Shiro基础及整合SpringBoot

Shiro基础及整合SpringBoot
一.Shiro简介
- Apache Shiro 是 Java 的一个安全（权限）框架。
- 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 可以完成：认证、授权、加密、会话管理、与Web 集成、缓存等。
二.功能介绍
- 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；即判断用户是否能进行什么操作，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，也可以是 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
三.Shiro框架工作流程
- Subject：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。 Subject 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；与 Subject 的所有交互都会委托给 SecurityManager；Subject 其实是一个门面， 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；且其管理着所有 Subject；可以看出它是 Shiro的核心，它负责与 Shiro 的其他组件进行交互，它相当于 SpringMVC 中DispatcherServlet 的角色
- Realm： Shiro 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
- SessionManager：管理 Session 生命周期的组件；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
- 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。
四.ShiroFilter

五.认证

1.认证基本流程
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. 创建自定义的 Realm 类，继承org.apache.shiro.realm.AuthorizingRealm 类，实现doGetAuthenticationInfo() 方法
2.认证具体流程
1. 首先调用 Subject.login(token) 进行登录，其会自动委托给SecurityManager
2. SecurityManager 负责真正的身份验证逻辑；它会委托给Authenticator 进行身份验证；
3. Authenticator 才是真正的身份验证者， Shiro API 中核心的身份认证入口点，此处可以自定义插入自己的实现；
4. Authenticator 可能会委托给相应的 AuthenticationStrategy 进行多 Realm 身份验证，默认 ModularRealmAuthenticator 会调用AuthenticationStrategy 进行多 Realm 身份验证；
5. Authenticator 会把相应的 token 传入 Realm，从 Realm 获取身份验证信息，如果没有返回/抛出异常表示身份验证失败了。此处可以配置多个Realm，将按照相应的顺序及策略进行访问
六.Realm
- 一般继承 AuthorizingRealm（授权）即可；其继承了AuthenticatingRealm（即身份验证），而且也间接继承了CachingRealm（带有缓存实现）。
- Realm 的继承关系：
- Authenticator 的职责是验证用户帐号，是 Shiro API 中身份验证核心的入口点：如果验证成功，将返回AuthenticationInfo 验证信息；此信息中包含了身份及凭证；如果验证失败将抛出相应的AuthenticationException 异常
- SecurityManager 接口继承了 Authenticator，另外还有一个ModularRealmAuthenticator实现，其委托给多个Realm 进行验证，验证规则通过 AuthenticationStrategy 接口指定
七.授权
1. 授权，也叫访问控制，即在应用中控制谁访问哪些资源（如访问页面/编辑数据/页面操作等）。在授权中需了解的几个关键对象：主体（ Subject）、资源（ Resource）、权限（ Permission）、角色（ Role）。
2. 主体(Subject)：访问应用的用户，在 Shiro 中使用 Subject 代表该用户。用户只有授权后才允许访问相应的资源。
3. 资源(Resource)：在应用中用户可以访问的 URL，比如访问 JSP 页面、查看/编辑某些数据、访问某个业务方法、打印文本等等都是资源。用户只要授权后才能访问。
4. 权限(Permission)：安全策略中的原子授权单位，通过权限我们可以表示在应用中用户有没有操作某个资源的权力。即权限表示在应用中用户能不能访问某个资源，如：访问用户列表页面查看/新增/修改/删除用户数据（即很多时候都是CRUD（增查改删）式权限控制）等。权限代表了用户有没有操作某个资源的权利，即反映在某个资源上的操作允不允许。
5. Shiro 支持粗粒度权限（如用户模块的所有权限）和细粒度权限（操作某个用户的权限，即实例级别的）
6. 角色(Role)：权限的集合，一般情况下会赋予用户角色而不是权限，即这样用户可以拥有一组权限，赋予权限时比较方便。典型的如：项目经理、技术总监、 CTO、开发工程师等都是角色，不同的角色拥有一组不同的权限。
八.整合SpringBoot搭建开发环境

1.导入maven依赖
```

<dependency>
  <groupId>org.apache.shiro</groupId>
  <artifactId>shiro-spring-boot-web-starter</artifactId>
  <version>1.8.0</version>
</dependency>
```
2.自定义Realm数据源

Shiro默认读取Shiro.ini配置文件来获得认证授权数据, 实际开发中, 认证授权数据往往存在数据库, 所有需要自定义Realm来代替默认的读取配置文件
```
/**
 * @author Dracarys
 */
public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @Autowired
    private UserResourceDao userResourceDao;

    /**
     * 授权
     * @param principals 用户认证后存放的信息
     */
    @Override
    protected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {
        //获取用户认证的信息
        User user = (User) principals.getPrimaryPrincipal();
        //根据用户信息从数据库获取相应的资源授权信息
        List<String> codeList = userResourceDao.queryByuId(user.getId());
        //实例化授权信息
        SimpleAuthorizationInfo authorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();
        //将用户对应的资源授权信息传入授权信息对象
        authorizationInfo.addStringPermissions(codeList);
        return authorizationInfo;
    }

    /**
     * 认证
     * @param authenticationToken 用户输入的账户和密码信息认证令牌
     */
    @Override
    protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken authenticationToken)
            throws AuthenticationException {
        //获取用户需要认证的信息
        UsernamePasswordToken token = (UsernamePasswordToken) authenticationToken;
        //从数据库获取用户的信息
        User user = userService.doLogin(token.getUsername());
        if(user != null){
            //认证
            return new SimpleAuthenticationInfo(user,user.getPassword(),this.getName());
        }
        return null;
    }
}
```
3.配置Shiro

shiro需要Subject对象来执行login认证操作, 获得Subject依赖于SecurityManager对象和Realm对象, 需要将相关对象实例化并存入IOC容器
```
/**
 * @author Dracarys
 */
@Configuration
public class ShiroConfig {

    /**
     * 实例化自定义Realm, 并存入IOC容器
     */
    @Bean
    public CustomRealm customRealm(){
        return new CustomRealm();
    }

    /**
     * 实例化安全管理器,配置Realm环境
     * @param customRealm 自定义Realm对象
     */
    @Bean
    public DefaultWebSecurityManager securityManager(CustomRealm customRealm){
        DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();
        securityManager.setRealm(customRealm);
        return securityManager;
    }

    /**
     * 实例化shiro过滤器
     */
    @Bean
    public ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean(SecurityManager securityManager){
        ShiroFilterFactoryBean filterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();
        filterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);

        Map<String, String> map = filterFactoryBean.getFilterChainDefinitionMap();
        //放行doLogin
        map.put("/doLogin","anon"); //匿名拦截器, 无需登录即可访问
        //拦截所有请求
        map.put("/**","authc");	//需要登录才能访问
        //用户为认证且访问需拦截的请求, 转到登录请求
        filterFactoryBean.setLoginUrl("/login");
        return filterFactoryBean;
    }
}
```
4.登录认证
```
    @GetMapping("doLogin")
    public ResponseResult<Void> doLogin(String account,String password) {
        UsernamePasswordToken token = new UsernamePasswordToken(account,password);
        SecurityUtils.getSubject().login(token);
        return new ResponseResult<>(200,"登录成功");
    }
```
5.添加授权注解@RequiresPermissions
```
@GetMapping("list")
@RequiresPermissions("user:list")
public ResponseResult<Void> getList() {
    return new ResponseResult<>(200,"查询用户列表");
}
```
6.自定义全局异常类, 捕获登录授权产生的异常
```
/**
 * 全局异常处理器
 */
@RestControllerAdvice
public class GlobalException {
	/**
    * 账户不存在
    */
    @ExceptionHandler(value = {UnknownAccountException.class})
    public ResponseResult<Void> unknownAccountExceptionHandler(UnknownAccountException e) {
        return new ResponseResult<>(421,"账户不存在");
    }
    /**
    * 密码错误
    */
    @ExceptionHandler(value = {IncorrectCredentialsException.class})
    public ResponseResult<Void> incorrectCredentialsExceptionHandler(IncorrectCredentialsException e) {
        return new ResponseResult<>(422,"密码错误");
    }
    /**
    * 其它异常
    */
    @ExceptionHandler(value = {Exception.class})
    public ResponseResult<Void> exceptionHandler(Exception e) {
        return new ResponseResult<>(500,"服务器出错啦");
    }

    /**
     * 无权限
     */
    @ExceptionHandler(UnauthorizedException.class)
    public ResponseResult<Void> unauthorizedException(){
        return new ResponseResult<>(403, "无此权限，请联系管理员");
    }
}
```
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三.Shiro框架工作流程

四.ShiroFilter

五.认证

1.认证基本流程

2.认证具体流程

六.Realm

七.授权

八.整合SpringBoot搭建开发环境

1.导入maven依赖

2.自定义Realm数据源

3.配置Shiro

4.登录认证

5.添加授权注解@RequiresPermissions

6.自定义全局异常类, 捕获登录授权产生的异常