  • isAuthenticated()：返回boolean，当前用户是否经过验证（登录）；
  • login(token)：登录一个用户，通过try-catch捕获登录错误时的操作
    • UnknownAccountException：没有这个用户
    • IncorrectCredentialsException：错误的密码
    • LockedAccountException：锁定的账户
  • getSession()：获取当前用户的Session。可以使用Session的setAttribute方法和getAttribute方法存或取值。
  • getPrincipal()：获取当前用户名；
  • hasRole(“admin”)：当前用户是否拥有角色admin；
  • isPermitted(“eat:Obsidian”)：是否被允许有“eat:Obsidian”权限。另外一个如：**isPermitted(“drink:Cola”)**则为是否拥有drink:Cola权限；
  • logout()：登出。

SpringBoot与Shiro集成

可能是Spring与Shiro集成？！

简易配置

  1. 创建ShiroConfig配置类和UserRealm;

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  2. UserRealm类继承AuthorizingRealm对象，重写相关方法；

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    //一个自定义的UserRealm
    //继承AuthorizingRealm对象
    public class UserRealm extends AuthorizingRealm {
        @Override
        protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
            System.out.println("执行了 -> 授权 PrincipalCollection");
            //授权
            return null;
        }

        @Override
        protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
            System.out.println("执行了 -> 认证 AuthenticationToken");
    		//有用户登录时会进入这里
            //这里负责判断账号密码正确与否
            return null;
        }
    }

  3. ShiroConfig下创建三个@Bean，

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    @Configuration
    public class ShiroConfig {

        //@Bean方式 创建 Realm 对象 自定义类
        @Bean
        public UserRealm userRealm(){
            return new UserRealm();
        }
        //DefaultWebSecurityManager
        @Bean
        public DefaultWebSecurityManager getDefaultWebSessionManager(@Qualifier("userRealm") UserRealm realm){
            DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();

            //关联UserRealm
            securityManager.setRealm(realm);


            return securityManager;
        }
        //ShiroFilterFactoryBean
        @Bean
        public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean(
                @Qualifier("getDefaultWebSessionManager")DefaultWebSecurityManager securityManager){

            ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
            //关联securityManager 设置安全管理器
            bean.setSecurityManager(securityManager);
            
            //这里进行一些授权的配置，如：url与角色的绑定
            
            //配置登录API和登录页相关信息
            
            return bean;
        }
    }

    分别返回UserRealm、DefaultWebSecurityManager、ShiroFilterFactoryBean三个对象，其中：

    1. UserRealm直接新建一个刚刚创建的Realm并返回就可；
    2. DefaultWebSecurityManager，使用@Qualifier注解将刚刚创建的Realm Bean作为方法的参数，新建一个DefaultWebSecurityManager对象，使用setRealm方法绑定刚刚绑定的Realm，然后返回；
    3. ShiroFilterFactoryBean，使用@Qualifier注解将刚刚创建的DefaultWebSecurityManager Bean作为方法的参数，新建一个ShiroFilterFactoryBean对象，使用setSecurityManager方法绑定刚刚创建的DefaultWebSecurityManager，然后返回。

  4. 配置结束。

配置

UserRealm

创建一个UserRealm类，继承AuthorizingRealm类，重写：

  • protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals)
  • protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token)

两个方法。

doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals)

这个方法负责授权。

下面的方法执行结束后，会执行这个方法，负责为登录的用户添加权限（加载权限）。

这里要做的事：

  1. 创建SimpleAuthorizationInfo对象。

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    SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();

  2. 从principals中获取用户的权限列表。（下面的方法为当前用户配置了principals属性，这里指用户的User对象，这里通过User.getPerms()获得用户的权限）

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    //拿到当前登录的对象
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    User currentUser = (User) subject.getPrincipal();

  3. 为用户添加权限

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    //设置当前用户的权限
    info.addStringPermission(currentUser.getPerms());//currentUser.getPerms()是从user对象获取用户的权限

  4. 返回AuthorizationInfo对象。

示例
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@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
    System.out.println("执行了 -> 授权 PrincipalCollection");
    SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
    //拿到当前登录的对象
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    User currentUser = (User) subject.getPrincipal();
    //设置当前用户的权限
    info.addStringPermission(currentUser.getPerms());
    return info;
}

doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token)

这个方法负责认证。

有用户登录时会进入这个方法。

这里要做的事：

  • 从数据库中获取用户相关信息；

  • 判断用户是否存在，不存在返回null；

  • 创建一个AuthenticationInfo类型的对象，将主体对象和密码传入，然后将该对象返回。

    （将密码交给Shiro，由Shiro完成密码判断和其他操作。）

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//认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
    //一旦进行了登录，就会执行这个方法
    System.out.println("执行了 -> 认证 AuthenticationToken");
    UsernamePasswordToken usernamePasswordToken = (UsernamePasswordToken) token;
    //从数据库获取用户 userService是service层用于与mapper层交互的对象。
    User user = userService.queryUserByUsername(usernamePasswordToken.getUsername());
    if(user==null){
        //没有这个用户
        return null;//返回null，在登录方法（这里是Controller的login POST中）会抛出异常UnknownAccountException
    }

    //判断密码是否正确
    //加密方式： MD5  MD5盐值加密
    //MD5盐值加密：将密码和用户名都进行加密
    //密码认证交给shiro处理 有加密功能
    //参数1表示当前用户的主体对象，这里user是主体对象。用于在doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals)方法中获取用户的一些信息（如：权限）。
    return new SimpleAuthenticationInfo(user, user.getPassword(), "");
}
  1. 首先将AuthenticationToken token强制转换为UsernamePasswordToken对象，然后就可以获取到登录用户的一些信息
    • getUsername()：用户名
    • getPassword()：密码
  2. 然后通过用户名从数据库中获取用户；
  3. 最后创建一个验证对象将密码传入然后将对象返回。

ShiroConfig

创建一个@Configuration配置类，用于存放Shiro类的一些@Bean配置。

（这里设置类名为ShiroConfig用于示例）

UserRealm

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@Bean
public UserRealm userRealm(){
    return new UserRealm();
}

创建UserRealm对象并返回。

DefaultWebSecurityManager

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@Bean
public DefaultWebSecurityManager getDefaultWebSessionManager(@Qualifier("userRealm") UserRealm realm){
    DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();

    //关联UserRealm
    securityManager.setRealm(realm);

    return securityManager;
}

创建Bean DefaultWebSecurityManager getDefaultWebSessionManager(@Qualifier("userRealm")用于创建SecurityManager，绑定realm，并返回对象。

  • 创建SecurityManager对象 （指定SecurityManager）
  • 绑定realm （指定realm对象）

ShiroFilterFactoryBean

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@Bean
public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean(
        @Qualifier("getDefaultWebSessionManager")DefaultWebSecurityManager securityManager){

    ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
    //关联securityManager 设置安全管理器
    bean.setSecurityManager(securityManager);

    /**
     * 添加Shiro的内置过滤器
     * 一些用于示例的角色
     * anon：无需认证；
     * authc：必须认证
     */
    //进行配置
    Map<String,String> filterMap = new LinkedHashMap<>();//配置
    bean.setFilterChainDefinitionMap(filterMap);
    //授权   url和角色的绑定
    filterMap.put("/user/add","anon");//设置url可访问角色
    filterMap.put("/user/update","authc");
    

    //配置登录API和登录页相关信息
    //设置登录请求
    bean.setLoginUrl("/login");
	//设置用户进入未经授权的页面要跳转的页面
    bean.setUnauthorizedUrl("/noauth");
    
    //返回对象
    return bean;
}

  • 创建ShiroFilterFactoryBean对象，并将SecurityManager绑定到对象；

    • ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
//关联securityManager 设置安全管理器
bean.setSecurityManager(securityManager);

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      - 进行“授权”相关的配置：绑定url和角色；

        - ```java
          //进行配置
          Map<String,String> filterMap = new LinkedHashMap<>();//配置
          bean.setFilterChainDefinitionMap(filterMap);
          //授权   url和角色的绑定
          filterMap.put("/user/add","anon");//设置url可访问角色
          filterMap.put("/user/update","authc");

  • 配置登录API和登录页相关配置

    • //配置登录API和登录页相关信息
//设置登录请求
bean.setLoginUrl("/login");
//设置用户进入未经授权的页面要跳转的页面
bean.setUnauthorizedUrl("/noauth");

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      - 返回ShiroFilterFactoryBean对象。

      ### shiro.ini配置

      ```ini
      # =======================
      # Shiro INI configuration
      # =======================

      [main]
      # 放一些配置

      # 配置密码编码：sha256
      sha256Matcher = org.apache.shiro.authc.credential.Sha256CredentialsMatcher
      iniRealm.credentialsMatcher = $sha256Matcher


      [users]
      # 放一些静态用户 ，一般在数据库中，不在这里编写。
      # 用户名 = 密码,角色1,角色2
      yn = 8d969eef6ecad3c29a3a629280e686cf0c3f5d5a86aff3ca12020c923adc6c92,admin,eater


      [roles]
      # 这里放角色以及一些权限
      # 角色名 = 权限

      # 访客可以注册账户，登录账户
      guest = user:reg,login

      # 登录用户可以更新自己的信息
      user = user:update

      # vip1可以自定义主页CSS
      vip1 = user:index:update:css

      # vip2可以自定义主页HTML和CSS
      vip2 = user:index:update:html,css

      # vip3可以自定义主页的HTML、CSS和JS（JS需要经过审核）
      vip3 = user:index:update:*

      # admin可以为所欲为
      admin = *

      #

      [urls]
      # 为url绑定 角色/权限

      # 允许任何人访问根目录
      / = anon
      # 允许任何人创建用户
      /user/create = anon
      # 允许任何人进行登录
      /user/login = anon
      # 仅允许登录的用户进入/user/根目录下页面
      /user/* = authc
      # 仅允许管理员且被认证的用户进入/admin/下所有页面
      /admin/** = authc,roles[admin]


      # 拥有user:index:update:html权限的用户可以进入/user/index/html
      /user/index/html = perms[user:index:update:html]
      /user/index/css = perms[user:index:update:css]
      /user/index/js = perms[user:index:update:js]

一些Filter

Filter NameClass（基于org.apache.shiro.web.filter）介绍
anonauthc.AnonymousFilter匿名用户
authcauthc.FormAuthenticationFilter认证用户
authcBasicauthc.BasicHttpAuthenticationFilter
authcBearerauthc.BearerHttpAuthenticationFilter
invalidRequestInvalidRequestFilter无效请求
logoutauthc.LogoutFilter登出请求
noSessionCreationsession.NoSessionCreationFilter在此页面不能创建Session
permsauthz.PermissionsAuthorizationFilter当用户具有指定权限，则允许访问
portauthz.PortFilter位于特定端口上的过滤器。
restauthz.HttpMethodPermissionFilterRESTful环境
rolesauthz.RolesAuthorizationFilter判断用户拥有指定角色
sslauthz.SslFilter必须使用ssl访问
userauthc.UserFilter若是已知用户且已登录，则允许访问该页面，否则不允许访问。

Thymeleaf与Shiro集成

https://github.com/theborakompanioni/thymeleaf-extras-shiro

依赖

HTML

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2
<html xmlns:shiro="http://www.pollix.at/thymeleaf/shiro">
    <!-- 已经不能用了 后续如果找到能用的 再改 -->

pom.xml

1
2
3
4
5
<dependency>
    <groupId>com.github.theborakompanioni</groupId>
    <artifactId>thymeleaf-extras-shiro</artifactId>
    <version>${thymeleaf-shiro.version}</version>
</dependency>

配置类

1
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5
//整合ShiroDialect：用来整合shiro和thymeleaf
@Bean
public ShiroDialect getShiroDialect(){
    return new ShiroDialect();
}

添加一个返回ShiroDialect对象的@Bean方法就可。

可以放在ShrioConfig类下。

作用

  1. 可以在Thymeleaf下的HTML文件里添加Shiro为JSP设计的页面控制标签；

    1
    <shiro:guest>未登录的标志</shiro:guest>

  2. 可以将标签作为属性写在HTML元素中。

    1
    <p shiro:guest>未登录的标志2</p>

一些标签/属性

guest

当前用户是访客，未登录状态；

1
<shiro:guest>请登录</shiro:guest>
1
<p shiro:guest>请登录</p>

user

当前用户已登录；

1
<shiro:user>Welcome back！张三</shiro:user>
1
<p shiro:user>Welcome back！张三</p>

authenticated

在当前会话期间，用户通过身份验证。（与user不同，authenticated不能在只有remember-me没有会话的情况下有效，如：重新打开浏览器/会话关闭）

1
<shiro:authenticated>身份通过验证，可以访问隐私内容</shiro:authenticated>
1
<p shiro:authenticated>身份通过验证，可以访问隐私内容</p>

notAuthenticated

在当前会话期间未成功验证。（与authenticated相反）

1
<shiro:notAuthenticated>需要二次验证才能访问当前内容 / 请登录</shiro:notAuthenticated>
1
<p shiro:notAuthenticated>需要二次验证才能访问当前内容 / 请登录</p>

principal

将输出在后端配置的principal属性，toString()方法的返回值；

1
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<shiro:principal></shiro:principal>

<shiro:principal/>

<shiro:principal type="com.foo.User" property="firstName"/>

<p shiro:principal></p><!-- thymeleaf-extras-shiro插件不支持type属性和property属性？ -->

类型type

指定principal的类型，指定后将按照不同方式进行输出。不指定则按照toString输出。

1
<principal type="java.lang.Integer"/>

属性值property

若principal是一个对象，可以通过这种方式指定要输出的对象的属性值。

1
<shiro:principal type="User" property="lastname"/>

hasRole

用户拥有指定角色时。

1
<shiro:hasRole name="admin">管理员你好</shiro:hasRole>
1
<p shiro:hasRole="admin">管理员你好</p>

lacksRole

用户没有指定角色时。

1
<shiro:lacksRole name="admin">你不是管理员吧？</shiro:lacksRole>
1
<p shiro:lackRole="admin">闲杂人等不得入内</p>

缺少admin角色的用户会看到上面的内容。

hasAnyRoles

用户拥有以下任意角色时。

1
<shiro:hasAnyRoles name="developer, project manager, administrator">你好，管理员</shiro:hasAnyRoles>
1
<p shiro:hasAnyRoles="developer, project manager, administrator">你好，管理员</p>

当访问这是developer, project manager, administrator其中任意一种角色时，可以看到上面内容。

hasAllRoles

用户拥有以下所有角色时。

1
<shiro:hasAllRoles name="developer, project manager, administrator">拥有前面所有角色的用户能看得见</shiro:hasAllRoles>
1
2
3
<p shiro:hasAllRoles="developer, project manager, administrator">
    拥有前面所有角色的用户能看得见
</p>

hasPermission

用户拥有具有指定的权限。（暗示：通过角色获取的权限）

1
2
3
<shiro:hasPermission name="user:create">
    <a href="createUsers">Create a new User</a>
</shiro:hasPermission>
1
2
3
<p shiro:hasPermission="user:create">
    <a href="createUsers">Create a new User</a>
</p>

lacksPermission

用户缺少指定权限时。

1
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3
<shiro:lacksPermission name="user:delete">
    Sorry, you are not allowed to delete user accounts.
</shiro:lacksPermission>
1
2
3
<p shiro:lacksPermission="user:create">
    <a href="createUsers">Create a new User</a>
</p>
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