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Shiro系列 | 《Shiro开发详细教程》第一章:Shiro入门

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码神联盟
发布2018-11-06 10:55:34
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发布2018-11-06 10:55:34
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文章被收录于专栏:码神联盟

本文目录:

► 第一章:Shiro入门

► 1.1 Shiro简介

► 1.2 Shiro特点

► 1.3 Shiro组件

► 1.4 Shiro架构

下节文章预告

► 第二章:Shiro身份认证(预告)

► 2.1 身份认证(预告)

► 2.2 环境准备(预告)

► 2.3 登录、退出(预告)

► 2.4 身份认证流程(预告)

1.1 Shiro简介

Apache Shiro是一个强大易用的Java安全框架,提供了认证、授权、加密和会话管理等功能,对于任何一个应用程序,Shiro都可以提供全面的安全管理服务、更易于理解的API。并且相对于其他安全框架,Shiro要简单的多。

目前,使用Apache Shiro 的人越来越多,相比较Spring Security,Shiro要更轻量级,但是Shiro没有Spring Security做的功能强大,实际工作中可能并不需要那么复杂的功能,所以一般的应用程序使用Shiro就够了,至于项目中,到底要选择哪一个框架作为技术选型,取决于哪个框架能简单的解决项目问题就可以了。

1.2 Shiro的特点

Shiro 基于其简单、易理解的特点,不仅可以使用在JavaSE环境中,也可以用在JavaEE环境。Shiro可以提供如下功能:认证、授权、加密、管理会话、缓存、与WEB集成。

特点解析:

1:易于理解的 Java Security API2:简单的身份认证(登录),支持多种数据源(LDAP,JDBC,Kerberos,ActiveDirectory 等)3:对角色的简单的签权(访问控制),支持细粒度的签权4:支持一级缓存,以提升应用程序的性能5:内置的基于 POJO 企业会话管理,适用于 Web 以及非 Web 的环境6:异构客户端会话访问7:非常简单的加密 API8:不跟任何的框架或者容器捆绑,可以独立运行

1.3 Shiro组件

  • Authentication:身份认证 / 登录,验证用户是不是拥有相应的身份;

Ø 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;即判断用户是否能做事情,常见的如: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;

Ø Session Manager:会话管理,即用户登录后就是一次会话,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 JavaSE 环境的,也可以是如 Web 环境的;

Ø Cryptography:加密,保护数据的安全性,如密码加密存储到数据库,而不是明文存储;

Ø Web Support:Web 支持,可以非常容易的集成到 Web 环境;

Ø 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;

Ø 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,能把权限自动传播过去;

Ø Testing:提供测试支持;

Ø 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;

Ø 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。

记住一点,Shiro 不会去维护用户、维护权限;这些需要我们自己去设计 / 提供;然后通过相应的接口注入给 Shiro即可。

1.4 Shiro架构

接下来我们分别从外部和内部来看看 Shiro 的架构,对于一个好的框架,从外部来看应该具有非常简单易于使用的API,且 API 契约明确;从内部来看的话,其应该有一个可扩展的架构,即非常容易插入用户自定义实现,因为任何框架都不能满足所有需求。

首先,我们从外部来看 Shiro 吧,即从应用程序角度的来观察如何使用 Shiro 完成工作。如下图:

可以看到: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;其每个 API 的含义:

Subject:主体,代表了当前 “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;即一个抽象概念;所有 Subject 都绑定到 SecurityManager,与 Subject 的所有交互都会委托给 SecurityManager;可以把 Subject 认为是一个门面;SecurityManager 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 SecurityManager 交互;且它管理着所有Subject;可以看出它是 Shiro 的核心,它负责与后边介绍的其他组件进行交互,如果学习过 SpringMVC,你可以把它看成 DispatcherServlet 前端控制器;

Realm:域,Shiro 从从 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以确定用户身份是否合法;也需要从 Realm 得到用户相应的角色/ 权限进行验证用户是否能进行操作;可以把 Realm 看成 DataSource,即安全数据源。

也就是说对于我们而言,最简单的一个 Shiro 应用:

1. 应用代码通过 Subject 来进行认证和授权,而 Subject 又委托给 SecurityManager;

2. 我们需要给 Shiro 的 SecurityManager 注入 Realm,从而让 SecurityManager 能得到合法的用户及其权限进行判断。

从以上也可以看出,Shiro 不提供维护用户 / 权限,而是通过 Realm 让开发人员自己注入。

接下来我们来从 Shiro 内部来看下 Shiro 的架构,如下图所示:

Subject:主体,可以看到主体可以是任何可以与应用交互的 “用户”;

SecurityManager:相当于 SpringMVC 中的 DispatcherServlet 或者 Struts2 中的 FilterDispatcher;是Shiro 的心脏;所有具体的交互都通过 SecurityManager 进行控制;它管理着所有 Subject、且负责进行认证和授权、及会话、缓存的管理。

Authenticator:认证器,负责主体认证的,这是一个扩展点,如果用户觉得 Shiro 默认的不好,可以自定义实现;其需要认证策略(Authentication Strategy),即什么情况下算用户认证通过了;

Authrizer:授权器,或者访问控制器,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哪些功能;

Realm:可以有 1 个或多个 Realm,可以认为是安全实体数据源,即用于获取安全实体的;可以是 JDBC 实现,也可以是 LDAP 实现,或者内存实现等等;由用户提供;注意:Shiro 不知道你的用户 / 权限存储在哪及以何种格式存储;所以我们一般在应用中都需要实现自己的 Realm;

SessionManager:如果写过 Servlet 就应该知道 Session 的概念,Session 呢需要有人去管理它的生命周期,这个组件就是 SessionManager;而 Shiro 并不仅仅可以用在 Web 环境,也可以用在如普通的 JavaSE 环境、EJB等环境;所有呢,Shiro 就抽象了一个自己的 Session 来管理主体与应用之间交互的数据;这样的话,比如我们在Web 环境用,刚开始是一台 Web 服务器;接着又上了台 EJB 服务器;这时想把两台服务器的会话数据放到一个地方,这个时候就可以实现自己的分布式会话(如把数据放到 Memcached 服务器);

SessionDAO:DAO 大家都用过,数据访问对象,用于会话的 CRUD,比如我们想把 Session 保存到数据库,那么可以实现自己的 SessionDAO,通过如 JDBC 写到数据库;比如想把 Session 放到 Memcached 中,可以实现自己的 Memcached SessionDAO;另外 SessionDAO 中可以使用 Cache 进行缓存,以提高性能;

CacheManager:缓存控制器,来管理如用户、角色、权限等的缓存的;因为这些数据基本上很少去改变,放到缓存中后可以提高访问的性能;

Cryptography:密码模块,高了一些常见的加密组件用于如密码加密 / 解密的。

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原始发表:2018-10-17,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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