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Java中Apache Shiro安全框架怎么用

发布时间:2022-03-06 16:49:47 来源:亿速云 阅读:161 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。

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    shiro功能:

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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:

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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)

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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/

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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!

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    2.controller跳转

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    3.登录拦截授权,测试成功

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    4.编写授权doGetAuthorizationInfo方法

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    3.index.html

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    4.测试

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    5.在认证里放session

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    6.修改index.html

    Java中Apache Shiro安全框架怎么用

    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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