SpringBoot学习(六)-SpringBoot整合Shiro

12、Shiro

12.1概述

12.1.1简介

Apache Shiro是一个强大且易用的Java安全框架

可以完成身份验证、授权、密码和会话管理

Shiro 不仅可以用在 JavaSE 环境中，也可以用在 JavaEE 环境中

官网： http://shiro.apache.org/

12.1.2 功能

在这里插入图片描述

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。

12.1.3从外部看

在这里插入图片描述

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：

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

12.1.4外部架构

在这里插入图片描述

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

12.1.5认证流程

在这里插入图片描述

用户提交 身份信息、凭证信息 封装成令牌交由 安全管理器 认证

12.2. 快速入门

将案例拷贝：

按照官网提示找到快速入门案例

GitHub地址：shiro/samples/quickstart/

在这里插入图片描述

从GitHub 的文件中可以看出这个快速入门案例是一个 Maven 项目

1.新建一个 Maven 工程，删除其 src 目录，将其作为父工程

2.在父工程中新建一个 Maven 模块

3.复制快速入门案例 POM.xml 文件中的依赖（版本号自选）

在这里插入图片描述

4.把快速入门案例中的 resource 下的log4j.properties 复制下来

在这里插入图片描述

log4j.rootLogger=INFO, stdoutlog4j.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

5、复制一下 shiro.ini 文件

在这里插入图片描述

[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 with assigned permissions
#
# Each line conforms to the format defined in the
# org.apache.shiro.realm.text.TextConfigurationRealm#setRoleDefinitions JavaDoc
# -----------------------------------------------------------------------------
[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

6、安装插件ini

需要下载ini插件，如果在setting中无法下载，就去官网下载对应版本的然后导入

ini插件安装和配置

在这里插入图片描述

7、导入quickstart.java

在这里插入图片描述

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.*;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.mgt.DefaultSecurityManager;
import org.apache.shiro.realm.text.IniRealm;
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;public class Quickstart {private static final transient Logger log = LoggerFactory.getLogger(Quickstart.class);public static void main(String[] args) {// The easiest way to create a Shiro SecurityManager with configured// realms, users, roles and permissions is to use the simple INI config.// We'll do that by using a factory that can ingest a .ini file and// return a SecurityManager instance:// Use the shiro.ini file at the root of the classpath// (file: and url: prefixes load from files and urls respectively):DefaultSecurityManager defaultSecurityManager=new DefaultSecurityManager();IniRealm iniRealm=new IniRealm("classpath:shiro.ini");defaultSecurityManager.setRealm(iniRealm);// for this simple example quickstart, make the SecurityManager// accessible as a JVM singleton.  Most applications wouldn't do this// and instead rely on their container configuration or web.xml for// webapps.  That is outside the scope of this simple quickstart, so// we'll just do the bare minimum so you can continue to get a feel// for things.SecurityUtils.setSecurityManager(defaultSecurityManager);// Now that a simple Shiro environment is set up, let's see what you can do:// get the currently executing user:Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();// Do some stuff with a Session (no need for a web or EJB container!!!)Session session = currentUser.getSession();session.setAttribute("someKey", "aValue");String value = (String) session.getAttribute("someKey");if (value.equals("aValue")) {log.info("Retrieved the correct value! [" + value + "]");}// let's login the current user so we can check against roles and permissions:if (!currentUser.isAuthenticated()) {UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("lonestarr", "vespa");token.setRememberMe(true);try {currentUser.login(token);} 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);}
}

8、日志选择

shiro自带的日志：commons-logging

在这里插入图片描述

去掉test的运行时

在这里插入图片描述

正常日志输出

在这里插入图片描述

最好还是使用log4j

12.2.2. shiro的分析案例

1.通过 SecurityUtils 获取当前执行的用户 Subject

Subject currentUser = SecurityUtils.getSubject();

在这里插入图片描述

2.通过当前用户拿到 Session,shiro的session

Session session = currentUser.getSession();

3.用 Session 存值取值

session.setAttribute("someKey", "aValue");String value = (String) session.getAttribute("someKey");

在这里插入图片描述

测试：

在这里插入图片描述

4.判断用户是否被认证

currentUser.isAuthenticated()

5.执行登录操作

 currentUser.login(token);

在这里插入图片描述

6.打印其标识主体

currentUser.getPrincipal()

7.注销

currentUser.logout();

在这里插入图片描述

12.3.Springboot集成Shiro

1、SpringBoot整合Shiro环境搭建

下面是编写配置文件
Shiro 三大要素

subject -> ShiroFilterFactoryBean ----当前用户
securityManager -> DefaultWebSecurityManager ----管理所有用户
Realm
实际操作中对象创建的顺序： realm -> securityManager -> subject ----连接数据

①引入thymeleaf模板引擎和SpringBoot-shiro的集成jar

在这里插入图片描述

<!--thymeleaf模板引擎-->
<dependency><groupId>org.thymeleaf</groupId><artifactId>thymeleaf-spring5</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.thymeleaf.extras</groupId><artifactId>thymeleaf-extras-java8time</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope><exclusions><exclusion><groupId>org.junit.vintage</groupId><artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>  </exclusion></exclusions>
</dependency>

在这里插入图片描述

<!--SpringBoot 和 Shiro 整合包--><!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.shiro/shiro-spring-boot-web-starter --><dependency><groupId>org.apache.shiro</groupId><artifactId>shiro-spring-boot-web-starter</artifactId><version>1.6.0</version></dependency>

②自定义UserRealm类(1)

在这里插入图片描述

public class UserRealm extends AuthorizingRealm {//授权@Overrideprotected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {System.out.println("执行了授权方法");return null;}//认证@Overrideprotected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken) throws AuthenticationException {System.out.println("执行了认证方法");return null;}
}

②创建ShiroConfig配置三个元素

在这里插入图片描述

三个元素都需要作为spring的bean被spring托管

在这里插入图片描述

点击查看源码，发现securityManager是ShiroFilterFactoryBean的属性

在这里插入图片描述

按照1-3的顺序，设置构建Shiro的三要素

在这里插入图片描述

<1>根据前面提供的顺序，先编写realm类：

    //1：创建realm对象，需要自定义@Bean(name = "userRealm")public UserRealm userRealm(){return new UserRealm();}

<2>创建用户管理，这里需要用到前面创建的realm，因此在realm之后进行编写

    //2：创建管理用户需要用到@Beanpublic DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager(@Qualifier("userRealm") UserRealm userRealm){DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();securityManager.setRealm(userRealm);return securityManager;}

<3> 创建subject，需要传入一个securityManager，因此最后进行编写（是不是很像套娃）

    @Beanpublic ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(@Qualifier("defaultWebSecurityManager") DefaultWebSecurityManager securityManager){ShiroFilterFactoryBean subject = new ShiroFilterFactoryBean();//设置安全管理器bean.setSecurityManager(securityManager);return subject;}

③首页、add、update页面和controller

thymeleaf的命名空间

xmlns:th="http://www.thymeleaf.org"

在这里插入图片描述

update页面

在这里插入图片描述

add页面

在这里插入图片描述

设置controller

在这里插入图片描述

测试：正常跳转访问页面

2、shiro实现登录拦截

①在ShiroFilterFactoryBean中添加shiro的内置过滤器

将拦截信息存放在map中

在这里插入图片描述

测试：
在这里插入图片描述

②无查看权限跳转到login页面

设置controller
在这里插入图片描述

login页面
在这里插入图片描述

设置登录的请求

在这里插入图片描述

测试：

在这里插入图片描述

3、Shiro实现登录认证

①在controller中封装前端数据生成一个令牌

在这里插入图片描述

    @RequestMapping("/login")public String login(@RequestParam("username") String username,@RequestParam("password") String password,Model model) {//获取当前的用户Subject subject = SecurityUtils.getSubject();//封装用户的登录数据UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password);try {subject.login(token);//执行登录的方法，如果没有异常return "index";} catch (UnknownAccountException e) {model.addAttribute("msg", "用户名错误");return "login";} catch (IncorrectCredentialsException e) {model.addAttribute("msg", "密码错误");return "login";}}

②login页面，提示信息

在这里插入图片描述

测试：会经过UserRealm的认证

在这里插入图片描述

③在UserRealm中设置认证

查看源码

在这里插入图片描述

取出令牌中封装的数据与数据库中的数据进行比对

在这里插入图片描述

使用复杂参数类型的方法进行密码认证

在这里插入图片描述

密码认证Shiro自己做和SpringSecurity中的一样

在这里插入图片描述

    @Overrideprotected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {System.out.println("执行了认证方法");String name="root";String password="123456";UsernamePasswordToken userToken = (UsernamePasswordToken)token;if(!userToken.getUsername().equals(name)){return null;}return new SimpleAuthenticationInfo("",password,"");}

测试：

在这里插入图片描述

不需要看上面图片的红字

4、Shiro整合Mybatis

1.首先导入需要的所有的maven依赖

①mysql-connect ②druid ③log4j ④Mybatis-spring-boot-starter

        <dependency><groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId><artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId><version>2.2.2</version></dependency><dependency><groupId>mysql</groupId><artifactId>mysql-connector-java</artifactId><version>8.0.28</version></dependency><dependency><groupId>com.alibaba</groupId><artifactId>druid</artifactId><version>1.2.8</version></dependency><dependency><groupId>log4j</groupId><artifactId>log4j</artifactId><version>1.2.17</version></dependency>

2.编写配置文件application.properties或者application.yaml

在这里插入图片描述

# 应用名称
spring.application.name=springboot-shiro
# 应用服务 WEB 访问端口
server.port=8081

spring:datasource:username: rootpassword: "20000215"driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driverurl: jdbc:mysql://localhost:3306/mybatis?serverTimezone=GMT%2B8&useSSL=false&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8#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: 5minIdle: 5maxActive: 20maxWait: 60000timeBetweenEvictionRunsMillis: 60000minEvictableIdleTimeMillis: 300000validationQuery: SELECT 1 FROM DUALtestWhileIdle: truetestOnBorrow: falsetestOnReturn: falsepoolPreparedStatements: 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/log4jfilters: stat,wall,log4jmaxPoolPreparedStatementPerConnectionSize: 20useGlobalDataSourceStat: trueconnectionProperties: druid.stat.mergeSql=true;druid.stat.slowSqlMillis=500

3、SpingMVC

①实体类

在这里插入图片描述

②Mapper接口

在这里插入图片描述

③Mapper接口对应的xml

在这里插入图片描述

④Service层

在这里插入图片描述

Service的实现类

在这里插入图片描述

4、获取数据库数据进行认证

①设置认证

在这里插入图片描述

②查看加密方式

在这里插入图片描述

MD5加密、MD5盐值加密

在这里插入图片描述

默认使用SimpleCredentialsMatcher简单加密

在这里插入图片描述

MD5加密继承Hash加密，Hash加密继承简单加密，所以可以MD5属于自定义加密方式

在这里插入图片描述

5、Shiro请求授权实现

①设置未经授权，跳转的页面

在这里插入图片描述

②设置授权的perms，有这个perms才可以跳转页面

在这里插入图片描述

设置未授权时，跳转的页面url

测试：

在这里插入图片描述

③设置授权

登陆就会出现认证，跳转页面需要授权

在这里插入图片描述

在这个授权设置里面，需要编写授权的条件，否则写死代码，就所有用户都有授权了，还需要结合从数据库中查出信息

④新增数据库字段，设置perms

在这里插入图片描述

实体类对应数据库字段

在这里插入图片描述

⑤修改授权

<1>想到了两个：①session ②principal：用户当前对象的属性来取get方法或（点属性）

我们在认证中，最后new了一个SimpleAuthenticationInfo的当前认证对象，之前里面要传递三个参数分别为：
（资源，密码，realmName）

需要解决：如何将认证中封装的对象(数据库中有这个用户情况下)，传递到授权中，这里使用principal来保存

拿到的当前登录的对象，使用getprincipal()来获取通过认证的用户对象

<2>把获取到的user传入到资源中去。

return new SimpleAuthenticationInfo(user,user.getPwd(),"");

这样一来，user这个资源就传递到了当前用户subject整体资源中，通过当前subject获取资源来获取到这个user

<3>先获取subject当前用户

Subject subject = SecurityUtils.getSubject();

<4>然后通过subject获取到资源

User currentUser = (User) subject.getPrincipal();

<5>再给当前用户添加user中对应的权限名,注意方法名是addStringPermission权限

info.addStringPermission(currentUser.getPerms());

<6>最后返回当前权限info

在这里插入图片描述

注：根据数据库中查出来的具体的perms，设置当前用户的permission，当用户请求url通过过滤器的时候，这个当前用户的perms会和过滤器中规定的授权的perms比较，如果一样，就可以授权，如果不一样，就处于未授权状态

在这里插入图片描述

    //授权@Overrideprotected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principalCollection) {System.out.println("执行了授权方法");SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo();Subject subject = SecurityUtils.getSubject();User currentUser = (User) subject.getPrincipal();//设置当前用户的权限info.addStringPermission(currentUser.getPerms());return info;}

退出功能就和之前security的logout一样，设置一下退出的路径就可

好现在基本需求都完了，但是想和之前security一样实现没有权限的就不要显示，就需要和thymeleaf结合

6、Shiro整合Thymeleaf

①首先要导入Shiro和thymeleaf结合的依赖

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.github.theborakompanioni/thymeleaf-extras-shiro -->
<dependency><groupId>com.github.theborakompanioni</groupId><artifactId>thymeleaf-extras-shiro</artifactId><version>2.0.0</version>
</dependency>

②先整合shiro和thymeleaf

在这里插入图片描述

③设置命名空间，才可以使用专属标签

下面是spring-security的命名空间

xmlns:sec="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-springsecurity5"

shiro的：

xmlns:shiro="http://www.thymeleaf.org/thymeleaf-extras-shiro"

在这里插入图片描述

前端代码：

<p th:text="${msg}"></p>
<hr>
<a><a th:href="@{/toLogin}">登录</a>
<div shiro:hasPermission="user:add"><a th:href="@{/user/add}">add</a>
</div><div shiro:hasPermission="user:update">
<a th:href="@{/user/update}">update</a>
</div>

④登录按钮，登录后不显示，未登录显示

<1>方式1(未实现)：可以通过设置session中的用户对象，来判断。

如下面：

在这里插入图片描述

注：session对象是在浏览器中保存的，在dispatchservlet和controller之上的

<2>方式2(已实现)：只要判断授不授权就可以控制显示

解释一下就是判断一下当前的用户是否有当前的权限，如果有则显示，没有不显示

登录按钮无权限时显示：

<div shiro:notAuthenticated><a th:href="@{/toLogin}">登录</a>
</div>

测试：

在这里插入图片描述

SpringBoot学习(六)-SpringBoot整合Shiro 开发的学习笔记到此完结，笔者归纳、创作不易，大佬们给个3连再起飞吧