1、shiro简介

基本功能点

Shiro 可以非常容易的开发出足够好的应用，其不仅可以用在 JavaSE 环境，也可以用在 JavaEE 环境。Shiro 可以帮助我们完成：认证、授权、加密、会话管理、与 Web 集成、缓存等。其基本功能点如下图所示：

• 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；
• 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；
• 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；
  Web Support：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；
• 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；
• Testing：提供测试支持；
• 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；
• 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。

2、shiro架构（外部）

我们从外部来看 Shiro ，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 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：

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

3、shiro架构（内部）

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，Shiro 提高了一些常见的加密组件用于如密码加密 / 解密的。

4、shiro组件

• 身份验证，即在应用中谁能证明他就是他本人。一般提供如他们的身份 ID 一些标识信息来表明他就是他本人，如提供身份证，用户名 / 密码来证明。

• 在 shiro 中，用户需要提供 principals （身份）和 credentials（证明）给 shiro，从而应用能验证用户身份：

• principals：身份，即主体的标识属性，可以是任何东西，如用户名、邮箱等，唯一即可。一个主体可以有多个 principals，但只有一个 Primary principals，一般是用户名 / 密码 / 手机号。

• credentials：证明 / 凭证，即只有主体知道的安全值，如密码 / 数字证书等。

最常见的 principals 和 credentials 组合就是用户名 / 密码了。接下来先进行一个基本的身份认证。

另外两个相关的概念是之前提到的 Subject 及 Realm，分别是主体及验证主体的数据源。

5、shiro快速了解

（1）导入依赖

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shiro</groupId>
        <artifactId>shiro-core</artifactId>
        <version>1.4.1</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>jcl-over-slf4j</artifactId>
        <version>1.7.21</version>
        <scope>runtime</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.slf4j</groupId>
        <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
        <version>1.7.21</version>
        <scope>runtime</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>log4j</groupId>
        <artifactId>log4j</artifactId>
        <version>1.2.17</version>
        <scope>runtime</scope>
    </dependency>
</dependencies>

（2）配置文件

shiro.ini：

[users]
# user 'root' with password 'secret' and the 'admin' role
root = secret, admin
# user 'guest' with the password 'guest' and the 'guest' role
guest = guest, guest
# user 'presidentskroob' with password '12345' ("That's the same combination on
# my luggage!!!" ;)), and role 'president'
presidentskroob = 12345, president
# user 'darkhelmet' with password 'ludicrousspeed' and roles 'darklord' and 'schwartz'
darkhelmet = ludicrousspeed, darklord, schwartz
# user 'lonestarr' with password 'vespa' and roles 'goodguy' and 'schwartz'
lonestarr = vespa, goodguy, schwartz

[roles]
# 'admin' role has all permissions, indicated by the wildcard '*'
admin = *
# The 'schwartz' role can do anything (*) with any lightsaber:
schwartz = lightsaber:*
# The 'goodguy' role is allowed to 'drive' (action) the winnebago (type) with
# license plate 'eagle5' (instance specific id)
goodguy = winnebago:drive:eagle5

log4j配置

log4j.rootLogger=INFO, stdout

log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.stdout.layout.ConversionPattern=%d %p [%c] - %m %n

# General Apache libraries
log4j.logger.org.apache=WARN

# Spring
log4j.logger.org.springframework=WARN

# Default Shiro logging
log4j.logger.org.apache.shiro=INFO

# Disable verbose logging
log4j.logger.org.apache.shiro.util.ThreadContext=WARN
log4j.logger.org.apache.shiro.cache.ehcache.EhCache=WARN

（3）Quickstart.java

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.SecurityManager;
import org.apache.shiro.session.Session;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.util.Factory;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

/**
 * @author lee
 * @date 2020/8/11 - 6:24 下午
 */

public class Quickstart {


    private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Quickstart.class);

    public static void main(String[] args) {


        Factory<SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
        SecurityManager securityManager = factory.getInstance();

        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);

        //获取当前的用户对象 Subject
        Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();

        // 通过当前用户拿到Session
        Session session = currentUser.getSession();
        session.setAttribute("someKey", "aValue");
        String value = (String) session.getAttribute("someKey");
        if (value.equals("aValue")) {
            log.info("Subject=>session[" + value + "]");
        }

        //判断当前用户是否被认证
        if (!currentUser.isAuthenticated()) {
            //Token： 令牌
            UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("lonestarr", "vespa");
            token.setRememberMe(true);//设置记住我
            try {
                currentUser.login(token);//执行登陆操作
            } catch (UnknownAccountException uae) {
                log.info("There is no user with username of " + token.getPrincipal());
            } catch (IncorrectCredentialsException ice) {
                log.info("Password for account " + token.getPrincipal() + " was incorrect!");
            } catch (LockedAccountException lae) {
                log.info("The account for username " + token.getPrincipal() + " is locked.  " +
                        "Please contact your administrator to unlock it.");
            }
            // ... catch more exceptions here (maybe custom ones specific to your application?
            catch (AuthenticationException ae) {
                //unexpected condition?  error?
            }
        }

        //say who they are:
        //print their identifying principal (in this case, a username):
        log.info("User [" + currentUser.getPrincipal() + "] logged in successfully.");

        //test a role:
        if (currentUser.hasRole("schwartz")) {
            log.info("May the Schwartz be with you!");
        } else {
            log.info("Hello, mere mortal.");
        }

        //test a typed permission (not instance-level)
        if (currentUser.isPermitted("lightsaber:wield")) {
            log.info("You may use a lightsaber ring.  Use it wisely.");
        } else {
            log.info("Sorry, lightsaber rings are for schwartz masters only.");
        }

        //a (very powerful) Instance Level permission:
        if (currentUser.isPermitted("winnebago:drive:eagle5")) {
            log.info("You are permitted to 'drive' the winnebago with license plate (id) 'eagle5'.  " +
                    "Here are the keys - have fun!");
        } else {
            log.info("Sorry, you aren't allowed to drive the 'eagle5' winnebago!");
        }

        //all done - log out!
        currentUser.logout();

        System.exit(0);
    }
}

（4）启动测试

6、springboot整合Shiro

（1）导入shiro整合springboot包

<!--shiro整合spring-->
<dependency>
    <groupId>org.apache.shiro</groupId>
    <artifactId>shiro-spring</artifactId>
    <version>1.4.1</version>
</dependency>

（2）编写shiro的核心配置

用户认证（UserRealm类）

//自定义的UserRealm
public class UserRealm extends AuthorizingRealm {

    //授权
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
        System.out.println("执行====>授权");
        return null;
    }

    //认证
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {
        System.out.println("执行====>授权");
        return null;
    }
}

ShiroConfig配置类

@Configuration
public class ShiroConfig {

    //3、获取
    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean (@Qualifier("securityManager") DefaultWebSecurityManager securityManager){
        ShiroFilterFactoryBean bean = new ShiroFilterFactoryBean();
        //设置安全管理器
        bean.setSecurityManager(securityManager);
        return bean;
    }

    //2、获取DefaultWebSecurityManager
    @Bean(name = "securityManager")
    public DefaultWebSecurityManager getDefaultWebSecurityManager (@Qualifier("userRealm") UserRealm userRealm){
        DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        //关联realm对象
        securityManager.setRealm(userRealm);
        return securityManager;
    }

    //1、创建realm对象，需要自定义类
    @Bean
    public UserRealm userRealm(){
        return new UserRealm();
    }
    
}

7、Shiro实现登陆拦截

（1）在ShiroConfig中配置

        anon:  无需认证
        authc:  必须认证了才能访问
        user:   必须拥有记住我功能才能用
        perms: 拥有对某个资源的权限才能访问
        role:   拥有某个角色权限才能访问

Map<String, String> filterMap = new LinkedHashMap<>();
filterMap.put("/user/*","authc");
bean.setFilterChainDefinitionMap(filterMap);

//设置登陆的请求
bean.setLoginUrl("/toLogin");

（2）在templates下新建一个登录页login.html

<h1>登录</h1>
<form th:action="@{/}">
    <p>用户名：<input type="text" name="username"></p>
    <p>密码：<input type="password" name="password"></p>
    <p><input type="submit" value="登录"></p>
</form>

（3）在controller实现toLogin请求

@RequestMapping("/toLogin")
public String toLogin(){
    return "login";
}

8、Shiro实现用户认证

（1）在controller配置请求接收用户登陆请求

@RequestMapping("/login")
public String login(String username,String password,Model model){

    //获取当前用户subject
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

    //封装用户的登录数据到token中
    UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);

    try {
        //执行登录方法，如果没有异常就说明可以正常登录
        subject.login(token);
        return "index";
    } catch (UnknownAccountException uae) {
        model.addAttribute("msg","用户名错误");
        return "login";
    } catch (IncorrectCredentialsException ice) {
        model.addAttribute("msg","密码错误");
        return "login";
    }
}

（2）在UserRealm类中认证请求（用户名验证我们自己做，密码验证Shiro来做）

//认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
    System.out.println("执行====>认证");

    //从数据中取得用户名和密码，验证登录
    String username = "root";
    String password = "123";

    UsernamePasswordToken userToken = (UsernamePasswordToken) token;
    if ( !userToken.getUsername().equals(username)) {
        //返回null可以抛出异常
        return null;
    }
    //密码认证
    return new SimpleAuthenticationInfo("",password,"");
}

9、Shiro整合Mybatis

（1）导入数据库相关依赖

<!--MySQL驱动-->
<dependency>
    <groupId>mysql</groupId>
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<!--mybatis-->
<dependency>
    <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
    <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    <version>2.1.1</version>
</dependency>
<!--druid数据源-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba</groupId>
    <artifactId>druid</artifactId>
    <version>1.1.21</version>
</dependency>

（2）编写配置文件properties.yaml

spring:
  datasource:
    username: root
    password: 52741
    # serverTimezone=UTC解决时区的报错
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?serverTimezone=UTC&useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource

    #Spring Boot 默认是不注入这些属性值的，需要自己绑定
    #druid 数据源专有配置
    initialSize: 5 # 初始化连接数
    minIdle: 5
    maxActive: 20 # 最大连接数
    maxWait: 60000
    timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000
    minEvictableIdleTimeMillis: 300000
    validationQuery: SELECT 1 FROM DUAL
    testWhileIdle: true
    testOnBorrow: false
    testOnReturn: false
    poolPreparedStatements: true

    #配置监控统计拦截的filters，stat:监控统计、log4j：日志记录、wall：防御sql注入
    #如果允许时报错  java.lang.ClassNotFoundException: org.apache.log4j.Priority
    #则导入 log4j 依赖即可，Maven 地址：https://mvnrepository.com/artifact/log4j/log4j
    filters: stat,wall,log4j
    maxPoolPreparedStatementPerConnectionSize: 20
    useGlobalDataSourceStat: true
    connectionProperties: druid.stat.mergeSql=true;druid.stat.slowSqlMillis=500

# 整合mybatis
mybatis:
  type-aliases-package: com.ziXue.pojo
  mapper-locations: classpath:mybatis/Dao/*.xml

（3）编写Dao层

@Mapper
@Repository
public interface UserDao {

    //查询用户
    @Select("select * from mybatis.tb_user where username = #{username};")
    User selectUserByName(String username);

}

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.ziXue.Dao.UserDao">
    
</mapper>

（4）编写service层

public interface UserService {
    //查询用户
    User selectUserByName(String username);
    
}

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService{

    @Autowired
    UserDao userDao;

    @Override
    public User selectUserByName(String username) {
        return userDao.selectUserByName(username);
    }
}

（5）在UserRealm中验证登录

//认证
@Override
protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
    System.out.println("执行====>认证");

    UsernamePasswordToken userToken = (UsernamePasswordToken) token;
    //从数据中取得用户名和密码，验证登录
    User user = userService.selectUserByName(userToken.getUsername());

    if (user == null) {
        //返回null可以抛出异常
        return null;
    }
    //密码认证
    return new SimpleAuthenticationInfo("",user.getPassword(),"");
}

9、Shiro实现授权

（1）在数据库中添加权限字段perms，对用户权限进行约束

（2）在controller设置跳转未授权提示的页面

//跳转到未授权提示页面
@RequestMapping("/toNoAuth")
@ResponseBody
public String toUnauthorized (){
    return "未授权请申请权限！";
}

（3）在ShiroConfig中配置权限

//设置授权，没有授权跳转到未授权页面
filterMap.put("/user/add","perms[user:add]");
filterMap.put("/user/update","perms[user:update]");

//未授权页面
bean.setUnauthorizedUrl("/toNoAuth");

（4）根据数据库中的用户权限对登陆成功的用户授权

//授权
@Override
protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {
    System.out.println("执行====>授权");

    //对用户授权
    SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();

    //获取当前登录的用户
    Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
    User currentUser = (User) subject.getPrincipal();
    info.addStringPermission(currentUser.getPerms());

    return info;
}

10、Shiro整合Thymeleaf

（1）导入Shiro整合Thymeleaf包

<!--shiro整合thymeleaf-->
<dependency>
    <groupId>com.github.theborakompanioni</groupId>
    <artifactId>thymeleaf-extras-shiro</artifactId>
    <version>2.1.0</version>
</dependency>

（2）将登陆成功的当前用户存入session

//获取当前登录对象,存入session
Subject currentSubject = SecurityUtils.getSubject();
Session session = currentSubject.getSession();
session.setAttribute("loginUser",user);

（3）在前端页面进行判断，显示对应权限的功能和按钮

<div th:if="${session.get('loginUser')== null}">
    <a th:href="@{/toLogin}">登录</a>
</div>

<div shiro:hasPermission="user:add">
    <a th:href="@{/user/add}">进入add页面</a>
</div>

<div shiro:hasPermission="user:update">
    <a th:href="@{/user/update}">进入update页面</a>
</div>