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中高级程序员必看之shiro框架应用
 
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2020-7-6
 
编辑推荐:
本文首先简单介绍 shiro 的作用,接下来就直接进入 shiro 授权的入门,并且运用shiro 源码介绍了shiro的使用,希望对您的学习有所帮助。


本文来自于传智播客官方博客,由火龙果软件Alice编辑、推荐。

一、Shiro 简介

Apache Shiro 是一个强大且易用的 Java 安全框架,执行身份验证、授权、密码和会话管理。使用 Shiro 的易于理解的 API,您可以快速、轻松地获得任何应用程序,从最小的移动应用程序到最大的网络和企业应用程序。

二、Shiro 授权入门

简单介绍完毕 shiro 的作用后,接下来我们就直接进入 shiro 授权的入门,由于我们学习 shiro 重点是在使用,所以我们涉及到 shiro 源码的部分我们就不做过多的关注。

2.1:首先我们需要创建一个 maven 的 web 项目,导入 shiro 相关的依赖包和 tomcat 以及 jdk 的编译插件,本次我们使用 shiro 最新的依赖包。

大家也可以直接从 maven 的中央仓库找坐标

<groupId>cn.itcast</groupId>
<artifactId>shiro_quickStart</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<packaging>war</packaging>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.11</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-core</artifactId>
<version>1.4.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId>
<artifactId>shiro-web</artifactId>
<version>1.4.1</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.tomcat.maven</groupId>
<artifactId>tomcat7-maven-plugin</artifactId>
<version>2.1</version>
<configuration>
<port>8989</port>
<path>/</path>
<uriEncoding>UTF-8</uriEncoding>
</configuration>
</plugin>
</plugins>

2.2 在项目的 WEB-INF 下去创建一个 shiro 的配置文件 shiro.ini,同时需要在 web.xml 中配置 shiro 核心的过滤器;

2.2.1 web.xml 中核心过滤器配置

<listener>
<listener-class>org.apache.shiro.web.env.
EnvironmentLoaderListener
</listener-class>
</listener>
<filter>
<filter-name>ShiroFilter</filter-name>
<filter-class>org.apache.shiro.web.servlet.ShiroFilter
</filter-class>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>ShiroFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
<dispatcher>REQUEST</dispatcher>
<dispatcher>FORWARD</dispatcher>
<dispatcher>INCLUDE</dispatcher>
<dispatcher>ERROR</dispatcher>
</filter-mapping>

2.2.2 shiro.ini 配置认证

简单解释一下,users 是用来配置用户名和密码的,urls 是用来配置认证。/admin/**=authc 表示访问项目 admin 下面的所有资源都需要登录认证,而/login /login.jsp 表示访问这 2 个资源不需要登录认证;

[main]
[users] user=user admin=admin
[urls]
/admin/**=authc
/login=anon
/login.jsp=anon

2.2.3 编写 LoginServlet 和 login.jsp

* 在 pom.xml 中引入 Servlet 和 Jsp 的依赖包
<dependency>
<groupId>javax.servlet</groupId>
<artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
<version>3.0.1</version>
<scope>provided</scope>
</dependency> <dependency>
<groupId>javax.servlet.jsp</groupId>
<artifactId>jsp-api</artifactId>
<version>2.1</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
* 创建 LoginServlet 和 login.jsp

创建 LoginServlet 和 login.jsp

*启动测试:

当我们访问 //localhost:8989/admin/aa,由于需要登录认证,所以跳转到了登录页面;

三、Shiro 入门配置细节

上一讲当我们访问//localhost:8989/admin/aa,由于访问的资源需要登录认证跳转到了 login.jsp;为什么跳转到 login.jsp 页面了呢?

原因是 shiro 使用了一些内置的过滤器;

我们可以通过查阅

源码,发现如果没有登录,自动跳转到 login.jsp

3.1 如何去配置登录页面;

3.2 如何让 shiro 完成登录认证(判断页面传入的用户名密码是正确的)

3.2.2 修改 login.jsp,加入表单,已经表单提交的地址

3.2.3 在 LoginServlet 完成登录认证

四、Shiro 授权入门

Shiro 除了可以完成认证外,也可以进行授权,即登录用户只有拥有指定的角色才能访问指定的资源;

4.1 修改 shiro.ini 文件,加入角色及授权。

4.2 [roles]中可以配置系统中的角色,此处我们定义了 2 个角色,一个角色为 ROLE_USER,一个为 ROLE_ADMIN

4.3[users]中除了可以配置登录的用户外,还可以给用户分配角色。此处我们定义 user 用户的角色为 ROLE_USER,admin 用户的角色为ROLE_ADMIN;

4. 4[urls]中除了可以配置资源访问是否需要登录认证,还可以配置登录用户访问资源需要哪些角色。此处我们定义访问/admin 下面的所有资源,除了需要登录,登录用户还需要有 ROLE_USER 角色;

4.5 测试我们发现如果使用 user/user 用户名和密码进行登录,登录成功后可以访问到/admin/add.jsp

而如果使用 admin/admin 用户名和密码进行登录登录成功后出现 401 的错误;

五、Shiro 认证流程和自定义 Realm

5.1 前 2 个章节我们已经讲解完毕,认证和授权的入门,接下来我们讲解认证流程;首先我们先来看一张图,授权流程图

流程:

1、当我们调用 Subject.login(token)进行登录,他会会自将 token 交由给 Security Manager,所以我们需要在调用 login 之前,在

SecurityUtils. setSecurityManager()设置 Security Manager;

2.SecurityManager 他会调用 Authenticator 进行用户名和密码的认证;

3、Authenticator 才是真正的身份验证者,Authenticator 会把相应的 token 传入 Realm,从 Realm 获取身份验证信息,如果没有返回/ 抛出异常表示认证失败了。

对于开发者来说;SecurityManager 和 Authenticator 都由 shiro 开发好了,当然他也提供了自己提供的一些 Realm 来获取用户名和密码;

默认情况下 shiro 使用的是 initRealm(shiro.ini 配置文件中配置的用户名和密码)进行同户名和密码的获取,我们也可以自己定义 Realm 来获取

用户名和密码完成认证;

5.2:自定义 Realm

package cn.itcast.realm;
import org.apache.shiro.authc.*; import org.apache.shiro.realm.Realm;
public class StaticRealm implements Realm {
@Override
public String getName() {
//指定Realm的名称
return "staticRealm";
}
@Override
public boolean supports(AuthenticationToken token) {
//该Realm支持的Token类型
return token instanceof UsernamePasswordToken;
}
@Override
public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws
AuthenticationException {
//获取token中的用户名和密码
String username = String.valueOf(token.getPrincipal());
String password = new String((char[]) token.getCredentials());
//如果用户名密码不是gang/123抛出异常,认证失败
if(!username.equals("gang") || !password.equals("123")) { throw new AuthenticationException("用户名或者密码有误");
}
return new SimpleAuthenticationInfo(username,password,getName());
}
}

5.3 在 shiro.ini 中配置自定义的 Realm

5.4 测试自定义 Realm

经过测试我们发现原来的 iniRealm 就不再起作用,起作用的就是我们自定义的 Realm。

5.5 我们在定义 Realm 的时候除了可以实现 Realm 接口也使用它已经实现的一些类;Realm 的体系结构如下;

其中 JdbcRealm 可以完成基于数据库的认证;

5.6、使用 JdbcRealm 来完成基于数据库的认证;

5.6.1 导入 MySQL 驱动及连接池的依赖包,我们本次使用 Druid 连接池

<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid</artifactId>
<version>1.0.14</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>5.1.35</version>
</dependency>

5.6.2 在 mysql 中创建 2 张数据库表、

表结构必须和 JdbcRealm 中发送 SQL 语句的表结构一致;

表 1:用户表、用来存储用户名和密码

表 2:角色表、用来存储用户的角色信息

5.6.3 在 shiro.ini 中配置 JdbcRealm

5.6.4:测试

六、Shiro 授权流程

6.1 上一讲我们给大家讲解了 Shiro 认证的流程,主要就是如何自定义 Realm,接下来我们要讲解的就是授权;首先我们看一张图授权流程图

流程如下:

1.首先当我们去调用 Subject.isPermitted*/hasRole*,他会调用 SecurityManager,而 SecurityManager 接着会调用 Authorizer 授权管理器;

2.Authorizer 是真正的授权者,如果我们调用如 isPermitted(“user:view”),其首先会通过 PermissionResolver 把字符串转换成相应的

Permission 实例;

3.在进行授权之前,其会调用相应的 Realm 获取 Subject 相应的角色/权限用于匹配传入的角色/权限;

4.Authorizer 会判断 Realm 的角色/权限是否和传入的匹配,如果有多个 Realm,会调用 ModularRealmAuthorizer 进行循环判断,如果匹配如 isPermitted*/hasRole*会返回 true,否 则返回 false 表示授权失败。

6.2 接下来我们通过一个入门案例,进行一个直观的感受;

6.2.2 首先我们先切换到 initRealm,注释掉 jdbcRealm。给 user/user 指定 ROLE_USER 角色、给 admin/admin 指定 ROLE_ADMIN 的角色

6.2.3 在用户登录成功后判断其是否有对应的角色

6.2.4 通过测试我们发现如果使用 admin/admin 登录,打印的是 true。

如果使用 user/user 登录,打印的是 false。

6.2.5 除了可以配置角色外,我们还可以配置权限;接下来我们来配置权限

ROLE_USER=user:* 、

表示 ROLE_USER 角色拥有 user:*的权限,*表示任意

ROLE_ADMIN=admin:*,user:*

表示 ROLE_AMIN 角色拥有 admin:*和 user:*的权限,*表示任意

/res/update.jsp=perms[user:add]

表示访问/admin/update.jsp 需要登录,并且需要 user:add 权限;

通过测试我们发现

user/user 和 user/admin 登录后都可以访问/res/update.jsp 资源但是 admin/admin 不能访问/admin/**下面的资源

6.2.6自定义Realm完成认证和授权。要想使用自定义Relam 完成认证和授权,建议继承AuthorizingRealm

public class MyAuthorizingRealm extends AuthorizingRealm {
/**
* 该方法是进行授权的
* @param principals
* @return
*/ @Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
//给登陆用户指定角色USER_ROLE
info.addRole("ROLE_ADMIN");
//给登录用户指定权限
info.addStringPermission("user:add");
return info;
}
/**
* 该方法是用来进行认证的
*/ @Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
String username = (String) token.getPrincipal();
String password = new String((char[]) token.getCredentials());
//如果用户名密码是gang/123
if(username.equals("gang") && password.equals("123")) { return new SimpleAuthenticationInfo(username, password, getName());
}else { throw new AuthenticationException("用户名或者密码错误");
}
}

6.2.6 配置自定义 Realm

6.2.6 测试;使用 gang/li 登录后拥有角色 ROLE_ADMIN 和权限 user:add.不能访问/admin/add.jsp 但是可以访问/res/update.jsp

七、Spring 整合 shiro

在实际开发中我们通常都不会单独使用 shiro,都是和 spring 进行整合,接下来我们要完成 spring 和 shiro 整合;

7.1:

导入 spring 和 shiro 整合相关依赖包

<dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-spring</artifactId>
<version>1.4.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-web</artifactId>
<version>5.0.5.RELEASE</version>
</dependency> <dependency>
<groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-spring</artifactId>
<version>1.4.1</version>
</dependency>

7.2:编写 spring 的配置文件 applicationContext.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org
/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XML
Schema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.
springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/
beans/spring-beans.xsd">
<!--配置自定义Releam-->
<bean id="myAuthorizingRealm" class="cn.itcast.realm.MyAuthorizingRealm"></bean>
<!--配置认证管理器-->
<bean id="securityManager" class="org.apache.
shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager">
<property name="realm" ref="myAuthorizingRealm"><
/property>
</bean>
<!--配置shiro的过滤器-->
<bean id="shiroFilter" class="org.apache.shiro.spring.web.
ShiroFilterFactoryBean"> <property name="securityManager" ref="securityManager"/>
<!--登录页面-->
<property name="loginUrl" value="/login.jsp"/>
<!--登录成功后,跳转的页面-->
<property name="successUrl" value="/admin/add.jsp"/>
<!--未授权的页面-->
<property name="unauthorizedUrl" value="/401.jsp"/>
<property name="filterChainDefinitions"> <value>
/admin/**=authc,roles[ROLE_USER]
/login=anon
/res/update.jsp=perms[user:add]
/logout=logout
</value>
</property>
</bean>
</beans>

7.2 在 web.xml 中使用 ContextLoaderListener 加载 spring 的配置文件.

<!--加载spring的配置文件-->
<listener>
<listener-class>org.springframework.web.context.
ContextLoaderListener</listener-class>
</listener>
<context-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<param-value>classpath:applicationContext.xml</param-value>
</context-param>
<!--配置shiro的代理过滤器-->
<filter>
<filter-name>shiroFilter</filter-name>
<filter-class>org.springframework.web.filter.
DelegatingFilterProxy</filter-class> <init-param>
<param-name>targetFilterLifecycle</param-name>
<param-value>true</param-value>
</init-param>
</filter>
<filter-mapping>
<filter-name>shiroFilter</filter-name>
<url-pattern>/*</url-pattern>
</filter-mapping>
   
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