SpringBoot--集成Shiro

Posted 2021-03-05 11014p

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了SpringBoot--集成Shiro相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

转：https://blog.csdn.net/bicheng4769/article/details/86668209

什么是Shiro？

Apache Shiro是Java的一个安全框架，旨在简化身份验证和授权。Shiro在JavaSE和JavaEE项目中都可以使用。它主要用来处理身份认证，授权，企业会话管理和加密等。

Shrio使用有什么优点？

（1）身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份；
（2）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；
（3）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；
（4）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；
（5）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；
（6）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；
（7）提供测试支持；
（8）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；
（9）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集成

引入maven依赖包

<dependency>
      <groupId>org.apache.shiro</groupId>
      <artifactId>shiro-spring</artifactId>
      <version>1.3.2</version>
</dependency>

ShiroConfig类：对shiro的一些配置，相当于之前的xml配置。包括：过滤的文件和权限，密码加密的算法，其用注解等相关功能。

import org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher;
import org.apache.shiro.mgt.DefaultSecurityManager;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.spring.LifecycleBeanPostProcessor;
import org.apache.shiro.spring.security.interceptor.AuthorizationAttributeSourceAdvisor;
import org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean;
import org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager;
import org.springframework.aop.framework.autoproxy.DefaultAdvisorAutoProxyCreator;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.context.annotation.DependsOn;

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
public class ShiroConfig {

    @Bean(name = "shiroFilter")
    public ShiroFilterFactoryBean shiroFilter(SecurityManager securityManager) {
        ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();
        shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);
        shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/login");
        shiroFilterFactoryBean.setUnauthorizedUrl("/notRole");
        Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<>();
        // <!-- authc:所有url都必须认证通过才可以访问; anon:所有url都都可以匿名访问-->
        filterChainDefinitionMap.put("/webjars/**", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/login", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/front/**", "anon");
        filterChainDefinitionMap.put("/api/**", "anon");

        filterChainDefinitionMap.put("/admin/**", "authc");
        filterChainDefinitionMap.put("/user/**", "authc");
        //主要这行代码必须放在所有权限设置的最后，不然会导致所有 url 都被拦截 剩余的都需要认证
        filterChainDefinitionMap.put("/**", "authc");
        shiroFilterFactoryBean.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
        return shiroFilterFactoryBean;

    }

    @Bean
    public SecurityManager securityManager() {
        DefaultWebSecurityManager defaultSecurityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        defaultSecurityManager.setRealm(customRealm());
        return defaultSecurityManager;
    }

    @Bean
    public CustomRealm customRealm() {
        CustomRealm customRealm = new CustomRealm();
        return customRealm;
    }
}

shiroConfig 也不复杂，基本就三个方法。再说这三个方法之前，我想给大家说一下shiro的三个核心概念：

Subject：代表当前正在执行操作的用户，但Subject代表的可以是人，也可以是任何第三方系统帐号。当然每个subject实例都会被绑定到SercurityManger上。
SecurityManger:SecurityManager是Shiro核心，主要协调Shiro内部的各种安全组件，这个我们不需要太关注，只需要知道可以设置自定的Realm。
Realm:用户数据和Shiro数据交互的桥梁。比如需要用户身份认证、权限认证。都是需要通过Realm来读取数据。
shiroFilter方法：
这个方法看名字就知道了：shiro的过滤器，可以设置登录页面（setLoginUrl）、权限不足跳转页面（setUnauthorizedUrl）、具体某些页面的权限控制或者身份认证。
注意：这里是需要设置SecurityManager（setSecurityManager）。
默认的过滤器还有：anno、authc、authcBasic、logout、noSessionCreation、perms、port、rest、roles、ssl、user过滤器。
具体的大家可以查看package org.apache.shiro.web.filter.mgt.DefaultFilter。这个类，常用的也就authc、anno。
securityManager 方法：
查看源码可以知道 securityManager是一个接口类，我们可以看下它的实现类：

具体怎么实现的，感兴趣的同学可以看下。由于项目是一个web项目，所以我们使用的是DefaultWebSecurityManager ，然后设置自己的Realm。
CustomRealm 方法：
将 customRealm的实例化交给spring去管理，当然这里也可以利用注解的方式去注入。

CustomRealm类：自定义的CustomRealm继承AuthorizingRealm。并且重写父类中的doGetAuthorizationInfo（权限相关）、doGetAuthenticationInfo（身份认证）这两个方法

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.authz.SimpleAuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;
import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;
import org.apache.shiro.util.ByteSource;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {

    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
        String username = (String) SecurityUtils.getSubject().getPrincipal();
        SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
        Set<String> stringSet = new HashSet<>();
        stringSet.add("user:show");
        stringSet.add("user:admin");
        info.setStringPermissions(stringSet);
        return info;
    }

    /**
     * 这里可以注入userService,为了方便演示，我就写死了帐号了密码
     * private UserService userService;
     * <p>
     * 获取即将需要认证的信息
     */
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
        System.out.println("-------身份认证方法--------");
        String userName = (String) authenticationToken.getPrincipal();
        String userPwd = new String((char[]) authenticationToken.getCredentials());
        //根据用户名从数据库获取密码
        String password = "123";
        if (userName == null) {
            throw new AccountException("用户名不正确");
        } else if (!userPwd.equals(password )) {
            throw new AccountException("密码不正确");
        }
        return new SimpleAuthenticationInfo(userName, password,getName());
    }
}

自定义的Realm类继承AuthorizingRealm类，并且重载doGetAuthorizationInfo和doGetAuthenticationInfo两个方法。
doGetAuthorizationInfo：权限认证，即登录过后，每个身份不一定，对应的所能看的页面也不一样。
doGetAuthenticationInfo：身份认证。即登录通过账号和密码验证登陆人的身份信息。

controller类：

    @RequestMapping(value = "/login", method = RequestMethod.GET)
    @ResponseBody
    public String defaultLogin() {
        return "首页";
    }

    @RequestMapping(value = "/login", method = RequestMethod.POST)
    @ResponseBody
    public String login(@RequestParam("username") String username, @RequestParam("password") String password) {
        // 从SecurityUtils里边创建一个 subject
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        // 在认证提交前准备 token（令牌）
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);
        // 执行认证登陆
        try {
            subject.login(token);
        } catch (UnknownAccountException uae) {
            return "未知账户";
        } catch (IncorrectCredentialsException ice) {
            return "密码不正确";
        } catch (LockedAccountException lae) {
            return "账户已锁定";
        } catch (ExcessiveAttemptsException eae) {
            return "用户名或密码错误次数过多";
        } catch (AuthenticationException ae) {
            return "用户名或密码不正确！";
        }
        if (subject.isAuthenticated()) {
            return "登录成功";
        } else {
            token.clear();
            return "登录失败";
        }
    }

测试：可以使用postman进行测试

ok 身份认证是没问题了，我们再来考虑如何加入权限。

利用注解配置权限：

其实，我们完全可以不用注解的形式去配置权限，因为在之前已经加过了：DefaultFilter类中有perms（类似于perms[user:add]）这种形式的。但是试想一下，这种控制的粒度可能会很细，具体到某一个类中的方法，那么如果是配置文件配，是不是每个方法都要加一个perms？但是注解就不一样了，直接写在方法上面，简单快捷。
很简单，主需要在ShiroConfig类中加入如下代码，就能开启注解：

    @Bean
    public LifecycleBeanPostProcessor lifecycleBeanPostProcessor() {
        return new LifecycleBeanPostProcessor();
    }
    
 /**
     * *
     * 开启Shiro的注解(如@RequiresRoles,@RequiresPermissions),需借助SpringAOP扫描使用Shiro注解的类,并在必要时进行安全逻辑验证
     * *
     * 配置以下两个bean(DefaultAdvisorAutoProxyCreator(可选)和AuthorizationAttributeSourceAdvisor)即可实现此功能
     * * @return
     */
    @Bean
    @DependsOn({"lifecycleBeanPostProcessor"})
    public DefaultAdvisorAutoProxyCreator advisorAutoProxyCreator() {
        DefaultAdvisorAutoProxyCreator advisorAutoProxyCreator = new DefaultAdvisorAutoProxyCreator();
        advisorAutoProxyCreator.setProxyTargetClass(true);
        return advisorAutoProxyCreator;
    }
    
    @Bean
    public AuthorizationAttributeSourceAdvisor authorizationAttributeSourceAdvisor() {
        AuthorizationAttributeSourceAdvisor authorizationAttributeSourceAdvisor = new AuthorizationAttributeSourceAdvisor();
        authorizationAttributeSourceAdvisor.setSecurityManager(securityManager());
        return authorizationAttributeSourceAdvisor;
    }

新建一个UserController类。如下：

@RequestMapping("/user")
@Controller
public class UserController {
    @RequiresPermissions("user:list")
    @ResponseBody
    @RequestMapping("/show")
    public String showUser() {
        return "这是学生信息";
    }
}

重复刚才的登录步骤，登录成功后，postman 输入localhost:8080/user/show

确实是没有权限。方法上是 @RequiresPermissions("user:list")，而customRealm中是 user:show、user:admin。我们可以调整下方法上的权限改为user:show。调试一下，发现成功了。
这里有一个问题：当没有权限时，系统会报错，而没有跳转到对应的没有权限的页面，也就是setUnauthorizedUrl这个方法没起作用，这个问题，下一篇会给出解决方案-。-

密码采用加密方式进行验证：

其实上面的功能已经基本满足我们的需求了，但是唯一一点美中不足的是，密码都是采用的明文方式进行比对的。那么shiro是否提供给我们一种密码加密的方式呢？答案是肯定。
shiroConfig中加入加密配置：

    @Bean(name = "credentialsMatcher")
    public HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher() {
        HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher = new HashedCredentialsMatcher();
        // 散列算法:这里使用MD5算法;
        hashedCredentialsMatcher.setHashAlgorithmName("md5");
        // 散列的次数，比如散列两次，相当于 md5(md5(""));
        hashedCredentialsMatcher.setHashIterations(2);
        // storedCredentialsHexEncoded默认是true，此时用的是密码加密用的是Hex编码；false时用Base64编码
        hashedCredentialsMatcher.setStoredCredentialsHexEncoded(true);
        return hashedCredentialsMatcher;
    }

customRealm初始化的时候耶需要做一些改变：

@Bean
    public CustomRealm customRealm() {
        CustomRealm customRealm = new CustomRealm();
        // 告诉realm,使用credentialsMatcher加密算法类来验证密文
        customRealm.setCredentialsMatcher(hashedCredentialsMatcher());
        customRealm.setCachingEnabled(false);
        return customRealm;
    }

流程是这样的，用户注册的时候，程序将明文通过加密方式加密，存到数据库的是密文，登录时将密文取出来，再通过shiro将用户输入的密码进行加密对比，一样则成功，不一样则失败。
我们可以看到这里的加密采用的是MD5，而且是加密两次（MD5(MD5)）。
shiro提供了SimpleHash类帮助我们快速加密：

public static String MD5Pwd(String username, String pwd) {
        // 加密算法MD5
        // salt盐 username + salt
        // 迭代次数
        String md5Pwd = new SimpleHash("MD5", pwd,
                ByteSource.Util.bytes(username + "salt"), 2).toHex();
        return md5Pwd;
    }

也就是说注册的时候调用一下上面的方法得到密文之后，再存入数据库。
在CustomRealm进行身份认证的时候我们也需要作出改变：

      System.out.println("-------身份认证方法--------");
        String userName = (String) authenticationToken.getPrincipal();
        String userPwd = new String((char[]) authenticationToken.getCredentials());
        //根据用户名从数据库获取密码
        String password = "2415b95d3203ac901e287b76fcef640b";
        if (userName == null) {
            throw new AccountException("用户名不正确");
        } else if (!userPwd.equals(userPwd)) {
            throw new AccountException("密码不正确");
        }
        //交给AuthenticatingRealm使用CredentialsMatcher进行密码匹配
        return new SimpleAuthenticationInfo(userName, password,
                ByteSource.Util.bytes(userName + "salt"), getName());