中介軟體---登陸認證授權---Shiro

前言

Apache Shiro是Java的一個安全框架。目前，使用Apache Shiro的人越來越多，因為它相當簡單，對比Spring Security，可能沒有Spring Security做的功能強大，但是在實際工作時可能並不需要那麼複雜的東西，所以使用小而簡單的Shiro就足夠了。對於它倆到底哪個好，這個不必糾結，能更簡單的解決專案問題就好了。

介紹

Shiro可以非常容易的開發出足夠好的應用，其不僅可以用在JavaSE環境，也可以用在JavaEE環境。Shiro可以幫助我們完成：認證、授權、加密、會話管理、與Web整合、快取等。這不就是我們想要的嘛，而且Shiro的API也是非常簡單；其基本功能點如下圖所示：

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

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；

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；

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；

Web Support：Web支援，可以非常容易的整合到Web環境；

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；

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；

Testing：提供測試支援；

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；

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。

 

記住一點，Shiro不會去維護使用者、維護許可權；這些需要我們自己去設計/提供；然後通過相應的介面注入給Shiro即可。 

接下來我們分別從外部和內部來看看Shiro的架構，對於一個好的框架，從外部來看應該具有非常簡單易於使用的API，且API契約明確；從內部來看的話，其應該有一個可擴充套件的架構，即非常容易插入使用者自定義實現，因為任何框架都不能滿足所有需求。

 

首先，我們從外部來看Shiro吧，即從應用程式角度的來觀察如何使用Shiro完成工作。如下圖：

 

可以看到：應用程式碼直接互動的物件是Subject，也就是說Shiro的對外API核心就是Subject；其每個API的含義：

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；即一個抽象概念；所有Subject都繫結到SecurityManager，與Subject的所有互動都會委託給SecurityManager；可以把Subject認為是一個門面；SecurityManager才是實際的執行者；

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，你可以把它看成DispatcherServlet前端控制器；

Realm：域，Shiro從從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；可以把Realm看成DataSource，即安全資料來源。

 

也就是說對於我們而言，最簡單的一個Shiro應用：

1、應用程式碼通過Subject來進行認證和授權，而Subject又委託給SecurityManager；

2、我們需要給Shiro的SecurityManager注入Realm，從而讓SecurityManager能得到合法的使用者及其許可權進行判斷。

 

從以上也可以看出，Shiro不提供維護使用者/許可權，而是通過Realm讓開發人員自己注入。

 

接下來我們來從Shiro內部來看下Shiro的架構，如下圖所示：

  

Subject：主體，可以看到主體可以是任何可以與應用互動的“使用者”；

SecurityManager：相當於SpringMVC中的DispatcherServlet或者Struts2中的FilterDispatcher；是Shiro的心臟；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。

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，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；

Authrizer：授權器，或者訪問控制器，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；

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；可以是JDBC實現，也可以是LDAP實現，或者記憶體實現等等；由使用者提供；注意：Shiro不知道你的使用者/許可權儲存在哪及以何種格式儲存；所以我們一般在應用中都需要實現自己的Realm；

SessionManager：如果寫過Servlet就應該知道Session的概念，Session呢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、EJB等環境；所有呢，Shiro就抽象了一個自己的Session來管理主體與應用之間互動的資料；這樣的話，比如我們在Web環境用，剛開始是一臺Web伺服器；接著又上了臺EJB伺服器；這時想把兩臺伺服器的會話資料放到一個地方，這個時候就可以實現自己的分散式會話（如把資料放到Memcached伺服器）；

SessionDAO：DAO大家都用過，資料訪問物件，用於會話的CRUD，比如我們想把Session儲存到資料庫，那麼可以實現自己的SessionDAO，通過如JDBC寫到資料庫；比如想把Session放到Memcached中，可以實現自己的Memcached SessionDAO；另外SessionDAO中可以使用Cache進行快取，以提高效能；

CacheManager：快取控制器，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

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。

到此Shiro架構及其元件就認識完了，接下來挨著學習Shiro的元件吧。

參考：http://shiro.apache.org/reference.html

參考：Shiro 傳送門

示例原始碼：https://github.com/zhangkaitao/shiro-example；

轉載：跟我學Shiro