1.1  简介

Apache Shiro是Java的一个安全框架。目前,使用Apache Shiro的人越来越多,因为它相当简单,对比Spring Security,可能没有Spring Security做的功能强大,但是在实际工作时可能并不需要那么复杂的东西,所以使用小而简单的Shiro就足够了。对于它俩到底哪个好,这个不必纠结,能更简单的解决项目问题就好了。

本教程只介绍基本的Shiro使用,不会过多分析源码等,重在使用。

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。这不就是我们想要的嘛,而且Shiro的API也是非常简单;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 SupportWeb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;

Concurrencyshiro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。

接下来我们分别从外部和内部来看看Shiro的架构,对于一个好的框架,从外部来看应该具有非常简单易于使用的API,且API契约明确;从内部来看的话,其应该有一个可扩展的架构,即非常容易插入用户自定义实现,因为任何框架都不能满足所有需求。

首先,我们从外部来看Shiro吧,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是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:

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

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。

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。

 

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);

SessionDAODAO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。

到此Shiro架构及其组件就认识完了

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