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1. Shiro 基本知识
1. 目前市面主流的安全框架:
- shiro:轻量级的,使用很方便,灵活,是apache提供的,在任何框架的
- SpringSecurity:是Spring家族的一部分,很多项目中会使用spring全家桶,相对与shiro来说,springSecurity更重量级,必须要求spring环境;相对shiro而言,功能更强大
2. 什么是Shiro?
Shiro是apache旗下一个开源安全框架,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。
官方网站:http://shiro.apache.org/index.html
Shiro的功能模块如下图所示:
- 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。
- SessionManagement:对用户的会话信息进行管理,使Session不再仅限于JavaEE应用,同时扩展了Session数据的存储途径及缓存方式,更易于实现Session数据的集群共享。
- Cryptography:加密,保护数据的安全性,以简洁的API提供常用的加密算法和数据摘要算法。
3. 为什么使用Shiro?
- 使用shiro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。
- 较之Spring Security,Shiro在保持强大功能的同时,在简单性和灵活性方面拥有较为明显的优势。
4. 什么时候使用Shiro?
- 在项目中需要实现身份验证、权限授权等功能时,都可以使用Shiro来实现。
5. Shiro架构设计
Shiro架构设计如下图所示:
通过Shiro框架进行权限管理时,要涉及到的一些核心对象,主要包括: 认证管理对象,授权管理对象,会话管理对象,缓存管理对象,加密管理对象, 以及Realm管理对象(领域对象:负责处理认证和授权领域的数据访问)
- Subject(主体):与软件交互的一个特定的实体(用户、第三方服务等)。
- SecurityManager(安全管理器):Shiro的核心,用来协调管理组件工作。
- Authenticator(认证管理器):负责执行认证操作。
- Authorizer(授权管理器):负责授权检测。
- SessionManager(会话管理):负责创建并管理用户 Session 生命周期,提供一个强有力的Session 体验。
- SessionDAO:代表SessionManager执行Session持久(CRUD)操作,它允许任何存储的数据挂接到session管理器上。
- CacheManager(缓存管理器):提供创建缓存实例和管理缓存生命周期的功能。
- Cryptography(加密管理器):提供了加密方式的设计及管理。
- Realms(领域对象):是shiro和你的应用程序安全数据之间的桥梁。
2. shiro的加密技术使用
1. shiro的加密技术的使用:
-
添加shiro的依赖
<dependency> <groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-spring</artifactId> <version>1.5.3</version> </dependency>
-
在测试类中,写一个测试案例,来使用shiro的加密技术
@Test public void demo(){ String pwd = "123"; String name = "MD5"; //盐值 -- 采用UUID生成的随机字符串来作为盐值 String salt = UUID.randomUUID().toString(); int count = 3; //调用shiro的api来完成加密 //SimpleHash对象为加密后的对象 SimpleHash sh = new SimpleHash( name, //加密的消息摘要名称 pwd, //加密的对象 salt, //盐值 count); //加密过程中迭代的次数 String pwdHash = sh.toHex(); //将加密后的结果转换为16进制 System.err.println(pwdHash); }
3. shiro身份认证
登录时进行身份认证,身份认证其实就是项目的安全校验之一,而shiro是安全框架,就提供了身份认证的功能
1. 自己实现身份认证与shiro实现身份认证对比
2. 要将自定义的Realm提交给SecurityManager管理–需要定义一个配置类
3. 程序中使用shiro的身份认证功能,需要定义的内容:
1. 持久层
- 已经存在对应的方法,直接使用
2. 定义一个Realm类,实现了持久层交互,同时将得到的数据返回给shiro,要将它交给SecutiryManager管理
/** * 获取用户的认证信息 * @param token * @return AuthenticationInfo 封装正确的用户信息,返回给Authentictor(认证管理器) * @throws AuthenticationException */
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
//获取正确的用户信息
UsernamePasswordToken usernamePasswordToken = (UsernamePasswordToken)token;
String userName = usernamePasswordToken.getUsername();
//根据userName获取user数据
User user = userMapper.selectUserByName(userName);
//判断user是否为空
if(user==null){
throw new UnknownAccountException("账号不存在!");
}
if(user.getValid()==0){
throw new LockedAccountException("该账户被禁用!");
}
//将取出的用户的salt由String类型转换为ByteSource类型
ByteSource credentialSlat = ByteSource.Util.bytes(user.getSalt());
//将用户信息封装到AuthenticationInfo对象中并返回
SimpleAuthenticationInfo simpleAuthenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(
user, //principal 认证身份 该值可以是user对象,也可以是username
user.getPassword(), //hashedCredentials 加密后的密码
credentialSlat, //credentialsSalt 盐值,需要注意,此处需要的盐值是ByteSource类型(是shiro中的盐值对象)
getName()
);
return simpleAuthenticationInfo;
}
/** * 设置凭证匹配器(设置凭证匹配时加密的算法,加密的次数) * @param credentialsMatcher */
@Override
public void setCredentialsMatcher(CredentialsMatcher credentialsMatcher) {
// 创建凭证匹配器对象
HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher = new HashedCredentialsMatcher();
hashedCredentialsMatcher.setHashAlgorithmName("MD5"); // 设置加密算法名称
hashedCredentialsMatcher.setHashIterations(3); // 设置加密时的迭代次数
super.setCredentialsMatcher(hashedCredentialsMatcher);
}
3. 定义配置类
@Configuration
public class ShiroConfig {
//对请求url的进行配置,通过shiro的过滤器完成--配置shiro的过滤器
@Bean
public ShiroFilterFactoryBean shiroFileter(SecurityManager securityManager){
//创建ShiroFilterFactoryBean对象
ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();
shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);
//将需要拦截的请求和放心的请求路径进行配置
/** * key:保存的是url * value:是固定的字符串 * anon:anonymous 表示可以匿名访问的url map.put("url","anon") * authc:authentication 表示需要认证后才可以访问的url map.put("url","authc") * logout:表示会调用shiro的登出功能 map.put("url","logout") */
Map<String ,String > filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<>();
//配置可以匿名访问的资源
filterChainDefinitionMap.put("/bower_components/**","anon");
filterChainDefinitionMap.put("/build/**","anon");
filterChainDefinitionMap.put("/dist/**","anon");
filterChainDefinitionMap.put("/plugins/**","anon");
//放行登录的请求路径
filterChainDefinitionMap.put("/user/login","anon");
//需要认证后才可以访问的资源,除了以上放行的资源外,其他的所有url都要先认证
filterChainDefinitionMap.put("/**","authc");
//配置进行认证的页面
shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/login_page");
//将以上的配置内容添加到过滤器上
shiroFilterFactoryBean.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap);
return shiroFilterFactoryBean;
}
@Bean
public UserRealm userRealm(){
return new UserRealm();
}
@Bean
public DefaultWebSecurityManager securityManager(){
//得到默认的securityManager对象
DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
securityManager.setRealm(userRealm());
return securityManager;
}
}
4. 定义控制器
@RequestMapping("/login")
public JsonResult<Void> login(String userName,String password){
//1. 将用户数据封装到UserNamePassword对象中提交给shiro
UsernamePasswordToken usernamePasswordToken = new UsernamePasswordToken(userName,password);
//2. 获得subject对象并调用login方法
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
subject.login(usernamePasswordToken);
return new JsonResult<Void>();
}
5. 在PageController中添加登录视图的跳转
@RequestMapping("/login_page")
public String getLoginPage() {
return "login";
}
6. 测试:
- 地址栏输入
localhost:8080/
查看是否跳转到登录页面 - 地址栏输入登录信息
http://localhost:8080/user/login?userName=aa&password=1
进行测试
7. 处理异常:
-
shiro框架的异常在控制层未处理,所以目前无法将异常信息给到用户
@ExceptionHandler(ShiroException.class) public JsonResult<Void> handleShiroException(ShiroException e){ JsonResult<Void> jsonResult = new JsonResult<>(); jsonResult.setStatus(Commons.SHIRO_EXCEPTION_STATUS); if(e instanceof UnknownAccountException){ jsonResult.setMessage("账号不存在!"); }else if(e instanceof LockedAccountException){ jsonResult.setMessage("该账号被禁用!"); }else if(e instanceof IncorrectCredentialsException){ jsonResult.setMessage("密码错误!"); }else if(e instanceof AuthorizationException){ jsonResult.setMessage("该用户无此操作权限!"); }else { jsonResult.setMessage("shiro操作异常!"); } return jsonResult; }
4. shiro授权管理
1. 作用:
- 检测当前用户对某操作是否由操作权限,若有,执行对应的操作;若无,不执行对应的操作,且会抛出相应的业务异常
2. 权限:
- 一个角色会拥有多个权限,而一个用户可能有多个角色,所以用户的权限即所拥有角色的权限集合
3. shiro授权管理的机制:如何判断当前用户是否拥有此操作权限
4. 持久层开发
- 在以上三个接口中定义抽象方法
- 在对应的映射文件中写sql语句:
UserMapper.xml中
<!--根据userId查询对应的角色id-->
<select id="seleRoleIdsByUserId" resultType="java.lang.Integer">
select role_id from sys_user_roles where user_id=#{
userId}
</select>
RoleMapper.xml中 ---重点:注意去重
<select id="selectMenuIdsByRoleIds" resultType="java.lang.Integer">
select DISTINCT menu_id FROM sys_role_menus WHERE role_id in
<foreach collection="roleIds" item="roleId" open="(" separator="," close=")">
#{
roleId}
</foreach>
</select>
MenuMapper.xml中:
<select id="selectPermissionsByMenuIds" resultType="java.lang.String">
select permission FROM sys_menus WHERE id in
<foreach collection="menuIds" item="menuId" open="(" separator="," close=")">
#{
menuId}
</foreach>
</select>
5. 权限授权开发:
-
在自定义Realm中完成用户权限集合的获取,并返回给shiro框架
/** * 获取当前用户的授权信息 * @param principals * @return */ @Override protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) { //获取当前用户的id User user = (User) principals.getPrimaryPrincipal(); Integer userId = user.getId(); //根据userId查询roleIds,并判断roleIds List<Integer> roleIds = userMapper.seleRoleIdsByUserId(userId); if(roleIds==null || roleIds.size()==0){ throw new AuthorizationException(); } //根据roleIds查询menuIds,并判断menuIds //注意:该方法的参数类型为Integer[],而目前角色id是以list的形式出现的,需将list-->Array Integer[] roleIdsArr = new Integer[roleIds.size()]; List<Integer> menuIds = roleMapper.selectMenuIdsByRoleIds(roleIds.toArray(roleIdsArr)); if(menuIds==null || menuIds.size()==0){ //表示角色没有绑定的菜单 throw new AuthorizationException(); } //根据menuIds查询permission //因为此处的方法参数类型为数组,而此时menuIds的类型为list,所以需要将list->array Integer[] menuIdsArr = new Integer[menuIds.size()]; Set<String> permissions = menuMapper.selectPermissionsByMenuIds(menuIds.toArray(menuIdsArr)); //将权限数据封装到AuthorizationInfo对象中返回即可 SimpleAuthorizationInfo simpleAuthorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo(); //将获取到的权限的set集合存入该对象 simpleAuthorizationInfo.setStringPermissions(permissions); return simpleAuthorizationInfo; }
-
在业务层方法的上方添加@RequiresPermission(“sys:user:view”)注解
-
在配置文件进行配置,配置授权管理中用到的切面以及代理对象创建器
@Bean(name="lifecycleBeanPostProcessor")
public static LifecycleBeanPostProcessor getLifecycleBeanPostProcessor() {
// 对Shiro中的Bean的生命周期进行管理
return new LifecycleBeanPostProcessor();
}
@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;
}
5. 项目补充
1. 获取当前用户信息–UserUtils类中修改
public class UserUtils {
/** * 获取当前用户的用户名 * 如果当前用户未登录,返回visitor * @return */
public static String getUsername() {
String username="visitor";
//通过Shiro的API来获取当前用户的用户名
Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
User user = (User) subject.getPrincipal();
if(user!=null){
username = user.getUserName();
}
return username;
}
}
2. 完成用户登出操作–使用shiro框架的登出功能
-
在Shiro的配置文件中的过滤器中添加登出url的拦截
//添加登出请求处理 filterChainDefinitionMap.put("/logout","logout");
-
在starter.html页面上实现登出功能
<!-- Menu Footer--> <li class="user-footer" id="log-out-app"> <div class="pull-left"> <a href="#" class="btn btn-default btn-flat">Profile</a> </div> <div class="pull-right"> <a href="#" class="btn btn-default btn-sign-out" @click="logout">登出</a> </div> </li> var logOutApp = new Vue({ el:'#log-out-app', methods:{ logout(){ axios({ method:'get', url:'/logout' }).then(res=>{ location.href="/login_page"; //PageController中定义了对应的方法处理该请求 }).catch(e=>console.error(e.message)) } } })
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