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Spring Boot Shiro(一)基礎概念

整理筆記,點滴成河。

下一節:Spring Boot Shiro使用者認證(附原始碼)

shiro (java安全框架)

一、前言
Apache Shiro 是 Java 的一個安全框架。功能強大,使用簡單的Java安全框架,它為開發人員提供一個直觀而全面的認證,授權,加密及會話管理的解決方案。

二 功能特點

Shiro 包含 10 個內容,如下圖:

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  1. Authentication:身份認證/登入,驗證使用者是不是擁有相應的身份。

  2. Authorization:授權,即許可權驗證,驗證某個已認證的使用者是否擁有某個許可權;即判斷使用者是否能做事情,常見的如:驗證某個使用者是否擁有某個角色。或者細粒度的驗證某個使用者對某個資源是否具有某個許可權。

  3. Session Manager:會話管理,即使用者登入後就是一次會話,在沒有退出之前,它的所有資訊都在會話中;會話可以是普通 JavaSE 環境的,也可以是如 Web 環境的。

  4. Cryptography:加密,保護資料的安全性,如密碼加密儲存到資料庫,而不是明文儲存。

  5. Web Support:Web支援,可以非常容易的整合到 web 環境。

  6. Caching:快取,比如使用者登入後,其使用者資訊、擁有的角色/許可權不必每次去查,這樣可以提高效率。

  7. Concurrency:shiro 支援多執行緒應用的併發驗證,即如在一個執行緒中開啟另一個執行緒,能把許可權自動傳播過去。

  8. Testing:提供測試支援。

  9. Run As:允許一個使用者假裝為另一個使用者(如果他們允許)的身份進行訪問。

  10. Remember Me:記住我,這個是非常常見的功能,即一次登入後,下次再來的話不用登入了。

執行原理

Shiro 執行原理圖1(應用程式角度)如下:
在這裡插入圖片描述

  1. Subject:主體,代表了當前“使用者”。這個使用者不一定是一個具體的人,與當前應用互動的任何東西都是 Subject,如網路爬蟲,機器人等。所有 Subject 都繫結到 SecurityManager,與 Subject 的所有互動都會委託給 SecurityManager。我們可以把 Subject 認為是一個門面,SecurityManager 才是實際的執行者。
  2. SecurityManager:安全管理器。即所有與安全有關的操作都會與 SecurityManager 互動,且它管理著所有 Subject。可以看出它是 Shiro 的核心,它負責與後邊介紹的其他元件進行互動,如果學習過 SpringMVC,我們可以把它看成 DispatcherServlet 前端控制器。
  3. Realm:域。Shiro 從 Realm 獲取安全資料(如使用者、角色、許可權),就是說 SecurityManager 要驗證使用者身份,那麼它需要從 Realm 獲取相應的使用者進行比較以確定使用者身份是否合法,也需要從 Realm 得到使用者相應的角色/許可權進行驗證使用者是否能進行操作。我們可以把 Realm 看成 DataSource,即安全資料來源。

Shiro 執行原理圖2(Shiro 內部架構角度)如下:
在這裡插入圖片描述

  1. Subject:主體,可以看到主體可以是任何與應用互動的“使用者”。

  2. SecurityManager:相當於 SpringMVC 中的 DispatcherServlet 或者 Struts2 中的 FilterDispatcher。它是 Shiro 的核心,所有具體的互動都通過 SecurityManager 進行控制。它管理著所有 Subject、且負責進行認證和授權、及會話、快取的管理。

  3. Authenticator:認證器,負責主體認證的,這是一個擴充套件點,如果使用者覺得 Shiro 預設的不好,我們可以自定義實現。其需要認證策略(Authentication Strategy),即什麼情況下算使用者認證通過了。

  4. Authrizer:授權器,或者訪問控制器。它用來決定主體是否有許可權進行相應的操作,即控制著使用者能訪問應用中的哪些功能。

  5. Realm:可以有1個或多個 Realm,可以認為是安全實體資料來源,即用於獲取安全實體的。它可以是 JDBC 實現,也可以是 LDAP 實現,或者記憶體實現等。

  6. SessionManager:如果寫過 Servlet 就應該知道 Session 的概念,Session 需要有人去管理它的生命週期,這個元件就是 SessionManager。而 Shiro 並不僅僅可以用在 Web 環境,也可以用在如普通的 JavaSE 環境。

  7. SessionDAO:DAO 大家都用過,資料訪問物件,用於會話的 CRUD。我們可以自定義 SessionDAO 的實現,控制 session 儲存的位置。如通過 JDBC 寫到資料庫或通過 jedis 寫入 redis 中。另外 SessionDAO 中可以使用 Cache 進行快取,以提高效能。

  8. CacheManager:快取管理器。它來管理如使用者、角色、許可權等的快取的。因為這些資料基本上很少去改變,放到快取中後可以提高訪問的效能。

  9. Cryptography:密碼模組,Shiro 提高了一些常見的加密元件用於如密碼加密/解密的。

過濾器

當 Shiro 被運用到 web 專案時,Shiro 會自動建立一些預設的過濾器對客戶端請求進行過濾。以下是 Shiro 提供的過濾器:
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注意:

anon,authcBasic,auchc,user 是認證過濾器。

perms,roles,ssl,rest,port 是授權過濾器。

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