JAVAWEB开发之权限管理——shiro入门详解以及使用方法shiro认证与shiro授权

Posted 2020-09-28

shiro介绍

什么是shiro

shiro是Apache的一个开源框架，它将软件系统的安全认证相关的功能抽取出来，实现用户身份认证，权限授权、加密、会话管理等功能，组成了一个通用的安全认证框架。它可以实现如下的功能：

1.验证用户

2.对用户执行访问控制，如：判断用户是否具有角色admin，判断用户是否拥有访问的资源权限。

3.在任何环境下使用SessionAPI。例如C/S程序

4.可以使用多个用户数据源。例如一个是Oracle数据库，另外一个是mysql数据库。

5.单点登录(SSO)功能

6."Remember Me"服务，类似于购物车的功能，shiro官方建议开启。

为何使用shiro?

因为shiro将安全认证相关的功能抽取出来组成了一个框架，因此使用shiro就可以非常快速的完成认证、授权等功能的开发，降低系统成本。

shiro使用广泛，shiro可以运行在web应用，非web应用，集群分布式应用中越来越多的用户开始使用shiro.

Spring中有Spring security(原名Acegi), 是一个权限框架，它和Spring的依赖过于紧密，没有shiro使用简单。shiro不依赖于Spring，而shiro就相对独立最主要是因为shiro使用简单‘灵活，所以现在越来越多的用户选择shiro。

shiro核心组成部分

shiro的4大组成部分——身份认证，授权，会话管理和加密

Authentication：身份验证(身份认证)，简称"登录"。

Authorization：授权，给用户给用户分配角色或者权限资源。

Session Manager：用户Session管理器，可以让C/S程序也使用Session来控制权限。

Cryptography：将JDK中复杂的密码加密方式进行封装。

除了以上功能，shiro还提供很多扩展功能：

Web Support：主要针对web应用提供一些常用功能。

Caching：缓存可以使程序运行更有效率。

Concurrency：多线程相关功能。

Testing：帮助我们进行测试相关的功能。

"Run As"：一个允许用户假设为另一个用户身份(如果允许)的功能，有时候在管理脚本时很有用。

"Remember  Me"：记住用户身份，提供类似购物车的功能。

shiro运行大致流程：

Subject——主体，是与程序进行交互的对象，可以是人也可以是服务或其他程序，通常理解为用户。所有的Subject实例都必须绑定到一个SecurityManager上。我们与Subject交互，运行时shiro会自动转化为与SecurityManager交互的特定的subject的交互。

SecurityManager——SecurityManager是shiro的核心，初始化时协调各个模块运行。然而，一旦SecurityManager协调完毕，SecurityManager会被单独留下，且我们只需要去操作Subject即可，无需操作SecurityManager。但是需要了解的是当我们与一个Subject进行交互时，实质上是SecurityManager在处理Subject的安全操作。

Realms——Realms在shiro中作为程序和安全数据之间的"桥梁"或"连接器"。它用于获取安全数据来判断subject是否能够登录，subject拥有什么权限。有点类似于DAO。在配置realms时，需要至少一个realm。而且shiro提供了一些常用的Realms来连接数据源，如LDAP数据源的JndiLdapRealm，JDBC数据源的JdbcRealm，ini文件数据源的iniRealm，Properties文件数据源的PropertiesRealm，等等，我们也可以插入自己的Realm实现来代表自定义的数据源。像其他组件一样，Realms也是由SecurityManager控制。

shiro架构

Subject：(org.apache.shiro.subject.Subject)  即主体，简称用户，主体既可以是用户也可以是程序，主体访问系统，系统需要对主体进行认证、授权。外部应用与subject进行交互，Subject记录了当前操作用户，将用户的概念理解为当前操作的主体，可能是一个通过浏览器请求的用户，也可能是一个运行的程序。Subject在shiro中是一个接口，接口中定义了很多认证授权相关的方法，外部程序通过subject进行认证授权，而Subject是通过SecurityManager安全管理器进行认证授权。

SecurityManager：(org.apache.shiro.mgt.SecurityManager)如上所述，SecurityManager是shiro的核心，协调shiro的各个组件。SecurityManager就是安全管理器，负责对全部的subject进行安全管理。通过SecurityManager可以完成Subject的认证、授权等，实质上SecurityManager是通过Authenticator对主体进行认证，通过Authorizer对主体进行授权，通过SessionManager进行会话管理等等。SecurityManager是一个接口，继承了Authenticator，Authorizer，SessionManager这三个接口。

Authenticator：(org.apache.shiro.authc.Authenticator) 即认证器，对用户身份进行认证，Authenticator是一个接口，shiro提供ModularRealmAuthenticator实现类，通过ModularRealmAuthenticator基本上可以满足大多数需求，也可以自定义认证器。

Authorizer：(org.apache.shiro.authz.Authorizer)即授权器，用户在通过认证器认证通过后，在访问时需要通过授权器判断用户是否有此功能的操作权限。最终是通过认证器对主体进行授权的。

Realm：(org.apache.shiro.realm.Realm)Realm即领域，相当于DataSource数据源，通过Realm存取认证、授权相关数据。SecurityManager通过认证器对主体进行安全认证需要通过Realm获取用户身份数据，比如：如果用户身份数据在数据库，那么Realm就需要从数据库获取用户的身份信息。授权也是如此，也需要通过Realm取出授权相关信息。注意：不要将Realm理解成只是从数据源获取数据，在Realm中还有认证授权校验的相关代码

SessionManager：(org.apache.shiro.session.SessionManager)会话管理。web应用中一般是web容器对Session进行管理，shiro框架定义了一套会话管理，它不依赖于web容器的Session，所以shiro可以使用在非web应用上，也可以将分布式应用的会话集中在一点进行管理，此特性可使它实现单点登录。

SessionDAO：SessionDAO即会话dao，是对Session会话操作的一套接口，比如要将Session存储到数据库，可以通过JDBC将会话存储到数据库。针对个性化的Session数据存储(存到数据库)需要使用SessionDAO。

CacheManager：(org.apahce.shiro.cache.CacheManager)缓存管理器，主要对Session和授权数据进行缓存，比如将授权数据通过cachemanager进行缓存管理，和ehcache整合对缓存数据进行管理，可以减少不必要的后台访问，提高应用效率，增加用户体验。

Cryptography：(org.apache.shiro.crypto.*)密码管理，提供了一套加密/解密组件，对JDK中的加密解密算法进行了封装，方便开发。比如提供常用的散列、加/解密等功能，比如MD5散列算法。

shiro相关jar

与其他Java开源框架类似，将shiro的jar包加入项目就可以使用shiro提供的功能了。shiro-core时核心包必须选用，还提供了与web整合的shiro-web、与Spring整合的shiro-spring、与任务调度quartz整合的shiro-quartz、与ehcache整合的shiro-ehcache。下边是shiro各个jar包的Maven坐标。

[html] view plain copy

 

1. <dependency>  
2.     <groupId>org.apache.shiro</groupId>  
3.     <artifactId>shiro-core</artifactId>  
4.     <version>1.2.3</version>  
5. </dependency>  
6. <dependency>  
7.     <groupId>org.apache.shiro</groupId>  
8.     <artifactId>shiro-web</artifactId>  
9.     <version>1.2.3</version>  
10. </dependency>  
11. <dependency>  
12.     <groupId>org.apache.shiro</groupId>  
13.     <artifactId>shiro-spring</artifactId>  
14.     <version>1.2.3</version>  
15. </dependency>  
16. <dependency>  
17.     <groupId>org.apache.shiro</groupId>  
18.     <artifactId>shiro-ehcache</artifactId>  
19.     <version>1.2.3</version>  
20. </dependency>  
21. <dependency>  
22.     <groupId>org.apache.shiro</groupId>  
23.     <artifactId>shiro-quartz</artifactId>  
24.     <version>1.2.3</version>  
25. </dependency>  

也可以通过引入shiro-all包括shiro所有的包

[html] view plain copy

 

1. <dependency>  
2.     <groupId>org.apache.shiro</groupId>  
3.     <artifactId>shiro-all</artifactId>  
4.     <version>1.2.3</version>  
5. </dependency>  

相关jar包如下所示：

shiro认证

shiro认证过程

1.应用程序构建了一个终端用户认证信息AuthenticationToken实例后，调用Subject.login方法。

2.Subject的实例通常是DelegatingSubject类(或子类)的实例对象，在认证开始时，会委托应用程序设置的SecurityManager实例调用securityManager.login(token)方法。

3.SecurityManager接受到token(令牌)信息后会委托内置的Authenticator的实例(通常是ModularRealmAuthenticator类的实例)调用authenticator.authenticate(token)。ModularRealmAuthenticator在认证过程中会对设置的一个或多个Realm实例进行适配，它实际上为shiro提供了一个可插拔的认证机制。

4.如果在应用程序中配置类多个Realm，ModularRealmAuthenticator会根据配置的AuthenticationStrategy(认证策略)来进行多Realm的认证过程。在Realm被调用后，AuthenticationStrategy将对每一个Realm的结果做出响应。注意：如果应用程序中仅配置了一个Realm，Realm将被直接调用而无需再配置认证策略。

5.判断每一个Realm是否支持提交的token，如果支持，Realm将调用getAuthenticationInfo(token)；getAuthenticationInfo方法就是实际认证处理，我们通过覆盖Realm的doGetAuthenticationInfo方法来编写我们自定义的认证处理。

shiro的认证流程图如下：

shiro入门程序(用户登录和退出)

创建Java工程

加入shiro-core的jar包以及依赖包

工程结构如下：

log4j.properties日志配置文件

[plain] view plain copy

 

1. log4j.rootLogger=debug, stdout  
2.   
3. log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender  
4. log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout  
5. log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m %n  

shiro-first.ini

通过shiro-first.ini配置文件初始化SecurityManager环境，创建SecurityManager工厂。

配置MyEclipse支持ini，添加中文支持插件Properties Editor 地址是http://propedit.sourceforge.jp/eclipse/updates/

在MyEclipse配置后，在classpath创建shiro.ini配置文件，为了方便测试将用户名和密码配置在shiro-first.ini文件中

 

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1. #对用户信息进行配置  
2. [users]  
3. #用户账号和密码  
4. zhangsan=123456  
5. lisi=654321  

 

入门程序认证代码

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1. // 用户登录和退出  
2.     @Test  
3.     public void testLoginAndLogout() {  
4.   
5.         // 创建SecurityManager工厂。通过ini配置文件创建securityManager  
6.         Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-first.ini");  
7.   
8.         // 创建SecurityManager  
9.         SecurityManager securityManager = factory.getInstance();  
10.   
11.         // 将securityManager设置到当前的运行环境中  
12.         SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);  
13.   
14.         // 从SecurityUtils中创建一个subject  
15.         Subject subject = SecurityUtils.getSubject();  
16.   
17.         // 在认证提交前准备token(令牌)  
18.         // 这里的账号和密码 将来是由用户输入进去的  
19.         UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123456");  
20.          
21.         //执行认证提交  
22.         try {  
23.             //执行认证提交  
24.             subject.login(token);  
25.         } catch (AuthenticationException e) {  
26.             e.printStackTrace();  
27.         }  
28.           
29.         // 是否认证通过  
30.         boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();  
31.         System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);  
32.           
33.         //退出操作  
34.         subject.logout();  
35.           
36.         // 是否认证通过  
37.         isAuthenticated = subject.isAuthenticated();  
38.         System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);  
39.     }  

认证执行流程

1.通过ini配置文件创建SecurityManager

2.创建token令牌，token中有用户提交的认证信息即用户名和密码

3.执行subject.login(token)方法提交认证，最终由securityManager通过Authenticator进行认证

4.Authenticator的实现ModularRealmAuthenticator调用realm从ini配置文件取出用户真实的账号和密码，这里使用的是iniRealm(shiro自带)

5.initRealm先根据先根据token中的账号去ini中查找账号，如果查找不到则给ModularRealmAuthenticator返回null，如果查到用户信息，就给ModularRealmAuthenticator返回用户信息(账号和密码)

6.ModularRealmAuthenticator接收IniRealm返回Authentication认证信息，如果返回的认证信息是null，ModularRealmAuthenticator抛出异常（org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException）如果返回的认证信息不是null（说明inirealm找到了用户），对IniRealm返回用户密码 （在ini文件中存在）和 token中的密码 进行对比，如果不一致抛出异常（org.apache.shiro.authc.IncorrectCredentialsException）

常见的认证异常

UnknownAccountException
账号不存在异常如下：org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException: No account found for user…
IncorrectCredentialsException
当输入密码错误会抛此异常，如下：org.apache.shiro.authc.IncorrectCredentialsException: Submitted credentials for token [org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken - zhangsan, rememberMe=false] did not match the expected credentials.
更多如下：
DisabledAccountException（帐号被禁用）
LockedAccountException（帐号被锁定）
ExcessiveAttemptsException（登录失败次数过多）
ExpiredCredentialsException（凭证过期）等

小结

ModularRealmAuthenticator作用进行认证，需要调用realm查询用户信息（在数据库中存在用户信息）
ModularRealmAuthenticator进行密码对比（认证过程）。
realm：需要根据token中的身份信息去查询数据库（入门程序使用ini配置文件），如果查到用户返回认证信息，如果查询不到返回null。

自定义Realm

上边的程序中使用的是Shiro自带的iniRealm。iniRealm从配置文件中读取用户的信息，大部分情况下需要从系统的数据库中读取用户信息，所以需要自定义Realm。

shiro中提供的Realm接口的实现

实现自定义Realm

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1. public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {  
2.     // 设置Realm的名称  
3.     @Override  
4.     public String getName() {  
5.         return super.getName();  
6.     }  
7.   
8.     // 支持UsernamePasswordToken  
9.     @Override  
10.     public boolean supports(AuthenticationToken token) {  
11.         return token instanceof UsernamePasswordToken;  
12.     }  
13.   
14.     // 用于认证  
15.     @Override  
16.     protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {  
17.   
18.         // token是用户输入的  
19.         // 第一步从token中取出身份信息  
20.         String usercode = (String) token.getPrincipal();  
21.   
22.         // 第二步：根据用户输入的usercode从数据库查询  
23.         // ......  
24.   
25.         // 如果查询不到返回null  
26.         // 数据库中用户账号是zhangsan  
27.         if (!usercode.equals("zhangsan")) {  
28.             return null;  
29.         }  
30.   
31.         // 模拟从数据库中查询到密码  
32.         String password = "123456";  
33.   
34.         // 如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo  
35.         SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(usercode, password,  
36.                 this.getName());  
37.   
38.         return simpleAuthenticationInfo;  
39.     }  
40.   
41.     // 用于授权  
42.     @Override  
43.     protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {  
44.   
45.         return null;  
46.     }  
47. }  

shiro-realm.ini

需要在shiro-realm.ini配置realm注入到securityManager

 

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1. [main]  
2. #自定义realm  
3. customRealm=liuxun.test.shiro.realm.CustomRealm  
4. #将realm设置到SecurityManager，相当于Spring中的注入  
5. securityManager.realms=$customRealm  

 

测试代码

测试代码同入门程序，将ini的地址修改为shiro-realm.ini

分别模拟账号不存在、密码错误、账号和密码正确进行测试

散列算法

散列算法一般用于生成一段文本的摘要信息，散列算法不可逆，将内容可以生成摘要，无法将摘要转成原始内容。散列算法常用于对密码进行散列，常用的散列算法有MD5、SHA。
一般散列算法需要提供一个salt（盐）与原始内容生成摘要信息，这样做的目的是为了安全性，比如：111111的md5值是：96e79218965eb72c92a549dd5a330112，拿着“96e79218965eb72c92a549dd5a330112”去md5破解网站很容易进行破解，如果要是对111111和salt（盐，一个随机数）进行散列，这样虽然密码都是111111加不同的盐会生成不同的散列值。

md5散列测试程序

[java] view plain copy

 

1. package liuxun.test.shiro.authentication;  
2.   
3. import org.apache.shiro.crypto.hash.Md5Hash;  
4. import org.apache.shiro.crypto.hash.SimpleHash;  
5.   
6. public class MD5Test {  
7.     public static void main(String[] args) {  
8.         //原始密码  
9.         String source = "123456";  
10.         //盐  
11.         String salt = "qwerty";  
12.         //散列次数  
13.         int hashIterations = 2;  
14.         //上边散列1次：48474f975022f960bc2afbe49be581e8  
15.         //上边散列2次：13f79dafcbbedc313273e2b891ac84d3  
16.           
17.         //构造方法中：  
18.         //第一个参数：明文，原始密码  
19.         //第二个参数：盐，通过使用随机字符串  
20.         //第三个参数：散列的次数，比如散列两次，相当于md5(md5(‘‘))  
21.         Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(source, salt, hashIterations);  
22.           
23.         String password_md5 = md5Hash.toString();  
24.         System.out.println(password_md5);  
25.           
26.         //使用后SimpleHash  
27.         //第一个参数：散列算法  
28.         SimpleHash simpleHash = new SimpleHash("md5", source, salt, hashIterations);  
29.         System.out.println(simpleHash.toString());  
30.     }  
31. }  

建议对MD5进行散列时加salt(盐)，相当于对原始密码+盐进行散列

正常使用时散列算法：

在程序中对"原始密码+盐"进行散列，将散列值存储到数据库中，并且还要将盐存储在数据库中，如果进行密码比对时，使用相同方法，将原始密码+盐进行散列，进行比对。

自定义Realm支持散列算法

实际应用中是将盐和散列后的值存在数据库中，自动Realm从数据库中取出盐和加密后的值，由shiro完成密码校验。

新建Realm(CustomRealmMd5)

[java] view plain copy

 

1. // 用于认证  
2.     @Override  
3.     protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {  
4.   
5.         // token保存了用户输入的身份信息userName和password  
6.         // 第一步：从token中取出身份信息  
7.         String userCode = (String) token.getPrincipal();  
8.   
9.         // 第二步：根据用户输入的userCode从数据库查询  
10.         // ....  
11.         // 如果查询不到返回null 假设用户输入的账号是zhansgan  
12.         // 模拟从数据库中查询账号是zhangsan的用户  
13.         if (!userCode.equals("zhangsan")) {  
14.             return null;  
15.         }  
16.   
17.         // 模拟从数据库中查询到密码(散列值)  
18.         // 按照固定规则加密的结果，此密码是在数据库中存储的，原始密码是123456 盐是qwerty  
19.         String password = "48474f975022f960bc2afbe49be581e8";  
20.         // 盐，随机字符串，此随机字符串也是在数据库中存储的,模拟从数据库中获取  
21.         String salt = "qwerty";  
22.   
23.         // 如果查询到则返回认证信息AuthenticationInfo  
24.         SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(userCode, password,  
25.                 ByteSource.Util.bytes(salt), this.getName());  
26.           
27.         return simpleAuthenticationInfo;  
28.     }  

配置散列Realm

在classpath下配置shiro-realm-md5.ini

 

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1. [main]  
2. #定义凭证匹配器  
3. credentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher  
4. #散列算法  
5. credentialsMatcher.hashAlgorithmName=md5  
6. #散列次数  
7. credentialsMatcher.hashIterations=1  
8.   
9. #将凭证匹配器设置到Realm  
10. customRealm=liuxun.test.shiro.realm.CustomRealmMd5  
11. customRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher  
12. #将Realm设置到securityManager  
13. securityManager.realms=$customRealm  

 

测试代码同上，修改ini文件路径即可

shiro授权

授权有三个核心元素：权限、角色和用户。

shiro权限声明通常是使用冒号分隔的表达式，权限表达式示例如下：

user:view         可查询用户数据

user:view,edit  可查询或编辑用户数据

user:*或user    可对用户数据进行所有操作

user:edit:123   可编辑id为123的用户数据。

Shiro支持两种角色模式：

  1、传统角色：一个角色代表着一系列的操作，当需要对某一操作进行授权验证时，只需判断是否是该角色即可。这种角色权限相对简单、模糊，不利于扩展。 

2、权限角色：一个角色拥有一个权限的集合。授权验证时，需要判断当前角色是否拥有该权限。这种角色权限可以对该角色进行详细的权限描述，适合更复杂的权限设计。

shiro内部授权处理机制

 

1.在应用程序中调用授权验证方法(Subject的isPermitted*或hasRole*等)

2.Subject的实例通常是DelegatingSubject(或子类)的实例对象，在认证开始时，会委托应用程序设置的securityManager实例调用相应的isPermitted*或hasRole*方法。

3.接下来SecurityManager会委托内置的Authorizer的实例(默认是ModularRealmAuthorizer类的实例，类似于认证实例，它同样支持一个或多个Realm实例认证)调用相应的授权方法。

4.每一个Realm将检查是否实现了相同的Authorizer接口。然后，将调用Realm自己相应的授权验证方法。

注意：

当使用多个Realm时，不同于认证策略处理方式，在授权处理过程中：

(1) 当调用Realm出现异常时，将立即抛出异常，结束授权验证。

(2) 只要有一个Realm验证成功，那么将认为授权成功，立即返回，结束认证。

Shiro有3中认证策略的具体实现：
(1) AtLeastOneSuccessfulStrategy  只要有一个（或更多）的Realm验证成功，那么认证将被视为成功                       (2) FirstSuccessfulStrategy  第一个Realm验证成功，整体认证将被视为成功，且后续Realm将被忽略                         (3) AllSuccessfulStrategy  所有Realm成功，认证才视为成功

shiro授权流程

shiro授权方式

shiro支持三种方式的授权：编程式、注解式、标签式

方式一：编程式，通过写if/else授权代码块完成

Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

if(subject.hasRole("admin")){

   //有权限

}else{

   // 无权限

}

方式二：注解式，通过在执行的Java方法上放置相应的注解完成。

@RequiresRoles("admin")

public void hello(){

   //有权限

}

方式三：JSP/GSP标签，页面通过相应的标签完成

<shiro:hasRole  name="admin">

  <!--  有权限   -->

</shiro:hasole>

授权测试

shiro-permission.ini

创建存放权限的配置文件shiro-permission.ini 如下：

[plain] view plain copy

 

1. #用户  
2. [users]  
3. #用户zhang的密码是123，此用户具有role1和role2两个角色  
4. zhang=123,role1,role2  
5. wang=123,role2  
6.   
7. #权限  
8. [roles]  
9. #角色role1对资源user拥有create、update权限  
10. role1=user:create,user:update  
11. #角色role2对资源user拥有create、delete权限  
12. role2=user:create,user:delete  
13. #role3对资源user拥有create权限  
14. role3=user:create  

在ini文件中用户、角色、权限的配置规则是：

" 用户名=密码,角色1,角色2 .... "

“ 角色=权限1,权限2...... ”

首先根据用户名查找角色，再根据角色查找权限，角色是权限的集合

权限字符串规则

权限字符串的规则是：“资源标识符：操作：资源实例标识符”，意思是对哪个资源的哪个实例具有什么操作，“:”是资源/操作/实例的分割符，权限字符串也可以使用*通配符。
例子：
用户创建权限：user:create，或user:create:*
用户修改实例001的权限：user:update:001
用户实例001的所有权限：user：*：001  

权限测试代码

测试代码同认证代码，注意ini地址改为shiro-permission.ini，主要掌握其授权方法

注意：在用户认证通过后才能执行下边的授权

[java] view plain copy

 

1. // 角色授权、资源授权测试  
2.     @Test  
3.     public void testAuthorization() {  
4.   
5.         // 创建SecurityManager工厂  
6.         Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-permission.ini");  
7.   
8.         // 创建SecurityManager  
9.         SecurityManager securityManager = factory.getInstance();  
10.   
11.         // 将SecurityManager设置到系统运行环境，和Spring整合后将SecurityManager配置在Spring容器中，一般单例管理  
12.         SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);  
13.   
14.         // 创建subject  
15.         Subject subject = SecurityUtils.getSubject();  
16.   
17.         // 创建token令牌  
18.         UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123");  
19.   
20.         // 执行认证  
21.         try {  
22.             subject.login(token);  
23.         } catch (AuthenticationException e) {  
24.             e.printStackTrace();  
25.         }  
26.   
27.         System.out.println("认证状态：" + subject.isAuthenticated());  
28.   
29.         // 认证通过后执行授权  
30.   
31.         // 基于角色的授权  
32.         // hasRole传入角色标识  
33.         boolean ishasRole = subject.hasRole("role1");  
34.         System.out.println("单个角色判断 " + ishasRole);  
35.         // hasAllRoles 是否拥有多个角色  
36.         boolean hasAllRoles = subject.hasAllRoles(Arrays.asList("role1", "role2", "role3"));  
37.         System.out.println("多个角色判断 " + hasAllRoles);  
38.           
39.         //使用check方法进行授权，如果授权不通过会抛出异常,用于断言  
40.         subject.checkRole("role2");  
41.           
42.         //基于资源的权限  
43.         //isPermitted传入权限标识符  
44.         boolean isPermitted = subject.isPermitted("user:create:1");  
45.         System.out.println("单个权限判断 "+isPermitted);  
46.           
47.         boolean isPermittedAll = subject.isPermittedAll("user:create:1","user:delete");  
48.         System.out.println("多个权限判断 "+isPermittedAll);  
49.           
50.         //使用check方法进行授权测试，如果授权不通过会抛出异常  
51.         subject.checkPermission("item:delete");  
52.     }  

使用check方法测试授权失败会抛出异常：org.apache.shiro.authz.UnauthorizedException

自定义Realm授权

上边的程序通过shiro-permission.ini对权限信息进行静态配置，实际开发中从数据库中获取权限数据。就需要自定义Realm，由Realm从数据库查询权限数据。Realm根据用户身份信息查询权限数据，将权限数据返回给authorizer(授权器)

自定义Realm授权代码

在原来自定义的Realm类中完善doGetAuthorizationInfo方法，此方法需要完成以下功能：根据用户身份信息从数据库中查询权限字符串，由shiro进行授权。

[java] view plain copy

 

1. // 用于授权  
2.     @Override  
3.     protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {  
4.   
5.         //从principals获取身份信息  
6.         //将getPrimaryPrincipal方法返回值转为真实类型  
7.         //(在上边的doGetAuthenticationInfo认证通过后填充到SimpleAuthenticationInfo中身份类型)  
8.         String userCode = (String) principals.getPrimaryPrincipal();  
9.           
10.         //根据身份信息从数据库中获取权限信息  
11.         //模拟从数据库中取到的数据  
12.         List<String>  permissions = new ArrayList<String>();  
13.         permissions.add("user:create");//用户创建  
14.         permissions.add("items:add");//商品添加权限  
15.         //....  
16.           
17.         //查询到权限数据，返回授权信息(要包括上边的permissions)  
18.         SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();  
19.         //将上边查询到的授权信息填充到simpleAuthorizationInfo对象中  
20.         simpleAuthorizationInfo.addStringPermissions(permissions);  
21.           
22.         return simpleAuthorizationInfo;  
23.     }  

shiro-realm.ini

ini配置文件还使用认证阶段用的，不用改变(即在shiro-realm.ini中配置自定义realm，将realm设置到securityManager)。注意：shiro-realm是配置自定义的Realm，是从数据库中获取权限数据，所以不需要再配置[roles]了。

[plain] view plain copy

 

1. [main]  
2. #自定义realm  
3. customRealm=liuxun.test.shiro.realm.CustomRealm  
4. #将realm设置到SecurityManager，相当于Spring中的注入  
5. securityManager.realms=$customRealm  

测试代码

同上边的授权测试代码，注意ini地址为shiro-realm.ini

授权执行流程总结

1.对subject进行授权，调用isPermitted("permission串")

2.SecurityManager执行授权，通过ModularRealmAuthorizer执行授权

3.ModularRealmAuthorizer执行realm(自定义的CustomRealm)从数据库查询权限数据(调用realm的授权方法doGetAuthorizationInfo)

4.realm从数据库查询权限数据，返回给ModularRealmAuthorizer

5.ModularRealmAuthorizer调用PermissionResolver进行权限串比对

6.如果比对后，isPermitted中"permission串" 在realm查询到的权限数据中，说明用户访问permission串有权限，否则没有权限，抛出异常。

shiro认证和授权入门Demo

项目结构如下：

 

此Demo已经上传GitHub(https://github.com/LX1993728/permission_java_shiro)

其代码具体如下：

AuthenticationTest.java 测试认证

[java] view plain copy

 

1. package liuxun.test.shiro.authentication;  
2.   
3. import org.apache.shiro.SecurityUtils;  
4. import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;  
5. import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;  
6. import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;  
7. import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;  
8. import org.apache.shiro.subject.Subject;  
9. import org.apache.shiro.util.Factory;  
10. import org.junit.Test;  
11.   
12. /** 
13.  * 认证测试 
14.  *  
15.  * @author liuxun 
16.  * 
17.  */  
18. public class AuthenticationTest {  
19.   
20.     // 用户登录和退出  
21.     @Test  
22.     public void testLoginAndLogout() {  
23.   
24.         // 创建SecurityManager工厂。通过ini配置文件创建securityManager  
25.         Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-first.ini");  
26.   
27.         // 创建SecurityManager  
28.         SecurityManager securityManager = factory.getInstance();  
29.   
30.         // 将securityManager设置到当前的运行环境中  
31.         SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);  
32.   
33.         // 从SecurityUtils中创建一个subject  
34.         Subject subject = SecurityUtils.getSubject();  
35.   
36.         // 在认证提交前准备token(令牌)  
37.         // 这里的账号和密码 将来是由用户输入进去的  
38.         UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123456");  
39.          
40.         //执行认证提交  
41.         try {  
42.             //执行认证提交  
43.             subject.login(token);  
44.         } catch (AuthenticationException e) {  
45.             e.printStackTrace();  
46.         }  
47.           
48.         // 是否认证通过  
49.         boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();  
50.         System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);  
51.           
52.         //退出操作  
53.         subject.logout();  
54.           
55.         // 是否认证通过  
56.         isAuthenticated = subject.isAuthenticated();  
57.         System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);  
58.     }  
59.       
60.     //自定义Realm  
61.     @Test  
62.     public void testCustomRealm() {  
63.           
64.         // 创建SecurityManager工厂。通过ini配置文件创建securityManager  
65.         Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm.ini");  
66.           
67.         // 创建SecurityManager  
68.         SecurityManager securityManager = factory.getInstance();  
69.           
70.         // 将securityManager设置到当前的运行环境中  
71.         SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);  
72.           
73.         // 从SecurityUtils中创建一个subject  
74.         Subject subject = SecurityUtils.getSubject();  
75.           
76.         // 在认证提交前准备token(令牌)  
77.         // 这里的账号和密码 将来是由用户输入进去的  
78.         UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123456");  
79.           
80.         //执行认证提交  
81.         try {  
82.             //执行认证提交  
83.             subject.login(token);  
84.         } catch (AuthenticationException e) {  
85.             e.printStackTrace();  
86.         }  
87.           
88.         // 是否认证通过  
89.         boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();  
90.         System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);  
91.           
92.     }  
93.     //自定义Realm实现散列值匹配  
94.     @Test  
95.     public void testCustomRealmMd5() {  
96.           
97.         // 创建SecurityManager工厂。通过ini配置文件创建securityManager  
98.         Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm-md5.ini");  
99.           
100.         // 创建SecurityManager  
101.         SecurityManager securityManager = factory.getInstance();  
102.           
103.         // 将securityManager设置到当前的运行环境中  
104.         SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);  
105.           
106.         // 从SecurityUtils中创建一个subject  
107.         Subject subject = SecurityUtils.getSubject();  
108.           
109.         // 在认证提交前准备token(令牌)  
110.         // 这里的账号和密码 将来是由用户输入进去的  
111.         UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123456");  
112.           
113.         //执行认证提交  
114.         try {  
115.             //执行认证提交  
116.             subject.login(token);  
117.         } catch (AuthenticationException e) {  
118.             e.printStackTrace();  
119.         }  
120.           
121.         // 是否认证通过  
122.         boolean isAuthenticated = subject.isAuthenticated();  
123.         System.out.println("是否认证通过："+isAuthenticated);  
124.           
125.     }  
126. }  

MD5Test.java  测试shiro散列算法

[java] view plain copy

 

1. package liuxun.test.shiro.authentication;  
2.   
3. import org.apache.shiro.crypto.hash.Md5Hash;  
4. import org.apache.shiro.crypto.hash.SimpleHash;  
5.   
6. public class MD5Test {  
7.     public static void main(String[] args) {  
8.         //原始密码  
9.         String source = "123456";  
10.         //盐  
11.         String salt = "qwerty";  
12.         //散列次数  
13.         int hashIterations = 2;  
14.         //上边散列1次：48474f975022f960bc2afbe49be581e8  
15.         //上边散列2次：13f79dafcbbedc313273e2b891ac84d3  
16.           
17.         //构造方法中：  
18.         //第一个参数：明文，原始密码  
19.         //第二个参数：盐，通过使用随机字符串  
20.         //第三个参数：散列的次数，比如散列两次，相当于md5(md5(‘‘))  
21.         Md5Hash md5Hash = new Md5Hash(source, salt, hashIterations);  
22.           
23.         String password_md5 = md5Hash.toString();  
24.         System.out.println(password_md5);  
25.           
26.         //使用后SimpleHash  
27.         //第一个参数：散列算法  
28.         SimpleHash simpleHash = new SimpleHash("md5", source, salt, hashIterations);  
29.         System.out.println(simpleHash.toString());  
30.     }  
31. }  

AuthorizationTest  测试授权

[java] view plain copy

 

1. package liuxun.test.shiro.authorization;  
2.   
3. import java.util.Arrays;  
4.   
5. import org.apache.shiro.SecurityUtils;  
6. import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;  
7. import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;  
8. import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;  
9. import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;  
10. import org.apache.shiro.subject.Subject;  
11. import org.apache.shiro.util.Factory;  
12. import org.junit.Test;  
13.   
14. /** 
15.  * 授权测试 
16.  *  
17.  * @author liuxun 
18.  * 
19.  */  
20. public class AuthorizationTest {  
21.   
22.     // 角色授权、资源授权测试  
23.     @Test  
24.     public void testAuthorization() {  
25.   
26.         // 创建SecurityManager工厂  
27.         Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-permission.ini");  
28.   
29.         // 创建SecurityManager  
30.         SecurityManager securityManager = factory.getInstance();  
31.   
32.         // 将SecurityManager设置到系统运行环境，和Spring整合后将SecurityManager配置在Spring容器中，一般单例管理  
33.         SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);  
34.   
35.         // 创建subject  
36.         Subject subject = SecurityUtils.getSubject();  
37.   
38.         // 创建token令牌  
39.         UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123");  
40.   
41.         // 执行认证  
42.         try {  
43.             subject.login(token);  
44.         } catch (AuthenticationException e) {  
45.             e.printStackTrace();  
46.         }  
47.   
48.         System.out.println("认证状态：" + subject.isAuthenticated());  
49.   
50.         // 认证通过后执行授权  
51.   
52.         // 基于角色的授权  
53.         // hasRole传入角色标识  
54.         boolean ishasRole = subject.hasRole("role1");  
55.         System.out.println("单个角色判断 " + ishasRole);  
56.         // hasAllRoles 是否拥有多个角色  
57.         boolean hasAllRoles = subject.hasAllRoles(Arrays.asList("role1", "role2", "role3"));  
58.         System.out.println("多个角色判断 " + hasAllRoles);  
59.   
60.         // 使用check方法进行授权，如果授权不通过会抛出异常,用于断言  
61.         subject.checkRole("role2");  
62.   
63.         // 基于资源的权限  
64.         // isPermitted传入权限标识符  
65.         boolean isPermitted = subject.isPermitted("user:create:1");  
66.         System.out.println("单个权限判断 " + isPermitted);  
67.   
68.         boolean isPermittedAll = subject.isPermittedAll("user:create:1", "user:delete");  
69.         System.out.println("多个权限判断 " + isPermittedAll);  
70.   
71.         // 使用check方法进行授权测试，如果授权不通过会抛出异常  
72.         subject.checkPermission("item:delete");  
73.     }  
74.   
75.     // 自定义Realm进行资源授权测试  
76.     @Test  
77.     public void testAuthorizationCustomRealm() {  
78.   
79.         // 创建SecurityManager工厂  
80.         Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm.ini");  
81.   
82.         // 创建SecurityManager  
83.         SecurityManager securityManager = factory.getInstance();  
84.   
85.         // 将SecurityManager设置到系统运行环境，和Spring整合后将SecurityManager配置在Spring容器中，一般单例管理  
86.         SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);  
87.   
88.         // 创建subject  
89.         Subject subject = SecurityUtils.getSubject();  
90.   
91.         // 创建token令牌  
92.         UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhangsan", "123");  
93.   
94.         // 执行认证  
95.         try {  
96.             subject.login(token);  
97.         } catch (AuthenticationException e) {  
98.             e.printStackTrace();  
99.         }  
100.   
101.         System.out.println("认证状态：" + subject.isAuthenticated());  
102.   
103.         // 认证通过后执行授权  
104.   
105.         // 基于资源的授权，调用isPermitted方法会调用CustomRealm从数据库中查询正确权限数据  
106.         // isPermitted传入权限标识符，判断user:create:1是否在CustomRealm查询到的权限数据之内  
107.         boolean isPermitted = subject.isPermitted("user:create:1");  
108.         System.out.println("单个权限判断 " + isPermitted);  
109.   
110.         boolean isPermittedAll = subject.isPermittedAll("user:create:1", "user:delete");  
111.         System.out.println("多个权限判断 " + isPermittedAll);  
112.   
113.         // 使用check方法进行授权测试，如果授权不通过会抛出异常  
114.         subject.checkPermission("item:add:1");  
115.     }  
116.   
117. }  

CustomRealm.java  自定义Realm

[java] view plain copy

 

1. package liuxun.test.shiro.realm;  
2.   
3. import java.util.ArrayList;  
4. import java.util.List;  
5.   
6. import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;  
7. import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;  
8. import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;  
9. import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;  
10. import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;  
11. import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;  
12. import org.apache.shiro.authz.SimpleAuthorizationInfo;  
13. import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;  
14. import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;  
15.   
16. public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {  
17.     // 设置Realm的名称  
18.     @Override  
19.     public String getName() {  
20.         return "CustomRealm";  
21.     }  
22.   
23.     // 支持UsernamePasswordToken  
24.     @Override  
25.     public boolean supports(AuthenticationToken token) {  
26.         return token instanceof UsernamePasswordToken;  
27.     }  
28.   
29.     // 用于认证  
30.     @Override  
31.     protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {  
32.   
33.         // token是用户输入的  
34.         // 第一步从token中取出身份信息  
35.         String usercode = (String) token.getPrincipal();  
36.   
37.         // 第二步：根据用户输入的usercode从数据库查询  
38.         // ......  
39.   
40.         // 如果查询不到返回null  
41.         // 数据库中用户账号是zhangsan  
42.         if (!usercode.equals("zhangsan")) {  
43.             return null;  
44.         }  
45.   
46.         // 模拟从数据库中查询到密码  
47.         String password = "123456";  
48.   
49.         // 如果查询到返回认证信息AuthenticationInfo  
50.         SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(usercode, password,  
51.                 this.getName());  
52.   
53.         return simpleAuthenticationInfo;  
54.     }  
55.   
56.     // 用于授权  
57.     @Override  
58.     protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {  
59.   
60.         //从principals获取身份信息  
61.         //将getPrimaryPrincipal方法返回值转为真实类型  
62.         //(在上边的doGetAuthenticationInfo认证通过后填充到SimpleAuthenticationInfo中身份类型)  
63.         String userCode = (String) principals.getPrimaryPrincipal();  
64.           
65.         //根据身份信息从数据库中获取权限信息  
66.         //模拟从数据库中取到的数据  
67.         List<String>  permissions = new ArrayList<String>();  
68.         permissions.add("user:create");//用户创建  
69.         permissions.add("items:add");//商品添加权限  
70.         //....  
71.           
72.         //查询到权限数据，返回授权信息(要包括上边的permissions)  
73.         SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();  
74.         //将上边查询到的授权信息填充到simpleAuthorizationInfo对象中  
75.         simpleAuthorizationInfo.addStringPermissions(permissions);  
76.           
77.         return simpleAuthorizationInfo;  
78.     }  
79. }  

CustomRealmMd5.java  自定义Realm处理散列算法

[java] view plain copy

 

1. package liuxun.test.shiro.realm;  
2.   
3. import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;  
4. import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;  
5. import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;  
6. import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;  
7. import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;  
8. import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;  
9. import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;  
10. import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;  
11. import org.apache.shiro.util.ByteSource;  
12.   
13. public class CustomRealmMd5 extends AuthorizingRealm {  
14.     // 设置Realm名称  
15.     @Override  
16.     public void setName(String name) {  
17.         super.setName("CustomRealmMd5");  
18.     }  
19.   
20.     // 支持UsernamePasswordToken  
21.     @Override  
22.     public boolean supports(AuthenticationToken token) {  
23.         return token instanceof UsernamePasswordToken;  
24.     }  
25.   
26.     // 用于认证  
27.     @Override  
28.     protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {  
29.   
30.         // token保存了用户输入的身份信息userName和password  
31.         // 第一步：从token中取出身份信息  
32.         String userCode = (String) token.getPrincipal();  
33.   
34.         // 第二步：根据用户输入的userCode从数据库查询  
35.         // ....  
36.         // 如果查询不到返回null 假设用户输入的账号是zhansgan  
37.         // 模拟从数据库中查询账号是zhangsan的用户  
38.         if (!userCode.equals("zhangsan")) {  
39.             return null;  
40.         }  
41.   
42.         // 模拟从数据库中查询到密码(散列值)  
43.         // 按照固定规则加密的结果，此密码是在数据库中存储的，原始密码是123456 盐是qwerty  
44.         String password = "48474f975022f960bc2afbe49be581e8";  
45.         // 盐，随机字符串，此随机字符串也是在数据库中存储的,模拟从数据库中获取  
46.         String salt = "qwerty";  
47.   
48.         // 如果查询到则返回认证信息AuthenticationInfo  
49.         SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(userCode, password,  
50.                 ByteSource.Util.bytes(salt), this.getName());  
51.           
52.         return simpleAuthenticationInfo;  
53.     }  
54.   
55.     // 用于授权  
56.     @Override  
57.     protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {  
58.         return null;  
59.     }  
60.   
61. }  

log4j.properties

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1. log4j.rootLogger=debug, stdout  
2.   
3. log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender  
4. log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout  
5. log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m %n  

shiro-first.ini  用于用户身份信息从配置文件中取

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1. #对用户信息进行配置  
2. [users]  
3. #用户账号和密码  
4. zhangsan=123456  
5. lisi=654321  

shiro-permission.ini  用于用户权限和身份信息从配置文件中取

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1. #用户  
2. [users]  
3. #用户zhang的密码是123，此用户具有role1和role2两个角色  
4. zhangsan=123,role1,role2  
5. wang=123,role2  
6.   
7. #权限  
8. [roles]  
9. #角色role1对资源user拥有create、update权限  
10. role1=user:create,user:update  
11. #角色role2对资源user拥有create、delete权限  
12. role2=user:create,user:delete  
13. #role3对资源user拥有create权限  
14. role3=user:create  

shiro-realm.ini  用于配置自定义Realm 从数据库中获取身份和权限以及角色信息

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1. [main]  
2. #自定义realm  
3. customRealm=liuxun.test.shiro.realm.CustomRealm  
4. #将realm设置到SecurityManager，相当于Spring中的注入  
5. securityManager.realms=$customRealm  

shiro-realm-md5.ini 用于配置自定义Realm 从数据库中获取身份和权限以及角色信息 以及散列配置

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1. [main]  
2. #定义凭证匹配器  
3. credentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher  
4. #散列算法  
5. credentialsMatcher.hashAlgorithmName=md5  
6. #散列次数  
7. credentialsMatcher.hashIterations=1  
8.   
9. #将凭证匹配器设置到Realm  
10. customRealm=liuxun.test.shiro.realm.CustomRealmMd5  
11. customRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher  
12. #将Realm设置到securityManager  
13. securityManager.realms=$customRealm