Shiro-身份验证

身份验证

身份验证，即在应用中谁能证明他就是本人，一般提供如他们的身份ID一些标识信息来表明他就是本人，如提供用户名/密码来证明。

在shiro中，用户需要提供principals（身份）和credentials（证明）给shiro，从而应用能验证用户身份：

prinipals：身份，即主体的标识属性，可以是任何东西，如用户名，邮箱等，维一即可。一个主体可以有多个principals，但是只有一个primary principals，一般是用户名/密码/手机号。

credentials：证明/凭证，即只有主体知道的安全值，如密码/数字证书等。

最长久的principals和credentials组合就是用户名/密码了。

另外两个相关的概念是之前提到的Subject以及Realm，分别是主体及验证主体的数据源。

环境准备：

新建Maven工程->添加Maven依赖：

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <groupId>20171119</groupId>
  <artifactId>Shiro</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
   
  <parent>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
      <version>1.3.2.RELEASE</version>
      <relativePath></relativePath>
  </parent>
 <dependencies>
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.9</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>commons-logging</groupId>
        <artifactId>commons-logging</artifactId>
        <version>1.1.3</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.apache.shiro</groupId>
        <artifactId>shiro-core</artifactId>
        <version>1.2.2</version>
    </dependency>
    
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-nop</artifactId>
    <version>1.7.6</version>
</dependency>
</dependencies>
</project>

登录/退出

1.首先准备一些用户身份/凭据(shiro.ini)

[users]
zhang=123
wang=123

此处使用ini配置文件，通过[users]指定了两个主体：zhang/123，wang/123.

2.测试用例

LoginLogoutTest.java

package com.fpc.test;

import org.apache.shiro.SecurityUtils;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.config.IniSecurityManagerFactory;
import org.apache.shiro.subject.Subject;
import org.apache.shiro.util.Factory;
import org.junit.Test;

import junit.framework.Assert;

public class LoginLogoutTest {
    @Test
    public void testHelloworld() {
        //1.获取SecurityManager工厂，此处使用Ini配置文件初始化SecurityManager
        Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro.ini");
        //2.得到SecurityManager实例后并且绑定给SecurityUtils
        org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        //3.得到Subject以及创建用户名/密码身份验证Token(即用户身份/凭证)
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("wang","123");
        try {
            //4.登录，即验证身份
            subject.login(token);
            System.out.println("登录成功");
        } catch(AuthenticationException e) {
            //抛出异常则，表明验证失败
            System.out.println("登录失败");
        }
        
        Assert.assertEquals(true,subject.isAuthenticated());
        subject.logout();
    }
}

2.1、首先通过new IniSecurityManagerFactory并指定一个ini配置文件来创建一个SecurityManager工厂；

2.2、接着获取SecurityManager并绑定到SecurityUtils，这是一个全局设置，设置一次即可；

2.3、通过SecurityUtils得到Subject，其会自动绑定到当前线程；如果在web环境在请求结束时需要解除绑定；然后获取身份验证的Token，如用户名/密码；

2.4、调用subject.login方法进行登录，其会自动委托给SecurityManager.login方法进行登录；

2.5、如果身份验证失败请捕获AuthenticationException或其子类，常见的如： DisabledAccountException（禁用的帐号）、LockedAccountException（锁定的帐号）、UnknownAccountException（错误的帐号）、ExcessiveAttemptsException（登录失败次数过多）、IncorrectCredentialsException （错误的凭证）、ExpiredCredentialsException（过期的凭证）等，具体请查看其继承关系；对于页面的错误消息展示，最好使用如“用户名/密码错误”而不是“用户名错误”/“密码错误”，防止一些恶意用户非法扫描帐号库；

2.6、最后可以调用subject.logout退出，其会自动委托给SecurityManager.logout方法退出。

验证步骤：

1、收集用户身份/凭证，即如用户名/密码；

2、调用Subject.login进行登录，如果失败将得到相应的AuthenticationException异常，根据异常提示用户错误信息；否则登录成功；

3、最后调用Subject.logout进行退出操作。

如上测试的几个问题：

1、用户名/密码硬编码在ini配置文件，以后需要改成如数据库存储，且密码需要加密存储；

2、用户身份Token可能不仅仅是用户名/密码，也可能还有其他的，如登录时允许用户名/邮箱/手机号同时登录。

Realm

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。如我们之前的ini配置方式将使用org.apache.shiro.realm.text.IniRealm。

Realm接口的一些方法：

    public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken arg0) throws AuthenticationException {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }

    public String getName() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return null;
    }

    public boolean supports(AuthenticationToken arg0) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return false;
    }

1.单Realm配置

自定义Realm实现：CusRealm.java

package com.fpc.realm;

import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
import org.apache.shiro.authc.IncorrectCredentialsException;
import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.realm.Realm;

public class CusRealm implements Realm {

    @Override
    public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken arg0) throws AuthenticationException {
        // TODO Auto-generated method stub
        String username = (String)arg0.getPrincipal();//得到用户名
        String password = new String((char[])arg0.getCredentials());//得到密码
        if( !username.equals("zhang")) {
            throw new UnknownAccountException();//用户名错误
        } 
        if (!password.equals("123")) {
            throw new IncorrectCredentialsException();//密码错误
        }
        //如果不抛出异常，则身份验证成功，返回一个AuthenticationInfo实现
        return new SimpleAuthenticationInfo(username,password,getName());
    }

    @Override
    public String getName() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return "CusRealm";
    }

    @Override
    public boolean supports(AuthenticationToken arg0) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //仅支持UsernamePasswordToken类型的Token
        return arg0 instanceof UsernamePasswordToken;
    }

}

ini配置文件指定自定义Realm实现(shiro-realm.ini),通过$name来引入之前的realm定义

[main]
CusRealm=com.fpc.realm.CusRealm
securityManager.realms=$CusRealm

测试用例参考上面的LoginLogoutTest.java：把之前的shiro.ini替换成shiro-realm.ini即可。

@Test
    public void testCustomRealm() {
        Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-realm.ini");
        org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("wang","123");
        try {
            subject.login(token);
            System.out.println("登录成功");
        } catch (AuthenticationException e) {
//            e.printStackTrace();
            System.out.println("登录失败");
        }
    }

2.多Realm配置

1.ini配置文件（shiro-multi-realm.ini）

[main]
CusRealm1=com.fpc.realm.CusRealm1
CusRealm2=com.fpc.realm.CusRealm2
securityManager.realms=$CusRealm1,$CusRealm2

securityManager会按照realms指定的顺序进行身份验证。此处我们使用显示指定顺序的方式指定了Realm的顺序，如果删除“securityManager.realms=$CusRealm1,$CusRealm2”，那么securityManager会按照realm声明的顺序进行使用（即无需设置realms属性，其会自动发现），当我们显示指定的realm后，其他没有指定的realm也不会被忽略，如果“securityManager.realms=$CusRealm1”，那么CusRealm2也会被自动设置进去。

当我们设置shiro-multi-realm.ini为下面这样时：

[main]
CusRealm1=com.fpc.realm.CusRealm1
CusRealm1=com.fpc.realm.CusRealm2
securityManager.realms=$CusRealm1

我们的CusRealm1和CusRealm2中的内容如下：

CusRealm1.java：

package com.fpc.realm;

import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
import org.apache.shiro.authc.IncorrectCredentialsException;
import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.realm.Realm;

public class CusRealm1 implements Realm {

    @Override
    public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken arg0) throws AuthenticationException {
        // TODO Auto-generated method stub
        String username = (String)arg0.getPrincipal();//得到用户名
        String password = new String((char[])arg0.getCredentials());//得到密码
        
        if( !username.equals("wang")) {
            throw new UnknownAccountException();//用户名错误
        } 
        if (!password.equals("123")) {
            throw new IncorrectCredentialsException();//密码错误
        }
        //如果不抛出异常，则身份验证成功，返回一个AuthenticationInfo实现
        return new SimpleAuthenticationInfo(username,password,getName());
    }

    @Override
    public String getName() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return "CusRealm";
    }

    @Override
    public boolean supports(AuthenticationToken arg0) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //仅支持UsernamePasswordToken类型的Token
        return arg0 instanceof UsernamePasswordToken;
    }

}

CusRealm2.java：

package com.fpc.realm;

import org.apache.shiro.authc.AuthenticationException;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.AuthenticationToken;
import org.apache.shiro.authc.IncorrectCredentialsException;
import org.apache.shiro.authc.SimpleAuthenticationInfo;
import org.apache.shiro.authc.UnknownAccountException;
import org.apache.shiro.authc.UsernamePasswordToken;
import org.apache.shiro.authz.SimpleAuthorizationInfo;
import org.apache.shiro.realm.Realm;

public class CusRealm2 implements Realm{

    @Override
    public String getName() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return "CusRealm2";
    }

    @Override
    public boolean supports(AuthenticationToken token) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return token instanceof UsernamePasswordToken;
    }

    @Override
    public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        // TODO Auto-generated method stub
        String username = (String) token.getPrincipal();
        String password = new String((char[])token.getCredentials());
        if (!username.equals("zhang")) {
            throw new UnknownAccountException();
        }
        if ( !password.equals("123")) {
            throw new IncorrectCredentialsException();
        }
        return new SimpleAuthenticationInfo(username,password,getName());
    }

}

由上面的代码可知，能通过CusRealm1验证的只有wang/123，能通过CusRealm2验证的只有zhang/123。再看看我们的测试类中的代码：

@Override
    public AuthenticationInfo getAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
        // TODO Auto-generated method stub
        String username = (String) token.getPrincipal();
        String password = new String((char[])token.getCredentials());
        if (!username.equals("zhang")) {
            throw new UnknownAccountException();
        }
        if ( !password.equals("123")) {
            throw new IncorrectCredentialsException();
        }
        return new SimpleAuthenticationInfo(username,password,getName());
    }

我们测试的用户token是zhang/123，那么我们运行看一下到的是否会登录成功？

也就是说，只要再ini文件中声明的Realm，即使没有指定，其也不会被忽略。

那么我们再尝试将CusRealm2在ini文件中的声明删除？，ini文件如下：

[main]
CusRealm1=com.fpc.realm.CusRealm1
securityManager.realms=$CusRealm1

再次运行LoginLogoutTest.java

这也证明了，Realm能否被识别，只跟它在ini文件中有没有被声明有关系，跟它有没有被指定没关系。

JDBC Realm使用

1.使用mysql数据库和druid连接池；要使用mysql，需要在Maven项目的pom.xml中添加mysql连接所需的依赖：

<dependency>  
    <groupId>mysql</groupId>  
    <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>  
    <version>5.1.25</version>  
</dependency>  
<dependency>  
    <groupId>com.alibaba</groupId>  
    <artifactId>druid</artifactId>  
    <version>0.2.23</version>  
</dependency>

2.到数据库shiro下建三张表：user（用户名/密码），user_roles(用户/角色)，roles_permissions(角色/权限)：

DROP DATABASE IF EXISTS shiro;
CREATE DATABASE shiro;
USE shiro;

CREATE TABLE users(
    id BIGINT AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(100),
    PASSWORD VARCHAR(100),
    password_salt VARCHAR(100),
    CONSTRAINT pk_users PRIMARY KEY(id)
);

CREATE UNIQUE INDEX idx_users_username ON users(username);

CREATE TABLE user_roles(
 id BIGINT AUTO_INCREMENT,
 username VARCHAR(100),
 role_name VARCHAR(100),
 CONSTRAINT pk_user_roles PRIMARY KEY(id)
);

CREATE UNIQUE INDEX idx_user_roles ON user_roles(username, role_name);

CREATE TABLE roles_permissions(
  id BIGINT AUTO_INCREMENT,
  role_name VARCHAR(100),
  permission VARCHAR(100),
  CONSTRAINT pk_roles_permissions PRIMARY KEY(id)
) CHARSET=utf8 ENGINE=INNODB;
CREATE UNIQUE INDEX idx_roles_permissions ON roles_permissions(role_name, permission);

INSERT INTO users(username,PASSWORD)VALUES('zhang','123');

3.ini配置(shiro-jdbc-realm.ini)

jdbcRealm=org.apache.shiro.realm.jdbc.JdbcRealm
dataSource=com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
dataSource.driverClassName=com.mysql.jdbc.Driver
dataSource.url=jdbc:mysql://10.0.20.252:3306/shiro
dataSource.username=root
dataSource.password=Free-Wi11
jdbcRealm.dataSource=$dataSource
securityManager.realms=$jdbcRealm

1.变量名=全限定类名会自动创建一个类实例

2.变量名.属性=值 自动调用相应的setter方法进行赋值

3.$变量名 引用之前的一个对象实例

4.编写测试方法：

@Test
    public void testJdbcRealm() {
        Factory<org.apache.shiro.mgt.SecurityManager> factory = new IniSecurityManagerFactory("classpath:shiro-jdbc-realm.ini");
        org.apache.shiro.mgt.SecurityManager securityManager = factory.getInstance();
        SecurityUtils.setSecurityManager(securityManager);
        Subject subject = SecurityUtils.getSubject();
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken("zhang","123");
        try {
            subject.login(token);
            System.out.println("登录成功");
        } catch (AuthenticationException e) {
//            e.printStackTrace();
            System.out.println("登录失败");
        }
        Assert.assertEquals(true,subject.isAuthenticated());
        subject.logout();
    }

运行结果：

如果更改数据库中的密码再运行呢？