SpringBoot
是为了简化Spring
应用的创建、运行、调试、部署等一系列问题而诞生的产物,自动装配的特性让我们可以更好的关注业务本身而不是外部的XML配置,我们只需遵循规范,引入相关的依赖就可以轻易的搭建出一个 WEB 工程
Shiro 是 Apache
旗下开源的一款强大且易用的Java安全框架,身份验证、授权、加密、会话管理。 相比 Spring Security
而言 Shiro
更加轻量级,且 API 更易于理解…
Shiro
Shiro
主要分为 安全认证 和 接口授权 两个部分,其中的核心组件为 Subject
、SecurityManager
、Realms
,公共部分 Shiro
都已经为我们封装好了,我们只需要按照一定的规则去编写响应的代码即可…
Subject
即表示主体,将用户的概念理解为当前操作的主体,因为它即可以是一个通过浏览器请求的用户,也可能是一个运行的程序,外部应用与 Subject 进行交互,记录当前操作用户。Subject 代表了当前用户的安全操作,SecurityManager 则管理所有用户的安全操作。SecurityManager
即安全管理器,对所有的 Subject 进行安全管理,并通过它来提供安全管理的各种服务(认证、授权等)Realm
充当了应用与数据安全间的 桥梁 或 连接器。当对用户执行认证(登录)和授权(访问控制)验证时,Shiro 会从应用配置的 Realm 中查找用户及其权限信息。
本章目标
利用 Spring Boot
与 Shiro
实现安全认证和授权….
导入依赖
依赖 spring-boot-starter-web
…
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<properties> <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding> <project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding> <java.version>1.8</java.version> <shiro.version>1.4.0</shiro.version></properties> <dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <!-- shiro 相关包 --> <dependency> <groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-core</artifactId> <version>${shiro.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-spring</artifactId> <version>${shiro.version}</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.shiro</groupId> <artifactId>shiro-ehcache</artifactId> <version>${shiro.version}</version> </dependency> <!-- End --></dependencies> |
属性配置
缓存配置
Shiro 为我们提供了 CacheManager
即缓存管理,将用户权限数据存储在缓存,可以提高它的性能。支持 EhCache
、Redis
等常规缓存,这里为了简单起见就用 EhCache
了 , 在resources
目录下创建一个 ehcache-shiro.xml
文件
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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><ehcache updateCheck="false" name="shiroCache"> <defaultCache maxElementsInMemory="10000" eternal="false" timeToIdleSeconds="120" timeToLiveSeconds="120" overflowToDisk="false" diskPersistent="false" diskExpiryThreadIntervalSeconds="120" /></ehcache> |
实体类
创建一个 User.java
,标记为数据库用户
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package com.battcn.entity; /** * @author Levin * @since 2018/6/28 0028 */public class User { /** 自增ID */ private Long id; /** 账号 */ private String username; /** 密码 */ private String password; /** 角色名:Shiro 支持多个角色,而且接收参数也是 Set<String> 集合,但这里为了简单起见定义成 String 类型了 */ private String roleName; /** 是否禁用 */ private boolean locked; // 省略 GET SET 构造函数...} |
伪造数据
支持 roles
、permissions
,比如你一个接口可以允许用户拥有某一个角色,也可以是拥有某一个 permission
…
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package com.battcn.config; import com.battcn.entity.User; import java.util.*; /** * 主要不想连接数据库.. * * @author Levin * @since 2018/6/28 0028 */public class DBCache { /** * K 用户名 * V 用户信息 */ public static final Map<String, User> USERS_CACHE = new HashMap<>(); /** * K 角色ID * V 权限编码 */ public static final Map<String, Collection<String>> PERMISSIONS_CACHE = new HashMap<>(); static { // TODO 假设这是数据库记录 USERS_CACHE.put("u1", new User(1L, "u1", "p1", "admin", true)); USERS_CACHE.put("u2", new User(2L, "u2", "p2", "admin", false)); USERS_CACHE.put("u3", new User(3L, "u3", "p3", "test", true)); PERMISSIONS_CACHE.put("admin", Arrays.asList("user:list", "user:add", "user:edit")); PERMISSIONS_CACHE.put("test", Collections.singletonList("user:list")); }} |
ShiroConfiguration
Shiro 的主要配置信息都在此文件内实现;
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package com.battcn.config; import org.apache.shiro.cache.ehcache.EhCacheManager;import org.apache.shiro.spring.LifecycleBeanPostProcessor;import org.apache.shiro.spring.security.interceptor.AuthorizationAttributeSourceAdvisor;import org.apache.shiro.spring.web.ShiroFilterFactoryBean;import org.apache.shiro.web.mgt.DefaultWebSecurityManager;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.aop.framework.autoproxy.DefaultAdvisorAutoProxyCreator;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration; import java.util.LinkedHashMap;import java.util.Map; /** * Shiro 配置 * * @author Levin */@Configurationpublic class ShiroConfiguration { private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(ShiroConfiguration.class); @Bean public EhCacheManager getEhCacheManager() { EhCacheManager em = new EhCacheManager(); em.setCacheManagerConfigFile("classpath:ehcache-shiro.xml"); return em; } @Bean(name = "lifecycleBeanPostProcessor") public LifecycleBeanPostProcessor getLifecycleBeanPostProcessor() { return new LifecycleBeanPostProcessor(); } /** * 加密器:这样一来数据库就可以是密文存储,为了演示我就不开启了 * * @return HashedCredentialsMatcher */// @Bean// public HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher() {// HashedCredentialsMatcher hashedCredentialsMatcher = new HashedCredentialsMatcher();// //散列算法:这里使用MD5算法;// hashedCredentialsMatcher.setHashAlgorithmName("md5");// //散列的次数,比如散列两次,相当于 md5(md5(""));// hashedCredentialsMatcher.setHashIterations(2);// return hashedCredentialsMatcher;// } @Bean public DefaultAdvisorAutoProxyCreator getDefaultAdvisorAutoProxyCreator() { DefaultAdvisorAutoProxyCreator autoProxyCreator = new DefaultAdvisorAutoProxyCreator(); autoProxyCreator.setProxyTargetClass(true); return autoProxyCreator; } @Bean(name = "authRealm") public AuthRealm authRealm(EhCacheManager cacheManager) { AuthRealm authRealm = new AuthRealm(); authRealm.setCacheManager(cacheManager); return authRealm; } @Bean(name = "securityManager") public DefaultWebSecurityManager getDefaultWebSecurityManager(AuthRealm authRealm) { DefaultWebSecurityManager defaultWebSecurityManager = new DefaultWebSecurityManager(); defaultWebSecurityManager.setRealm(authRealm); // <!-- 用户授权/认证信息Cache, 采用EhCache 缓存 --> defaultWebSecurityManager.setCacheManager(getEhCacheManager()); return defaultWebSecurityManager; } @Bean public AuthorizationAttributeSourceAdvisor getAuthorizationAttributeSourceAdvisor( DefaultWebSecurityManager securityManager) { AuthorizationAttributeSourceAdvisor advisor = new AuthorizationAttributeSourceAdvisor(); advisor.setSecurityManager(securityManager); return advisor; } /** * ShiroFilter<br/> * 注意这里参数中的 StudentService 和 IScoreDao 只是一个例子,因为我们在这里可以用这样的方式获取到相关访问数据库的对象, * 然后读取数据库相关配置,配置到 shiroFilterFactoryBean 的访问规则中。实际项目中,请使用自己的Service来处理业务逻辑。 * * @param securityManager 安全管理器 * @return ShiroFilterFactoryBean */ @Bean(name = "shiroFilter") public ShiroFilterFactoryBean getShiroFilterFactoryBean(DefaultWebSecurityManager securityManager) { ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean(); // 必须设置 SecurityManager shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager); // 如果不设置默认会自动寻找Web工程根目录下的"/login"页面 shiroFilterFactoryBean.setLoginUrl("/login"); // 登录成功后要跳转的连接 shiroFilterFactoryBean.setSuccessUrl("/index"); shiroFilterFactoryBean.setUnauthorizedUrl("/denied"); loadShiroFilterChain(shiroFilterFactoryBean); return shiroFilterFactoryBean; } /** * 加载shiroFilter权限控制规则(从数据库读取然后配置) */ private void loadShiroFilterChain(ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean) { /////////////////////// 下面这些规则配置最好配置到配置文件中 /////////////////////// // TODO 重中之重啊,过滤顺序一定要根据自己需要排序 Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<>(); // 需要验证的写 authc 不需要的写 anon filterChainDefinitionMap.put("/resource/**", "anon"); filterChainDefinitionMap.put("/install", "anon"); filterChainDefinitionMap.put("/hello", "anon"); // anon:它对应的过滤器里面是空的,什么都没做 log.info("##################从数据库读取权限规则,加载到shiroFilter中##################"); // 不用注解也可以通过 API 方式加载权限规则 Map<String, String> permissions = new LinkedHashMap<>(); permissions.put("/users/find", "perms[user:find]"); filterChainDefinitionMap.putAll(permissions); filterChainDefinitionMap.put("/**", "authc"); shiroFilterFactoryBean.setFilterChainDefinitionMap(filterChainDefinitionMap); }} |
AuthRealm
上面介绍过 Realm
,安全认证和权限验证的核心处理就是重写 AuthorizingRealm
中的 doGetAuthenticationInfo(登录认证)
与 doGetAuthorizationInfo(权限验证)
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package com.battcn.config; import com.battcn.entity.User;import org.apache.shiro.SecurityUtils;import org.apache.shiro.authc.*;import org.apache.shiro.authz.AuthorizationInfo;import org.apache.shiro.authz.SimpleAuthorizationInfo;import org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm;import org.apache.shiro.session.Session;import org.apache.shiro.subject.PrincipalCollection;import org.apache.shiro.util.ByteSource;import org.springframework.context.annotation.Configuration; import java.util.*; /** * 认证领域 * * @author Levin * @version 2.5.1 * @since 2018-01-10 */@Configurationpublic class AuthRealm extends AuthorizingRealm { /** * 认证回调函数,登录时调用 * 首先根据传入的用户名获取User信息;然后如果user为空,那么抛出没找到帐号异常UnknownAccountException; * 如果user找到但锁定了抛出锁定异常LockedAccountException;最后生成AuthenticationInfo信息, * 交给间接父类AuthenticatingRealm使用CredentialsMatcher进行判断密码是否匹配, * 如果不匹配将抛出密码错误异常IncorrectCredentialsException; * 另外如果密码重试此处太多将抛出超出重试次数异常ExcessiveAttemptsException; * 在组装SimpleAuthenticationInfo信息时, 需要传入:身份信息(用户名)、凭据(密文密码)、盐(username+salt), * CredentialsMatcher使用盐加密传入的明文密码和此处的密文密码进行匹配。 */ @Override protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException { String principal = (String) token.getPrincipal(); User user = Optional.ofNullable(DBCache.USERS_CACHE.get(principal)).orElseThrow(UnknownAccountException::new); if (!user.isLocked()) { throw new LockedAccountException(); } // 从数据库查询出来的账号名和密码,与用户输入的账号和密码对比 // 当用户执行登录时,在方法处理上要实现 user.login(token) // 然后会自动进入这个类进行认证 // 交给 AuthenticatingRealm 使用 CredentialsMatcher 进行密码匹配,如果觉得人家的不好可以自定义实现 // TODO 如果使用 HashedCredentialsMatcher 这里认证方式就要改一下 SimpleAuthenticationInfo authenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(principal, "密码", ByteSource.Util.bytes("密码盐"), getName()); SimpleAuthenticationInfo authenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(principal, user.getPassword(), getName()); Session session = SecurityUtils.getSubject().getSession(); session.setAttribute("USER_SESSION", user); return authenticationInfo; } /** * 只有需要验证权限时才会调用, 授权查询回调函数, 进行鉴权但缓存中无用户的授权信息时调用.在配有缓存的情况下,只加载一次. * 如果需要动态权限,但是又不想每次去数据库校验,可以存在ehcache中.自行完善 */ @Override protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principal) { Session session = SecurityUtils.getSubject().getSession(); User user = (User) session.getAttribute("USER_SESSION"); // 权限信息对象info,用来存放查出的用户的所有的角色(role)及权限(permission) SimpleAuthorizationInfo info = new SimpleAuthorizationInfo(); // 用户的角色集合 Set<String> roles = new HashSet<>(); roles.add(user.getRoleName()); info.setRoles(roles); // 用户的角色对应的所有权限,如果只使用角色定义访问权限,下面可以不要 // 只有角色并没有颗粒度到每一个按钮 或 是操作选项 PERMISSIONS 是可选项 final Map<String, Collection<String>> permissionsCache = DBCache.PERMISSIONS_CACHE; final Collection<String> permissions = permissionsCache.get(user.getRoleName()); info.addStringPermissions(permissions); return info; }} |
控制器
在 ShiroConfiguration
中的 shiroFilter
处配置了 /hello = anon
,意味着可以不需要认证也可以访问,那么除了这种方式外 Shiro
还为我们提供了一些注解相关的方式…
常用注解
@RequiresGuest
代表无需认证即可访问,同理的就是/path = anon
@RequiresAuthentication
需要认证,只要登录成功后就允许你操作@RequiresPermissions
需要特定的权限,没有则抛出AuthorizationException
@RequiresRoles
需要特定的橘色,没有则抛出AuthorizationException
@RequiresUser
不太清楚,不常用…
LoginController
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package com.battcn.controller; import com.battcn.config.ShiroConfiguration;import org.apache.shiro.SecurityUtils;import org.apache.shiro.authc.*;import org.apache.shiro.subject.Subject;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import org.springframework.web.servlet.mvc.support.RedirectAttributes; /** * @author Levin * @since 2018/6/28 0028 */@RestControllerpublic class LoginController { private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(ShiroConfiguration.class); @GetMapping(value = "/hello") public String hello() { log.info("不登录也可以访问..."); return "hello..."; } @GetMapping(value = "/index") public String index() { log.info("登陆成功了..."); return "index"; } @GetMapping(value = "/denied") public String denied() { log.info("小伙子权限不足,别无谓挣扎了..."); return "denied..."; } @GetMapping(value = "/login") public String login(String username, String password, RedirectAttributes model) { // 想要得到 SecurityUtils.getSubject() 的对象..访问地址必须跟 shiro 的拦截地址内.不然后会报空指针 Subject sub = SecurityUtils.getSubject(); // 用户输入的账号和密码,,存到UsernamePasswordToken对象中..然后由shiro内部认证对比, // 认证执行者交由 com.battcn.config.AuthRealm 中 doGetAuthenticationInfo 处理 // 当以上认证成功后会向下执行,认证失败会抛出异常 UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(username, password); try { sub.login(token); } catch (UnknownAccountException e) { log.error("对用户[{}]进行登录验证,验证未通过,用户不存在", username); token.clear(); return "UnknownAccountException"; } catch (LockedAccountException lae) { log.error("对用户[{}]进行登录验证,验证未通过,账户已锁定", username); token.clear(); return "LockedAccountException"; } catch (ExcessiveAttemptsException e) { log.error("对用户[{}]进行登录验证,验证未通过,错误次数过多", username); token.clear(); return "ExcessiveAttemptsException"; } catch (AuthenticationException e) { log.error("对用户[{}]进行登录验证,验证未通过,堆栈轨迹如下", username, e); token.clear(); return "AuthenticationException"; } return "success"; }} |
UserController
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839 |
package com.battcn.controller; import org.apache.shiro.authz.annotation.Logical;import org.apache.shiro.authz.annotation.RequiresRoles;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; /** * @author Levin * @since 2018/6/28 0028 */@RestController@RequestMapping("/users")public class UserController { @GetMapping public String get() { return "get....."; } /** * RequiresRoles 是所需角色 包含 AND 和 OR 两种 * RequiresPermissions 是所需权限 包含 AND 和 OR 两种 * * @return msg */ @RequiresRoles(value = {"admin", "test"}, logical = Logical.OR) //@RequiresPermissions(value = {"user:list", "user:query"}, logical = Logical.OR) @GetMapping("/query") public String query() { return "query....."; } @GetMapping("/find") public String find() { return "find....."; }} |
主函数
123456789101112131415161718 |
package com.battcn; import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; /** * @author Levin */@SpringBootApplicationpublic class Chapter25Application { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Chapter25Application.class, args); }} |
测试
启动 Chapter25Application.java
中的 main
方法,为了更好的演示效果这里打开了 postman
做的测试,只演示其中一个流程,剩下的可以自己复制代码测试…
先登录,由于 u3
在 DBCache
中拥有的角色是 test
,只有 user:list
这一个权限
登录
访问 /users/query
成功,因为我们符合响应的角色/权限
访问Query接口
访问 /users/find
失败,并重定向到了 /denied
接口,问题来了为什么 /users/find
没有写注解也权限不足呢?
权限不足
细心的朋友肯定会发现 在 ShiroConfiguration 中写了一句 permissions.put(“/users/find”, “perms[user:find]”); 意味着我们不仅可以通过注解方式,同样可以通过初始化时加载数据库中的权限树做控制,看各位喜好了….
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