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Java中Apache Shiro安全框架怎么用


Java中Apache Shiro安全框架怎么用

发布时间:2022-03-06 16:49:47 来源:高防服务器网 阅读:67 作者:小新 栏目:开发技术

这篇文章将为大家详细讲解有关Java中Apache Shiro安全框架怎么用,小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

    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>             <!-- configure logging -->          <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

    public class Quickstart {      private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Quickstart.class);      public static void main(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 = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");          SecurityManager securityManager = factory.getInstance();          SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);          //获取当前的用户对象Subject          Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();          //通过当前用户拿到session          Session session = currentUser.getSession();          session.setAttribute("someKey", "aValue");          String value = (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              UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("lonestarr", "vespa");              token.setRememberMe(true);  //设置记住我              try {                  currentUser.login(token); //执行了登录操作              } catch (UnknownAccountException uae) {                  //如果   用户名不存在                  log.info("There is no user with username of " + token.getPrincipal());              } catch (IncorrectCredentialsException ice) {                  //如果   密码不正确                  log.info("Password for account " + token.getPrincipal() + " was incorrect!");              } catch (LockedAccountException lae) {                  //用户被锁定,如密码输出过多,则被锁定                  log.info("The account for username " + token.getPrincipal() + " is locked.  " +                          "Please contact your administrator to unlock it.");              }              //...在此处捕获更多异常              catch (AuthenticationException ae) {                  //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() + "] logged in successfully.");             //测试角色是否存在          if (currentUser.hasRole("schwartz")) {              log.info("May the Schwartz be with you!");          } else {              log.info("Hello, mere mortal.");          }          //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("You may use a lightsaber ring.  Use it wisely.");          } else {              log.info("Sorry, lightsaber rings are for schwartz masters only.");          }          //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("You are permitted to 'drive' the winnebago with license plate (id) 'eagle5'.  " +                      "Here are the keys - have fun!");          } else {              log.info("Sorry, you aren't allowed to drive the '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 UserRealm        extends AuthorizingRealm  public class UserRealm extends AuthorizingRealm {      //授权      @Override      protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {          //打印一个提示          System.out.println("执行了授权方法");          return null;      }         //认证      @Override      protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {          //打印一个提示          System.out.println("执行了认证方法");          return null;      }  }

    4.新建一个ShiroConfig配置文件

    @Configuration  public class ShiroConfig {         //ShiroFilterFactoryBean:3      @Bean      public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean(@Qualifier("securityManager") DefaultWebSecurityManager defaultWebsecurityManager){          ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();          //设置安全管理器          bean.setSecurityManager(defaultWebsecurityManager);          return bean;      }      //DefaultWebSecurityManager:2      @Bean(name="securityManager")      public DefaultWebSecurityManager getDefaultWebSecurityManager(@Qualifier("userRealm") UserRealm userRealm){          DefaultWebSecurityManager securityManager=new DefaultWebSecurityManager();          //关闭UserRealm          securityManager.setRealm(userRealm);          return securityManager;      }      //创建realm 对象,需要自定义类:1      @Bean(name="userRealm")      public UserRealm userRealm(){          return new UserRealm();      }  }

    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

    @Configuration  public class ShiroConfig {         //ShiroFilterFactoryBean:3      @Bean      public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean(@Qualifier("securityManager") DefaultWebSecurityManager defaultWebsecurityManager){          ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();          //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=new LinkedHashMap<>();          filterMap.put("/user/*","authc");          bean.setFilterChainDefinitionMap(filterMap);     //        //设置登录的请求  //        bean.setLoginUrl("/toLogin");          return bean;      }

    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")      public String login(String username, String password, Model model) {          //获取当前用户          Subject subject = SecurityUtils.getSubject();          //封装用户的登录数据,获得令牌          UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(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 (UnknownAccountException e) {              //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 (IncorrectCredentialsException ice) {              //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      @Override      protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {          //打印一个提示          System.out.println("执行了认证方法");          // 用户名密码          String name = "root";          String password = "123456";          //通过参数获取登录的控制器中生成的 令牌          UsernamePasswordToken token = (UsernamePasswordToken) authenticationToken;          //用户名认证          if (!token.getUsername().equals(name)){              // return null UnKnownAccountException              return null;          }          //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          return new SimpleAuthenticationInfo("", 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: root      password: 123456      url: jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&useJDBCCompliantTimezoneShift=true&useLegacyDatetimeCode=false&serverTimezone=UTC      driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver      type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource         #Spring Boot 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: 5      minIdle: 5      maxActive: 20      maxWait: 60000      timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000      minEvictableIdleTimeMillis: 300000      validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL      testWhileIdle: true      testOnBorrow: false      testOnReturn: false      poolPreparedStatements: 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/log4j      filters: stat,wall,log4j      maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize: 20      useGlobalDataSourceStat: true      connectionProperties: druid.stat.mergeSql=true;druid.stat.slowSqlMillis=500  mybatis:    type-aliases-package: com.huang.pojo    mapper-locations: classpath:mybatis/mapper/*.xml

    3.在application.properties

    mybatis.type-aliases-package=com.longdi.pojo  mybatis.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  @NoArgsConstructor  public class User {          private int id;          private String name;          private String pwd;          private String perms;  }

    6.编写UserMapper

    @Repository  @Mapper  public interface UserMapper {      public User  queryUserByName(String name);     }

    7.编写UserMapper.xml

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>  <!DOCTYPE mapper          PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"          "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">     <mapper namespace="com.longdi.mapper.UserMapper">         <select id="queryUserByName" resultType="User" parameterType="String">          select * from mybatis.user where name=#{name}      </select>     </mapper>

    8.Service层

    UserService接口:

    public interface UserService {      public User queryUserByName(String name);  }

    9.编写接口实现类UserServiceImpl

    @Service  public class UserServiceImpl implements UserService{         @Autowired      UserMapper userMapper;         @Override      public User queryUserByName(String name) {          return userMapper.queryUserByName(name);      }  }

    10.在ShiroSpringbootApplicationTests测试

    @SpringBootTest  class ShiroSpringbootApplicationTests {      @Autowired      UserServiceImpl userService;      @Test      void contextLoads() {          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

    关于“Java中Apache Shiro安全框架怎么用”这篇文章就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,使各位可以学到更多知识,如果觉得文章不错,请把它分享出去让更多的人看到。

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