Shiro权限管理框架

Shiro

一. Shiro权限

什么是权限控制：
- 忽略特别细的概念，比如权限能细分很多种，功能权限，数据权限，管理权限等
- 理解两个概念：用户和资源，让指定的用户，只能操作指定的资源（CRUD）
初学javaweb时怎么做
- Filter接口中有一个doFilter方法，自己编写好业务Filter，并配置对哪个web资源进行拦截后
- 如果访问的路径命中对应的Filter，则会执行doFilter()方法，然后判断是否有权限进行访问对应的资源
- /api/user/info?id=1

public void doFilter(ServletRequest req, ServletResponse resp, FilterChain chain) {
	HttpServletRequest httpRequest=(HttpServletRequest)request;
	HttpServletResponse httpResponse=(HttpServletResponse)response;

	HttpSession session=httpRequest.getSession();

	if(session.getAttribute("username")!=null){
		chain.doFilter(request, response);  //如果可以放行
	} else {
		httpResponse.sendRedirect(httpRequest.getContextPath()+"/login.jsp");
	}
}

二. 权限框架ACL和RBAC

2.1 什么是ACL和RBAC

ACL: Access Control List 访问控制列表
- 以前盛行的一种权限设计，它的核心在于用户直接和权限挂钩
- 优点：简单易用，开发便捷
- 缺点：用户和权限直接挂钩，导致在授予时的复杂性，比较分散，不便于管理
- 例子：常见的文件系统权限设计, 直接给用户加权限
RBAC: Role Based Access Control
- 基于角色的访问控制系统。权限与角色相关联，用户通过成为适当角色的成员而得到这些角色的权限
- 优点：简化了用户与权限的管理，通过对用户进行分类，使得角色与权限关联起来
- 缺点：开发对比ACL相对复杂
- 例子：基于RBAC模型的权限验证框架与应用 Apache Shiro、spring Security
BAT企业 ACL，一般是对报表系统，阿里的ODPS
总结：不能过于复杂，规则过多，维护性和性能会下降，更多分类 ABAC、PBAC等

2.2 主流权限框架介绍和技术选型讲解

什么是 spring Security：官网基础介绍

官网：https://spring.io/projects/spring-security

Spring Security是一个能够为基于Spring的企业应用系统提供声明式的安全访问控制解决方案的安全框架。它提供了一组可以在Spring应用上下文中配置的Bean，充分利用了Spring IoC，DI（控制反转Inversion of Control ,DI:Dependency Injection 依赖注入）和AOP（面向切面编程）功能，为应用系统提供声明式的安全访问控制功能，减少了为企业系统安全控制编写大量重复代码的工作。

一句话：Spring Security 的前身是 Acegi Security ，是 Spring 项目组中用来提供安全认证服务的框架

什么是 Apache Shiro：官网基础介绍

https://github.com/apache/shiro

Apache Shiro是一个强大且易用的Java安全框架,执行身份验证、授权、密码和会话管理。使用Shiro的易于理解的API,您可以快速、轻松地获得任何应用程序,从最小的移动应用程序到最大的网络和企业应用程序。

一句话：Shiro是一个强大易用的Java安全框架,提供了认证、授权、加密和会话管理等功能

两个优缺点，应该怎么选择
- Apache Shiro比Spring Security , 前者使用更简单
- Shiro 功能强大、简单、灵活，不跟任何的框架或者容器绑定，可以独立运行
- Spring Security 对Spring 体系支持比较好，脱离Spring体系则很难开发
- SpringSecutiry 支持Oauth鉴权 https://spring.io/projects/spring-security-oauth，Shiro需要自己实现

三. Apache Shiro基础概念和架构

3.1 Shiro核心知识之架构图交互和四大模块

直达Apache Shiro官网 http://shiro.apache.org/introduction.html
什么是身份认证
- Authentication，身份证认证，一般就是登录
什么是授权
- Authorization，给用户分配角色或者访问某些资源的权限
什么是会话管理
- Session Management, 用户的会话管理员，多数情况下是web session
什么是加密
- Cryptography, 数据加解密，比如密码加解密等

3.2 Shrio权限控制流程和概念

Subject
- 我们把用户或者程序称为主体（如用户，第三方服务，cron作业），主体去访问系统或者资源
SecurityManager
- 安全管理器，Subject的认证和授权都要在安全管理器下进行
Authenticator
- 认证器，主要负责Subject的认证
Realm
- 数据域，Shiro和安全数据的连接器，好比jdbc连接数据库；通过realm获取认证授权相关信息
Authorizer
- 授权器，主要负责Subject的授权, 控制subject拥有的角色或者权限
Cryptography
- 加解密，Shiro的包含易于使用和理解的数据加解密方法，简化了很多复杂的api
Cache Manager
- 缓存管理器，比如认证或授权信息，通过缓存进行管理，提高性能

更多资料导航：http://shiro.apache.org/reference.html

四. Spring boot整合Shiro

4.1 依赖

<dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
      <groupId>mysql</groupId>
      <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<dependency>
      <groupId>org.projectlombok</groupId>
      <artifactId>lombok</artifactId>
      <scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
      <groupId>com.alibaba</groupId>
      <artifactId>druid</artifactId>
</dependency>
<dependency>
      <groupId>org.apache.shiro</groupId>
      <artifactId>shiro-spring</artifactId>
      <version>1.4.1</version>
</dependency>
    <!-- mybatis分页支持 -->
<dependency>
      <groupId>com.github.pagehelper</groupId>
      <artifactId>pagehelper-spring-boot-starter</artifactId>
      <version>1.2.12</version>
</dependency>
    <!-- tk.mybatis对mybatis做了二次封装-->
<dependency>
      <groupId>tk.mybatis</groupId>
      <artifactId>mapper</artifactId>
      <version>4.1.5</version>
</dependency>
    <!-- tk.mybatis与spring boot整合 -->
<dependency>
      <groupId>tk.mybatis</groupId>
      <artifactId>mapper-spring-boot-starter</artifactId>
      <version>2.1.5</version>
</dependency>

4.2 数据库表的设计

权限标准五张表：

sys_user
sys_role
sys_user_role
sys_permission
sys_role_permission

4.3 自定义realm

public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {

    /**
     * 进行权限校验的时候回调用
     */
 	@Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals){
        SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();
        return simpleAuthorizationInfo;
    }

    /**
     * 用户登录的时候会调用
     */
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) 		throws AuthenticationException {
        return new SimpleAuthenticationInfo(username, user.getPassword(), 	
        					this.getClass().getName());
    }
}

4.3 shiro配置

@Configuration
public class ShiroConfig {

    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shiroFilter(SecurityManager securityManager){
        ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();

        shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);

        shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/no_login");

        shiroFilterFactoryBean.setUnauthorizedUrl("/no_auth");

        Map<String, String> chainFilter = new LinkedHashMap<>();

        chainFilter.put("/login", "anon");  //允许登录

        chainFilter.put("/**", "authc");

        shiroFilterFactoryBean.setFilterChainDefinitionMap(chainFilter);

        return shiroFilterFactoryBean;
    }

    /**
     *  该类的作用是，实现注解的方式来设置权限
     */
    @Bean
    public DefaultAdvisorAutoProxyCreator advisorAutoProxyCreator(){
        DefaultAdvisorAutoProxyCreator advisor = new DefaultAdvisorAutoProxyCreator();
        advisor.setProxyTargetClass(true);
        return advisor;
    }
 
 	/**
     * 实现注解的方式来配置权限
     */
    @Bean
    public AuthorizationAttributeSourceAdvisor 
    			authorizationAttributeSourceAdvisor(SecurityManager securityManager){
        AuthorizationAttributeSourceAdvisor authorizationAttributeSourceAdvisor = new 
        				AuthorizationAttributeSourceAdvisor();
        authorizationAttributeSourceAdvisor.setSecurityManager(securityManager);
        return authorizationAttributeSourceAdvisor;
    }
    /**
    @Bean
    public LifecycleBeanPostProcessor lifecycleBeanPostProcessor() {
        return new LifecycleBeanPostProcessor();
    }
     */

   /**
    *  SecurityManager的配置
    */
    @Bean
    public SecurityManager securityManager(SessionManager manager, Realm realm) 	{
        DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        securityManager.setSessionManager(sessionManager);
        securityManager.setRealm(realm);
        return securityManager;
    }

   /**
    *  SessionManager的配置
    */
    @Bean
    public SessionManager sessionManager(){
        SessionManager sessionManager = new CustomSessionManager();
        return sessionManager;
    }


    /**
     * Realm
     * @param addSaltCredentialsMatch
     * @return
     */
    @Bean
    public Realm realm(AddSaltCredentialsMatch addSaltCredentialsMatch) {
        CustomRealm realm = new CustomRealm();
        realm.setCredentialsMatcher(addSaltCredentialsMatch);  //密码规则
        return realm;
    }

    /**
     * 自定义的密码加盐规则
     * @return
     */
    @Bean
    public AddSaltCredentialsMatch addSaltCredentialsMatch() {
        return new AddSaltCredentialsMatch();
    }
}

4.4 自定义SessionManager

public class CustomSessionManager extends DefaultWebSessionManager {

    /**
     * 重写默认的session
     * @param request
     * @param response
     * @return
     */
    @Override
    protected Serializable getSessionId(ServletRequest request, ServletResponse response) {

        String sessionId = WebUtils.toHttp(request).getHeader("token");
        if(null != sessionId) {
            request.setAttribute(ShiroHttpServletRequest.REFERENCED_SESSION_ID_SOURCE,
                    ShiroHttpServletRequest.COOKIE_SESSION_ID_SOURCE);

            request.setAttribute(ShiroHttpServletRequest.REFERENCED_SESSION_ID, sessionId);
            //automatically mark it valid here.  If it is invalid, the
            //onUnknownSession method below will be invoked and we'll remove the attribute at that time.
            request.setAttribute(ShiroHttpServletRequest.REFERENCED_SESSION_ID_IS_VALID, Boolean.TRUE);

            return sessionId;
        }else {
            return super.getSessionId(request, response);
        }
    }
}

五. 权限数据缓存

redis作为企业使用最为频繁的中间件，用来缓存各种业务数据，在使用shiro的缓存的时候，课程中还是采用redis来作为缓存中间件。下载地址：https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases

5.1 引入依赖

<dependency>
      <groupId>org.crazycake</groupId>
      <artifactId>shiro-redis</artifactId>
      <version>3.2.3</version>
</dependency>

5.2 配置RedisManager

@Bean
public RedisManager redisManager() {
	RedisManager redisManager = new RedisManager();
	redisManager.setHost("localhost:6379");
	return redisManager;
}

5.3 配置CacheManager

@Bean
public CacheManager cacheManager(RedisManager redisManager) {
	RedisCacheManager cacheManager = new RedisCacheManager();
	cacheManager.setRedisManager(redisManager);
	return cacheManager;
}

5.4 在SecurityManager中加入缓存管理

securityManager.setCacheManager(cacheManager);

六. Session数据的缓存

6.1 配置RedisSessionDao

@Bean
public RedisSessionDAO redisSessionDAO(RedisManager redisManager) {
	RedisSessionDAO redisSessionDAO = new RedisSessionDAO();
	redisSessionDAO.setRedisManager(redisManager);
	return redisSessionDAO;
}

6.2 SessionManager的设置

@Bean
public SessionManager sessionManager(RedisSessionDAO redisSessionDAO){
	CustomSessionManager sessionManager = new CustomSessionManager();
	sessionManager.setSessionDAO(redisSessionDAO);
	return sessionManager;
}

附录：

/**
   shiro内部提供了做两次md5处理。但是得到数据与其他工具类，得到两次md5数据不一致。
 */
@Bean
public CredentialsMatcher credentialsMatcher() {
	HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher = new HashedCredentialsMatcher();
	hashedCredentialsMatcher.setHashAlgorithmName("MD5"); //设置加密方式
	hashedCredentialsMatcher.setHashIterations(2);  //作两次md5加密

	return hashedCredentialsMatcher;
}

处理方式：在用户注册的时候，存入密码的时候就按照shiro的规则来储存密码。

new SimpleHash("md5", "123", null, 2).toString() // 将这种处理方式得到的密码存入数据库。

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_45566762/article/details/103499959