Shiro简介

Leefs 2019-12-17 AM 3259℃ 1条

# Shiro简介

### 一、简介

shiro是Apache的开源安全框架，提供了登录认证、授权、加密、会话管理、缓冲管理等功能。不仅适用于JavaSE而且还适用于JavaEE.

> + 1.认证--用户身份识别，常被称为用户“登录”；
> + 2.授权--访问控制；
> + 3.密码加密--保护或隐藏数据防止被偷窥；
> + 4.会话管理--对用户相关的时间敏感的状态。

### 二、基本功能

![Shiro01.png][1]

| 序号 | 功能                | 说明                                                         |
| ---- | ------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| 1    | **Authentication**  | 身份认证/登录，验证用户是不是拥有相应的身份                  |
| 2    | **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； |
| 3    | **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 |
| 4    | **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； |
| 5    | **Web Support**     | Web支持，可以非常容易的集成到Web环境；                       |
| 6    | **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； |
| 7    | **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 |
| 8    | **Testing**         | 提供测试支持                                                 |
| 9    | **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   |
| 10   | **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 |

### 三、Shiro工作流程

![Shiro02.png][2]

> + 1.**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者其他程序，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。
> + 2.**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前我们与一个Subject进行交互时，实质上是SecurityManager在处理Subject的安全操作。
> + 3.**Realms:**Realms在shiro中是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是否可以登陆，subject拥有什么权限。在配置realms时，需要至少一个realm。而且shiro还提供了一些常用的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。

对Shiro简单的理解：

> 1. 1.应用代码通过Subject来进行认证和授权，而Subject又委托给SecurityManager;
> 2. 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。

### 四、Shiro架构

![Shiro03.png][3]

| 序号 | 方法                | 说明                                                         |
| ---- | ------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| 1    | **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。 |
| 2    | **SecurityManager** | 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。 |
| 3    | **Authenticator**   | 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。 |
| 4    | **Authorizer**      | 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。 |
| 5    | **Realm**           | 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 |
| 6    | **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。 |
| 7    | **SessionDAO**      | 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。 |
| 8    | **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。 |
| 9    | **Cryptography**    | 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。 |

### 五、Shiro认证过程

![Shiro05.png][4]

流程如下：

> 1. 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. 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. 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者多个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. 4.如果在应用程序中配置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将对没有给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在配置认证策略。
> 5. 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认证的流程图如下：**

![Shiro06.png][5]

*附：[参考文章链接1](https://www.jianshu.com/p/06234968716d)*

[1]: https://lilinchao.com/usr/uploads/2019/12/1668589107.png
  [2]: https://lilinchao.com/usr/uploads/2019/12/1578253716.png
  [3]: https://lilinchao.com/usr/uploads/2019/12/998984902.png
  [4]: https://lilinchao.com/usr/uploads/2019/12/784612962.png
  [5]: https://lilinchao.com/usr/uploads/2019/12/4254969673.png

标签: Java, Shiro

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